电力系统计算机潮流计算
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课程设计论文
基于MATLAB的电力系统潮流计算
学院:电气工程学院
专业:电气工程及其自动化
班级:电自班
学号:
姓名:
电力系统计算机潮流计算
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目录
摘要................................................................................................................................................... 3
一、问题重述 ................................................................................................................................... 3
1.1题目原始资料 ............................................................................................................................ 3
. 1.1.1、系统图 ......................................................................................................................... 3
1.1.2、发电厂资料 ................................................................................................................. 4
1.1.3、变电所资料 ................................................................................................................. 4
浅析电力系统经济调度中的潮流计算
由于我国经济社会的飞速发展，电力行业同样获得了更快的发展速度，随之而来的是对电力供应质量设定了更高的标准，需确保电力调度的科学合理，潮流计算方式属于电力系统经济调度中非常关键的一类计算方式，其计算结果更加精确，更加科学合理，因此，潮流计算在电力系统经济调度中具有十分重要的影响。
一、简述潮流计算方式
1.潮流计算的定义
潮流计算就是通过已知电网接线模式、参变量以及工作环境，把电力系统中的母线电压、支网电流、电功率以及线损进行计算。利用潮流计算可以找出工作过程中的母线电压、支网电流以及电功率是否处在系统能够承受的范围，若不在承受范畴，则需应用科学的应对方案，针对整体系统的运行模式实行调节。进行电力系统计划阶段，运用潮流计算模式，可以为电力供应规划和电气装置的选取提供合理参照，且潮流计算模式还可以为自动设备整定计算、继电保护计算、稳定计算以及故障计算保留初始信息。
2.电气量运用潮流计算方式
该计算方式是基于电力系统的连线模式、工作环节以及参变量等已知因素，进行稳定情况的电气量计算。通常状况中，已知要素为电源、负荷节点功率、平衡节点电压、相位以及枢纽部位电压，要求进行计算的电气量为节点电压、相位、支路电流、电功率以及网损。
3.该计算方式的作用
该计算方式可以提高电力系统安全性和稳定性。进行电力系统计划的阶段，通过潮流计算方式可明确系统中的电源、连接点，电网规划以及无功补偿。系统顺利运作和检修阶段，应用潮流计算方法，可以符合负荷调节、输电线路以及变压器工作稳定的标准规定，所以，潮流计算方式对保证电力系统运作的稳定性具备非常关键的作用。
二、电力系统潮流计算的两种方式
基于电力系统的工作情况，其能够分成离线计算模式与在线计算模式，离线计算模式通常应用在系统设计与系统工作模式的规划当中，而在线计算模式通常应用在电力系统工作监测与控制过程中，由于潮流计算模式的持续进步，其能够分成传统计算方式与人工智能计算方式，以下则简述此两种方式。
第３１卷 第８期 Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．８ 新乡学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ２Ｏ１４年８月 Ａｕｇ．２０１４
基于Ｍａｔｌａｂ的三母线电力系统潮流计算分析
孙 园，孙玉芹，刘晓娟
（上海电力学院数学系，上海２０００９０）
摘要：借助Ｍａｔｌａｂ软件并通过Ｇａｕｓｓ—Ｓｅｉｄｅｌ迭代法对三母线电力系统进行了潮流计算分析，并通过此例说明 Ｇａｕｓｓ—Ｓｅｉｄｅｌ算法对ＰＶ节点处理方法的有效性。 关键词：电力系统；潮流计算；Ｇａｕｓｓ—Ｓｅｉｄｅｌ迭代法 中图分类号：Ｇ２４１ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５—７７２６（２０１４）０８—０００１ ０４
０ 引言
潮流计算是电力系统分析中的基本计算。潮流
计算是根据电力网络当时的结构和参数，运用数值
仿真的方式模拟电力网络的运行状态，将电力网络
最终的稳态运行状态呈现出来，以便研究电力网络 在不同的给定条件下的电力系统的特点［１７。从数学
上讲，潮流计算是求解一组由潮流方程描述的非线
性方程组。早期的潮流计算受制于系统规模等因
素，无法进行大电网的潮流分析。到了２Ｏ世纪７Ｏ
年代中期，随着电子计算机技术的发展，Ｍａｔｌａｂ在
潮流计算中的应用越来越广泛＿２ ］。
在本文中，笔者首先给出了含有』＼『个节点的电
力系统的一些基本概念和Ｇａｕｓｓ—Ｓｅｉｄｅ｜迭代算法的
基本原理，然后借助Ｍａｔｌａｂ程序验证了带ＰＶ节点
的三母线电力系统的潮流计算方式。
１节点的分类
对于含有Ｎ个节点的电力系统，每个节点都有
４个运行变量，即有功功率Ｐ，无功功率Ｑ，节点电压
相位角０和节点电压幅值 ，即节点电压 的模
『 『一Ｖ。此时，节点注入功率 一Ｐ＋ｊＱ，节点电
压值 一Ｖ（ＣＯＳ ＋ｊｓｉｎ ），其中ｊ为虚数单位。负荷
节点处的Ｐ、Ｑ由负荷需要决定，一般是不可控的。
该类节点处Ｐ和Ｑ是给定的，而 和０是待定的，这
类节点称为ＰＱ节点。对于发电机节点，有功功率Ｐ
潮流计算的意义
(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
总结为在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。
编辑本段潮流计算的发展史 利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：
（1）算法的可靠性或收敛性
（2）计算速度和内存占用量
（3）计算的方便性和灵活性
电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。因此其数学模型不包含微分方程，是一组高阶非线性方程。非线性代数方程组的解法离不开迭代，因此，潮流计算方法首先要求它是能可靠的收敛，并给出正确答案。随着电力系统规模的不断扩大，潮流问题的方程式阶数越来越高，目前已达到几千阶甚至上万阶，对这样规模的方程式并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况促使电力系统的研究人员不断寻求新的更可靠的计算方法。
