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电力系统课程设计报告题目：区域电网设计4-7学生姓名：何泰楠，黄界姿学生学号：************ ，************指导老师：***所在学院：电力学院专业班级：电气工程及其自动化4班报告提交日期：2012年1月1日目录目录 (1)前言 (4)一、设计原始资料 (5)1.1、设计的系统与厂、站资料 (5)1.2、设计主要内容及要求 (7)二、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式 (8)2.1负荷合理性校验 (8)2.2功率平衡校验 (8)2.3电力电量平衡校验 (10)三、确定电力系统的接线图 ························ 1错误!未定义书签。
3.1拟定主接线方案 ······························ 1错误!未定义书签。
3.2选择接线方案1,2进行设计工作 (19)3.3 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.1 方案1 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.2方案2 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (27)3.4 N-1潮流校核 (29)3.5 三相短路容量测算校核 (35)四、确定发电厂、变电所的电气主接线 ···········错误!未定义书签。
电力系统课程设计潮流计算潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。
对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算是电力系统分析最基本的计算。
除它自身的重要作用之外，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。
实际电力系统的潮流计算主要采用牛顿-拉夫逊法。
按电压的不同表示方法，牛顿-拉夫逊潮流计算分为直角坐标形式和极坐标形式两种。
本次计算采用直角坐标形式下的牛顿-拉夫逊法，牛顿-拉夫逊法有很好的收敛性，但要求有合适的初值。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直接难与其他分析功能集成。
网络原始数据输入工作大量且易于出错。
本文采用MATLAB 语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。
目前MATLAB已成为国际控制界最流行、使用最广泛的语言了。
它的强大的矩阵处理功能给电力系统的分析、计算带来很多方便，而且采用MATLAB界面直观，运行稳定，计算准确。
所以本次课程设计程序设计采用MATLAB计算。
1.1.2设计要求1.程序源代码；2.给定题目的输入，输出文件；3.程序说明；4.给定系统的程序计算过程；5.给定系统的手算过程（至少迭代2次）。
1.2设计题目电力系统潮流计算（牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法）1.3设计内容1.根据电力系统网络推导电力网络数学模型，写出节点导纳矩阵；2.赋予各节点电压变量（直角坐标系形式）初值后，求解不平衡量；3.形成雅可比矩阵；4.求解修正量后，重新修改初值，从2开始重新循环计算；5.求解的电压变量达到所要求的精度时，再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率；6.上机编程调试；7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析；8.书写课程设计说明书。
信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级：0310406学号：031040635学生姓名：陈代才指导教师：钟建伟2013年 4 月15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
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。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。
１1． 手算过程已知：节点1：PQ 节点， s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2：PV 节点， p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3：平衡节点，U(3)=1.0000∠0.0000 网络的连接图：0.0500+j0.2000 1 0.0500+j0.2000231）计算节点导纳矩阵由2000.00500.012j Z += ⇒ 71.418.112j y -=; 2000.00500.013j Z += ⇒ 71.418.113j y -=;∴导纳矩阵中的各元素：42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y -=-+-=+=;71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.11313j y Y +-=-=; =21Y 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.12122j y Y -==; 002323j y Y +=-=;=31Y 71.418.11313j y Y +-=-=; =32Y 002323j y Y +=-=; 71.418.13133j y Y -==; ∴形成导纳矩阵B Y ：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-++-+-+-+-+--=71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B 2）计算各PQ 、PV 节点功率的不平衡量，及PV 节点电压的不平衡量：取:000.0000.1)0(1)0(1)0(1j jf e U +=+=000.0000.1)0(2)0(2)0(2j jf e U +=+=节点3是平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。
