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电力系统稳态分析课程设计说明书题目：电力系统的潮流分布计算（牛顿——拉夫逊直角坐标法）学生姓名:高峰专业：电气工程及其自动化班级：电气2009——1班内蒙古科技大学课程设计任务书12系统接线图其中节点1为平衡节点，节点2、3、4、5为PQ节点。
前言一内蒙古科技大学课程设计任务书 (2)第一章电力系统潮流分布简述 (6)第一节潮流计算的发展趋势 (6)第二节潮流计算的发展史 (6)第三节潮流计算的意义 (8)第二章设计程序 (8)第一节潮流计算的基本步骤 (8)第二节潮流计算设计资料及参数 (10)第三节P—Q法潮流计算流程图 (10)第四节潮流计算的matlab程序 (11)第五节潮流计算程序运行结果显示 (16)附录感想 (39)参考 (39)第一章电力系统潮流计算简述电力系统的潮流分布计算（牛顿——拉夫逊直角坐标法）第一节潮流计算的意义(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。
PSCAD实验报告学院：水利电力学院班级：姓名：学号：PSCAD实验报告实验一实验名称：简单电力系统短路计算实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法仿真工具：PSCAD/EMTDC实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。
单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。
在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：图示电力系统已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ;变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ;1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。
3)数据输入。
4) 方案定义。
5) 数据检查。
6) 作业定义。
7) 执行计算。
8) 输出结果。
模型建立：实验结果与分析：通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）2）、三相短路（无接地电抗）3）、单相接地短路（有接地电抗）4）、单相接地短路（无接地电抗）5）、两相相间短路（有接地电抗）6）、两相相间短路（无接地电抗）：7）、两相接地短路（有接地电抗）：8）、两相接地短路（无接地电抗）：实验二实验名称：电力系统故障分析实验目的：1) 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；2) 掌握多节点电力系统的建模；3) 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；4) 掌握各种短路故障的建模。
仿真工具：PSCAD/EMTDC一、故障模型建立实验内容及步骤如图1所示系统，利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容：（1）新建项目文件；（2）在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，在每段线路中都加入三相故障模块；（3）用500kv 典型参数设置电源和线路的参数（传输线采用Bergeron 模型，每段线路长度分别为AB 段300Km ，BC 段100Km ，AD 段100Km ，DE 段50Km ）；（4）双绕组变压器变比设置为500kv/220kv ，容量为100MVA ，一次测采用星型接法，二次侧采用三角接；设置每个节点的三相电压和电流输出量；（5）设置输出量：将每一节点的三箱电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
内蒙古科技大学本科生课程设计说明书题目基于MATLAB的电力系统复杂潮流分析学生姓名：XXX学号：专业：电气工程及其自动化班级：电气2011 —1班指导教师：XXX目录摘要--------- 1Abstract -----------------------------------------------------2- 3 内蒙古科技大学课程设计任务书 --------------------------1概述-----51.1待设计电气设备系统图51.2电力系统概述51.3潮流计算的概述61.4电力系统稳态分析潮流计算总结---------- ——71.5 MATLAB的相关知识与学习------------------------ ----- 82程序设计142.1设计思路4 ------------------------------------------------ 12.2设计流程思路------------------------------------------- 1 52.3设计程序--------------- 163设计结果204总结--38参考文献基于MATLAB的电力系统复杂潮流分析摘要电力系统潮流计算是电网分析的基础应用，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