()()[]∑==++-=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)0()0()0()0()0()0()0(；２()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(i i i f e U +=)0.142.90.036.2(0.0)0.042.90.136.2(0.1)0(1⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯+ )0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯+ 0.0=；)0.142.90.036.2(0.1)0.042.90.136.2(0.0)0(1⨯-⨯⨯-⨯+⨯⨯=Q)0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+ )0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+ 0.0=；)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1)0(2⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯=P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+ )0.00.00.00.0(0.0)0.10.00.10.0(0.1⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯+ 0.0=；101)(222)0(22)0(22)0(2=+=+=f e U ；于是：;)0()0(i i i P P P -=∆ ;)0()0(i i i Q Q Q -=∆ );(2)0(2)0(22)0(i i i i f e U U +-=∆5.00.05.0)0(11)0(1-=--=-=∆P P P ;35.00.035.0)0(11)0(1-=--=-=∆Q Q Q ;4.00.04.0)0(22)0(2=-=-=∆P P P ;1025.0)01(05.1)(2222)0(22)0(2222)0(2-=+-=+-=∆f e U U3）计算雅可比矩阵中各元素雅可比矩阵的各个元素分别为：３⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=j i ij j i ij j i ij j i ij j i ij j i ij e U S f U R e Q L f Q J e P N f P H 22;;;又：()()[]∑==++-=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)0()0()0()0()0()0()0(；()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(i i i f e U +=∴ =)0(1P ()())0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1e B f G f f B e G e ++-+()())0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B f G f f B e G e ++- +()()313313)0(1313313)0(1e B f G f f B e G e ++-； )()()0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1)0(1e B f G e f B e G f Q +--=)()()0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B f G e f B e G f +--+ )()(313313)0(1313313)0(1e B f G e f B e G f +--+；=)0(2P ()())0(121)0(121)0(2)0(121)0(121)0(2e B f G f f B e G e ++-+()())0(222)0(222)0(2)0(222)0(222)0(2e Bf G f f B e G e ++- +()()323323)0(2323323)0(2e Bf G f f B e G e ++-； )(2)0(22)0(22)0(2f e U +=∴42.90.171.40.171.4313)0(212)0(1)0(1)0(11=⨯+⨯=+=∂∂=e B e B f P H； 36.20.118.10.118.10.136.222313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11=⨯-⨯-⨯⨯=++=∂∂=e G e G e G e P N36.20.118.10.118.1313)0(212)0(1)0(1)0(11-=⨯-+⨯-=+=∂∂=e G e G f Q J４()42.90.171.40.171.40.142.922313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11=⨯-⨯-⨯-⨯-=---=∂∂=e B e B e B e Q L71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12-=⨯-=-=∂∂=e B f P H； 18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12-=⨯-==∂∂=e G e P N； ()18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12=⨯--=-=∂∂=e G f Q J； 71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12-=⨯-=-=∂∂=e B e Q L； 71.40.171.4)0(221)0(1)0(2)0(21-=⨯-=-=∂∂=e B f P H； 11.40.111.4)0(221)0(1)0(2)0(21-=⨯-==∂∂=e G e P N； 0)0(12)0(2)0(21=∂∂=f U R ； 0)0(12)0(2)0(21=∂∂=e U S ； 71.40.10.00.171.4323)0(121)0(2)0(2)0(22=⨯+⨯=+=∂∂=e B e B f P H； 18.10.10.00.118.10.118.122323)0(121)0(222)0(2)0(2)0(22=⨯+⨯-⨯⨯=++=∂∂=e G e G e G e P N；02)0(2)0(22)0(2)0(22==∂∂=f