给定电力系统的网络结构、参数和决定电力系统运行状况的边界条件，，确定电力系统运行的方法之一是朝流计算。
牛顿--拉夫逊法（简称牛顿法）在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。
其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程。
即通常所称的逐次线性化过程。
MATLAB是一种交互式、面向对象的程序设计语言，广泛应用于工业界与学术界，主要用于矩阵运算.采用迭代法，通过建立矩阵的修正方程来依次迭代，逐步逼近真值来计算出电力网的电压，功率分布。
使用MATLAB软件进行编程，在很大程度上节省了内存，减少了计算量。
1 绪论1.1课题意义及背景电力系统已经与我们的生活息息相关，不可分割。
进行电力系统潮流计算是保证电力系统正常运行必要计算；具体来讲电力系统潮流计算具有以下意义：（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。
电力是衡量一个国家经济发展的主要指标，也是反映人民生活水平的重要标志，它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。
电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
电力系统的出现，使电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，出现了近代史上的第二次技术革命。
20世纪以来，电力系统的发展使动力资源得到更充分的开发，工业布局也更为合理，使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。
PSCAD实验报告学院：水利电力学院班级：姓名：学号：PSCAD实验报告实验一实验名称：简单电力系统短路计算实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法仿真工具：PSCAD/EMTDC实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。
单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。
在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：图示电力系统已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ;变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ;1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。
3)数据输入。
4) 方案定义。
5) 数据检查。
6) 作业定义。
7) 执行计算。
8) 输出结果。
模型建立：实验结果与分析：通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）2）、三相短路（无接地电抗）3）、单相接地短路（有接地电抗）5）、两相相间短路（有接地电抗）6）、两相相间短路（无接地电抗）：8）、两相接地短路（无接地电抗）：实验二实验名称：电力系统故障分析实验目的：1) 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；2) 掌握多节点电力系统的建模；3) 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；4) 掌握各种短路故障的建模。
仿真工具：PSCAD/EMTDC一、故障模型建立实验内容及步骤如图1所示系统，利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容：（1）新建项目文件；（2）在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，在每段线路中都加入三相故障模块；（3）用500kv典型参数设置电源和线路的参数（传输线采用Bergeron模型，每段线路长度分别为AB段300Km，BC段100Km，AD段100Km，DE段50Km）；（4）双绕组变压器变比设置为500kv/220kv，容量为100MVA，一次测采用星型接法，二次侧采用三角接；设置每个节点的三相电压和电流输出量；（5）设置输出量：将每一节点的三箱电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
电力系统分析课程报告姓名******学院自动化与电气工程学院专业控制科学与工程班级*****************指导老师******二〇一六年六月十六1同步发电机三相短路仿真计算1.1仿真模型的建立根据老师给的三相同步发电机模型做了修改（空载）。
同步发电机三相短路实验仿真研究的模型如下图所示：图1.1 同步发电机三相短路仿真研究的模型1.2 PSCAD中的仿真结果1.2.1 发电机出口电压Ea。
发电机出口电压Ea，如下图所示：图1.2 发电机出口电压Ea1.2.1 衰减时间常数Ta对于直流分量的影响励磁电压和原动机输入转矩Ef与Tm均为定常值1.0，且发电机空载。
当运行至0.5056s时，发电机发生三相短路故障。
定子三相短路电流中含有直流分量和交流分量，三相短路电流的直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路的电阻和等值电感决定，大约0.2s。
PSCAD同步发电机模型衰减时间常数Ta（Ta=0.235s）对应位置下图所示。
图1.3 同步发电机参数Ta设置图（1）当衰减时间常数Ta=0.235s时，直流分量（If）的衰减过程如下图所示。
图1.4 直流分量的衰减波形（2）当衰减时间常数Ta=0.125s的参数设置、直流分量（If）的衰减过程如下图所示。
图1.3 同步发电机参数Ta设置图图1.4 直流分量的衰减波形1.2.2 短路时间不同的影响同步发电机出口三相短路的时间不同对三相短路电流的影响：短路电流的直流分量起始值越大，短路电流瞬时值就越大；直流分量的起始值与短路时间的电流相位直接关系。
短路时间参数设置如下图所示：图1.5 短路时间参数设置1）当0.5056s时发生三相短路，电流波形如下图所示：图1.6 三相短路电流波形2）当0.8065s时发生三相短路，电流波形如下图所示：图1.7 三相短路电流波形1.2.3 Xd、Xd`、Xd``对短路电流的影响(1) Xd不同的影响同步发电机的三相短路研究模型中Xd的参数设置如下图所示：图1.8 Xd的参数设置仿真波形如下图所示：图1.9 三相短路电流波形同步发电机的三相短路研究模型中Xd的参数设置如下图所示：图1.10 Xd的参数设置Xd=10.14时，仿真波形如下图所示图1.11 三相短路电流波形（2）Xd`的影响同步发电机的三相短路研究模型中Xd’的参数设置如下图所示：图1.12 Xd的参数设置Xd’=0.314时三相短路电流的波形如下图所示：图1.13 三相短路电流波形同步发电机的三相短路研究模型中Xd’的参数设置如下图所示：图1.14 Xd’的参数设置Xd’=1.01时，三相短路电流的波形如下图所示：图1.15 三相短路电流波形（3）Xd’’的影响同步发电机的三相短路研究模型中Xd’’的参数设置如下图所示：图1.16 Xd’’的参数设置Xd’’=10.14时，仿真波形如下图所示：图1.17 三相短路电流波形同步发电机的三相短路研究模型中Xd’’的参数设置如下图所示：图1.18 Xd’’的参数设置Xd’’=0.9时三相短路电流的波形如下图所示：图1.19 三相短路电流波形1.2.4衰减时间常数Td’、Td’’的影响（1）不同Td’时A相短路电流暂态交流分量衰减速度。
电力稳态分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的稳态运行原理，掌握基本的电力稳态分析方法；2. 掌握电力系统中各元件的参数计算和特性分析；3. 学会应用稳态分析软件进行简单电力系统的计算和模拟。
技能目标：1. 能够运用所学知识解决实际电力系统中的稳态问题；2. 培养学生运用电力稳态分析软件进行计算和仿真的操作能力；3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力，通过小组讨论和报告形式展示分析结果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发学生学习电力工程及相关领域的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重理论知识与实际应用相结合；3. 增强学生的环保意识，关注电力系统运行对环境的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握电力稳态分析的基本原理和方法，培养解决实际问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够理论联系实际，为将来从事电力系统设计、运行和管理等工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力系统稳态分析基本概念：介绍电力系统的基本组成，稳态运行的特点，阐述稳态分析的重要性。
教材章节：第一章 电力系统概述2. 电力系统各元件参数计算与特性分析：讲解发电机、变压器、线路等主要元件的参数计算方法，分析各元件的稳态特性。
教材章节：第二章 电力系统元件参数及特性3. 电力系统稳态分析方法：介绍常用的电力稳态分析方法，如节点法、回路法、功率流计算等。
教材章节：第三章 电力系统稳态分析方法4. 稳态分析软件应用：教授学生使用电力稳态分析软件，如PSS/E、DIgSILENT等，进行简单电力系统的计算和模拟。
教材章节：第四章 电力系统稳态分析软件及应用5. 实际案例分析：分析典型电力系统稳态运行案例，让学生了解实际电力系统运行中可能出现的问题及解决方法。
教材章节：第五章 电力系统稳态分析实例教学内容安排和进度：共10课时，分配如下：1. 基本概念（1课时）2. 电力系统元件参数计算与特性分析（3课时）3. 电力系统稳态分析方法（3课时）4. 稳态分析软件应用（2课时）5. 实际案例分析（1课时）三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，讲解电力系统稳态分析的基本概念、原理和方法。
CAD在电力系统设计中的稳定性分析随着技术的进步和计算机应用的普及，计算机辅助设计（CAD）在电力系统设计中的应用越来越广泛。
CAD技术不仅提高了电力系统设计的效率和准确性，还能对系统的稳定性进行分析和评估。
本文将介绍CAD在电力系统设计中稳定性分析的方法和应用。
一、稳定性分析的背景和意义在电力系统设计过程中，稳定性是一个重要的考虑因素。
稳定性分析旨在评估电力系统在各种异常工况下的稳定性能力，包括电压稳定性、频率稳定性和暂态稳定性等。
稳定性分析的结果可以提供给工程师作为优化设计和决策的依据，以确保电力系统正常运行和提高系统的可靠性。
二、CAD在电力系统设计中的应用CAD技术在电力系统设计中的应用主要包括工程图纸的绘制、系统参数的建模和仿真分析等。
在稳定性分析中，CAD可以帮助工程师更加直观地了解电力系统的拓扑结构，并进行系统参数的建模和仿真分析。
1. 工程图纸的绘制CAD软件提供了强大的绘图工具，可以帮助工程师快速准确地绘制电力系统的工程图纸。
工程图纸可以清晰地展示电力系统的布置和拓扑结构，为稳定性分析提供了必要的信息和基础。
2. 系统参数的建模CAD软件不仅可以绘制电力系统的图纸，还可以进行系统参数的建模。
通过CAD软件，工程师可以将电力系统的各种设备和元件进行建模，并设置相应的参数。
这些参数可以包括线路的电阻、电抗和电容等，以及各种设备的额定功率和阻抗等。
通过准确建模系统参数，可以更加真实地反映电力系统的运行特性。
3. 仿真分析CAD软件具备强大的仿真分析功能，可以模拟电力系统在不同工作条件下的运行情况，并进行稳定性分析。
仿真分析可以模拟电力系统的电压和频率变化，以及系统的暂态响应等。
通过仿真分析，可以评估电力系统在不同异常工况下的稳定性性能，包括系统的稳定裕度、暂态过程的稳定性等。
三、CAD在电力系统稳定性分析中的优势相比传统的手工绘图和分析方法，CAD在电力系统稳定性分析中有着诸多优势。
pscad潮流计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PSCAD潮流计算的基本概念，掌握基本的电力系统潮流计算原理；2. 学生能运用PSCAD软件进行简单的电力系统潮流计算，分析系统运行状态；3. 学生了解潮流计算中各项参数的含义，掌握参数调整对计算结果的影响。
技能目标：1. 学生能独立操作PSCAD软件，进行电力系统的建模和潮流计算；2. 学生能通过潮流计算结果，分析电力系统的稳定性，并提出优化措施；3. 学生能运用所学知识解决实际电力系统问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力工程领域的兴趣，增强学习动力；2. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，提高沟通能力；3. 学生认识到电力系统潮流计算在电力工程中的重要性，增强职业责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的电力系统基础知识，对PSCAD软件有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：课程以学生为主体，注重培养学生的实践能力和创新精神。
通过课程学习，使学生能够掌握PSCAD潮流计算的基本方法，并能将其应用于实际电力系统分析。
教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. PSCAD潮流计算基本原理：包括潮流计算的定义、作用和基本步骤，使学生了解潮流计算在电力系统分析中的重要性。
教材章节：第二章 电力系统潮流计算基础2. PSCAD软件操作与建模：介绍PSCAD软件的基本操作方法，以及如何建立电力系统模型。
教材章节：第三章 PSCAD软件操作与建模3. 潮流计算方法及参数调整：讲解常见的潮流计算方法，分析各项参数调整对计算结果的影响。
教材章节：第四章 潮流计算方法及参数调整4. 潮流计算结果分析与应用：培养学生分析潮流计算结果，提出系统优化措施，解决实际问题的能力。
教材章节：第五章 潮流计算结果分析与应用5. 实践案例与操作：结合实际电力系统案例，让学生动手操作PSCAD软件进行潮流计算，巩固所学知识。
任务书电力系统分析课程设计一、设计要求：1、绘制原始网络接线图2、变压器，线路选型3、查阅工程手册，得到设备参数4、标幺值参数计算（S B=1000MV A，U B=U A V）5、等值网络6、潮流结果图（各节点电压、各条支路的始端和末端功率）7、设计总结二、计算要求：1、每个节点的电压必须在额定电压值的±5%范围。
2、发电机的输出功率必须在60%以上。
三、上机说明：（一）安装：在Windows下安装。
软盘中的setup文件为安装文件，密码为123456。
（二）使用：1、在工具栏中用鼠标左键点击要画的元件的图标，即可在空白文档中画出接线图。
画图中通过鼠标点击拖拉方向不同，可以画出不同方向的元件。
2、在画线路时，要注意点击鼠标的右键使线路结束，点击鼠标左键可以使线路方向改变。
3、每个元件的参数在元件属性中填写。
注意：PV 、PQ、平衡节点的选择在每一条母线上的属性框中选择。
发电机：其阻抗参数不需填写，只需要选择电压等级。
如为PQ 节点，需填写有功功率和无功功率；如为PV节点，需要填写有功功率，无功功率填写0；如为平衡节点，有功功率和无功功率都填写0。
变压器：需要填写各侧电压等级、变压器的变比、正序电阻、正序电抗。
变比=高压/低压的标幺比。
线路：需要填写电压等级、正序电阻、正序电抗、1/2对地电纳负荷：需要填写电压等级、有功功率、无功功率。
4、结果输出可以以文本形式，也可以直接标注在接线图中。
当以文本形式输出时：在工具栏中的“结果输出”的下拉菜单中选择“网络参数”进行网络参数的输出，选择“潮流结果”进行计算结果的输出。
注意在文件名中写清楚路径，以免找不到文件。
如：c:\my documents\cljg.txt∙当以图形文件输出时：需要在接线图上进行标注。
如要标注变压器，先用鼠标点击要标注的变压器，在本元件为选中状态下，再用鼠标点击标注图标，然后再一次用鼠标点击本变压器元件，则出现对话框，其中标注信息用来标注你想要标注的任意中、英文信息，而关联变量用来标注本元件的有关计算结果。
摘要随着科技的发展，电力已经和人们的生活密切相关，而建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的合理开发利用，更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。
电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
电力系统稳态分析包括潮流分析和静态安全分析。
潮流计算针对电力系统稳定的运行方式，而静态安全分析则要研究各种运行方式下个别系统元件退出运行后系统的状况。
牛顿-拉夫逊法是数学中解决非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。
解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的，因此，只要在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿法潮流程序的放率。
本设计采用电力系统仿真软件pscad，可以直观地看出电力系统运行时的潮流分布，从而完成课程设计的要求。
关键词：潮流计算；稳态分析；pscad目录摘要 (I)1 课题内容要求及目的 (1)1.1课题要求 (1)1.2课题内容 (1)1.3 课题目的 (2)2 牛顿拉夫逊法简介 (2)2.1牛顿拉夫逊法原理 (2)2.2 潮流计算流程图 (3)3方案设计 (4)3.1方案概述 (4)3.2课题设计图 (4)4系统调试与仿真 (5)4.1 pscad简介 (5)4.2仿真调试 (6)5总结 (7)参考文献 (8)附录 (9)1课题内容要求及目的1.1 课题要求（1）熟悉PSCAD 软件； （2）编写潮流计算流程图； （3）建立系统接线图的仿真过程； （4）得出仿真结果。
1.2 课题内容题目五：如图1.1所示，一个5节点系统，已知节点5为平衡节点，节点1为PV 节点，其余为PQ 节点。
以MVA 100为基准的标幺值支路数据由表1给出。
20.01=P ，1.11=V ，15.045.02j S +=，05.040.03j S +=，10.060.04j S +=，005.15∠=V ，给定电压的初始值如表1.1所示，收敛系数00001.0=ε。
试求：345图1.1 5节点简单电力系统 表1 网络各元件参数的标幺值1.3 课题目的（1）掌握电力牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本原理；（2）掌握并能熟练运用PSCAD软件；（3）通过课程设计,使学生巩固电力系统三相短路计算的基本原理与方法，掌握短路电流的数值求解方法(节点导纳矩阵，修正方程)，开发系统牛顿拉夫逊法的计算程序。
让学生掌握用计算机仿真分析电力系统的方法。
同时，通过软件开发，也有助于计算机操作能力和软件开发能力的提高。
2 牛顿拉夫逊法简介2.1牛顿拉夫逊法原理设r是f(x)=0的根，选取x0作为r初始近似值，过点（x0,f(x0)）做曲线y=f(x)的切线L，L的方程为y=f(x0)f'(x0)(x-x0)，求出L与x轴交点的横坐标x1=x0-f(x0)/f'(x0)，称x1为r的一次近似值。
过点（x1,f(x1)）做曲线y=f(x)的切线，并求该切线与x轴的横坐标x2=x1-f(x1)/f'(x1)，称x2为r的二次近似值。
重复以上过程，得r的近似值序列，其中x(n+1)=x(n)－f(x(n))/f'(x(n))，称为r的n+1次近似值，上式称为牛顿迭代公式。
解非线性方程f(x)=0的牛顿法是把非线性方程线性化的一种近似方法。
把f(x)在x0点附近展开成泰勒级数f(x)=f(x0)+(x－x0)f'(x0)+(x－x0)^2*f''(x0)/2!+…取其线性部分，作为非线性方程f(x)=0的近似方程，即泰勒展开的前两项，则有f(x0)+f'(x0)(x－x0)=f(x)=0，设f'(x0)≠0则其解为x1=x0－f(x0)/f'(x0)这样，得到牛顿法的一个迭代序列：x(n+1)=x(n)－f(x(n))/f'(x(n))。
2.2潮流计算流程图参照《电力系统分析》一书的计算过程及原理，可以画出以下程序流程图。
图2.1 潮流计算流程图3方案设计3.1方案概述考虑到本次课程设计是基于电力系统仿真软件pscad，我们首先确定设计的大致框架，然后在对模块进行设计，其中包括系统的输出测量模块，对个母线上的电压、电流以及有功与无功进行测量，可以直观的看到各个量的变化曲线，在对题目所要求的参数进行修正，从而完成设计内容。
3.2课题设计图根据课题要求得到课题设计图如图3.1所示。
图3.1 课题设计从上图可以看到整个模块的模型，各母线间的线路采用π型等值电路，以及用来采集各母线上信号的装置，这样潮流分布就能通过图表来观测。
4系统调试与仿真4.1 pscad简介Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。
可模拟任意大小的交直流系统。
操作环境为：UNIX OS，Windows95，98，NT；Fortran 编辑器；浏览器和TCP/IP协议。
随着我国电力事业的发展，无论是理论研究还是现场工作,都广泛的用到了PSCAD。
程序EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）是目前世界上被广泛使用的一种电力系统仿真分析软件，它即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能（Versatile Tool）工具。
PSCAD（Power System Computer Aided Design）是EMTDC的前处理程序，用户在面板上可以构造电气连接图，输入各元件的参数值，运行时则通过FORTRAN编译器进行编译、连接，运行的结果可以随着程序运行的进度在PLOT 中实时生成曲线，以检验运算结果是否合理，并能与MATLAB接口。
EMTDC/PSCAD主要功能是进行电力系统时域和频域计算仿真，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，电参数随时间变化的规律；另外EMTDC/PSCAD还可以广泛的应用于高压直流输电、FACTS 控制器的设计、电力系统谐波分析及其电力电子仿真。
软件还可以作为实时数字仿真器（Real Time Digital Simulator，RTDS）的前置端(Front End)。
此外，EMTDC/PSCAD还具有强大的自定义功能，用户可以根据自己的需要创建具有特定功能的装置。
实时回放系统（RTP）是基于EMTDC/PSCAD软件的测试系统，它可以结合EMTDC/PSCAD计算产生的结果（信号）来测试继电保护系统、控制系统及监控系统。
4.2仿真调试通过点击运行键可以得到如下图：图4.1 母线上1、2上功率分布图从图4.1可以清楚的看到母线1、2上有功功率和无功功率的分布情况以及瞬时电压和相角的变化情况。
图4.2 母线上3、4上功率分布图从图4.2可以看到母线上的有功功率和无功功率开始时有波动，最后趋于稳定，波形近似一条直线。
就整个仿真过程中而言，我们遇到了一些小小的问题，比如进行编译时提示有错误，我们通过错误提示找到问题所在，原来是测量装置的信号标签没有和图对应好，标签的命名也有一定要求，最后通过更改信号标签了，实现了仿真。
还有就是有的看不到波形，最后通过改变纵横坐标的大小解决了这一问题。
总的来说本次仿真基本符合要求。
5总结我组的任务是用牛顿—拉夫逊法对五个节点的系统进行潮流计算。
主要是进行设计图的设计。
可以说，首先接到这种题目，要用pscad去进行电力系统仿真，我实在是不知从何下手，通过去图书馆借了一些有关pscad的书及到网上下一些资料来完成这些初步工作的。
接下来就是画出一个设计图，然后根据一些资料进行修改。
后来发现老是有错误，无法仿真，好在后来老师发来的参考资料才弄出来。
不过做出来的时候却发现虽然能仿真出来但不清楚该怎么读图，好在看了一下参考书籍才弄清楚。
总之这次课程设计收获蛮大的，对pscad软件有了初步了解，大致的仿真流程以及为满足系统要求，而不断做出修改，同时意识到pscad的博大精深，今后一定会进一步学习，在这个过程中，我也明白了只要用心去做，认真去做，持之以恒，就会有新的发现，有意外的收获。
这为以后的电力系统暂态分析和毕业设计会有很大的帮助。
参考文献[1]何仰赞.电力系统稳态分析[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.[2] 电力系统计算[M].北京：水利电力出版社，1993.12[3] 于永源，杨绮雯. 电力系统分析[M]. 北京：中国电力出版社，2004.3[4] PSCAD 实验指导书.致谢在论文完成之际，我要特别感谢老师的热情关怀和悉心指导。
在我撰写论文的过程中，老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。
在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，在此一并致以诚挚的谢意。
感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。