f U R ； 0.20.122)0(2)0(22)0(2)0(22=⨯==∂∂=e e U S ； 得到K=0时的雅可比矩阵：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=0.200018.171.418.171.471.418.142.936.218.171.436.242.9)0(J4）建立修正方程组：５⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---)0(2)0(2)0(1)0(10.200011.4959.1011.4959.10959.1011.4918.2122.811.4959.1022.8918.210975.04.035.08.0e f e f 解得：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆04875.001828.00504.00176.0)0(2)0(2)0(1)0(1e f e f因为 )0()0()1(i i i e e e ∆+=； )0()0()1(i i i f f f ∆+=； 所以 9782.00218.00.1)0(1)0(1)1(1=-=∆+=e e e ；0158.00158.00)0(1)0(1)1(1-=-=∆+=f f f ；05125.105125.00.1)0(2)0(2)1(2=+=∆+=e e e ；05085.005085.00)0(2)0(2)1(2=+=∆+=f f f ；5）运用各节点电压的新值进行下一次迭代： 即取: 0158.09782.0)1(1)1(1)1(1j jf e U -=+=05085.005125.1)1(2)1(2)1(2j jf e U +=+=节点3时平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。
目录前言一、各设计阶段的工作流程说明（一）可行性研究阶段1 电气一次主设人在可行性研究阶段应进行的工作和设计流程2 电气二次主设人在可行性研究阶段应进行的工作和设计流程（二）初步设计1 电气一次专业主设人在初步设计阶段应进行的工作和设计流程2 电气二次专业主设人在初步设计阶段应进行的工作和设计流程3 设计人在初步设计阶段应进行的工作和设计流程（三）施工图设计1 电气一次专业主设人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程2 电气二次专业主设人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程3 设计人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程（不分专业）4 校核人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程（不分专业）二、设计组织机构图1变电站设计组织机构2 变电电气室设计组织机构三、设计流程图1变电工程设计过程流程图2变电电气设计工作流程图3可行性研究流程图4初步设计流程图1）初步设计变电电气一次主要程序图2）初步设计变电电气二次主要程序图5施工图流程图6主设人工作流程图7设计人工作流程图8校核人工作流程图9设计验证校审程序10图纸会签程序1）初步设计阶段图纸会签2）施工图阶段图纸会签附件：1 主要规程规范2 国家电网公司有关文件3 图纸会签项目一、各设计阶段的工作流程说明（一）可行性研究阶段可行性研究阶段工作的重点是变电站站址选择和投资估算。
一切工作都要围绕它来进行。
在国家电网公司《可行性研究内容深度规定（试行）》中规定，要求进行工程设想。
1 电气一次主设人在可行性研究阶段应进行的工作和设计流程（1）设计准备1）参加项目经理召开工程启动会，接受工程选址设计任务、明确工程设计进度（包括内部接口资料内容进度和设计成品交付时间）、掌握可研设计计划的内容和要求。
2）接收系统资料，掌握变电站可研设计规模、变压器容量台数、近远期各级电压出线回路数及出线方向、无功补偿的配置等，要了解对端变电站的地理位置，为主接线设计和电气总平面设计进行准备。
电力系统运行方式分析和计算设计报告专业：电气工程及其自动化班级：11级电气1班学号： 6 6XX：杨玉豪潘鸣华南理工大学电力学院2015-01-050、课程设计题目A3：电力系统运行方式分析和计算：指导教师：一、一个220kV分网结构和参数如下：变电站变电站#3 #5500kV站（#1）的220kV母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV。
图中，各变电站参数如下表：各变电站负荷曲线基本一致。
日负荷曲线主要参数为：日负荷率：0.85，日最小负荷系数：0.64各线路长度如图所示。
所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：正序参数：r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 µF/km；零序参数：r0 = 0.204Ω/km, x= 0.968Ω/km, C= 0.0078 µF/km；40ºC长期运行允许的最大电流：1190A。
燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。
电厂220kV侧采用双母接线。
发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）：h) h)量MVA350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00004 0.298 10.22 300 120 1 300 10.5 0.85350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00003 0.305 10.32 300 120 1 300 10.5 0.85300 2.1 0.2 1.5 7 6 0.00003 0.321 9.38 250 100 1 250 10.5 0.85升压变参数均为Vs%=10.5%，变比10.5kV/242kV。
不计内阻和空载损耗。
稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。
不考虑调速器和原动机模型。
不考虑电力系统稳定器模型。
励磁系统模型为：该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型，主要参数如下：KA=40 TA=0.1 TA1=0.1 KF=0.05 TF=0.7 VRmax=3.7 VRmin=0.0。
电力系统分析课程设计报告题目: 电力系统三相对称短路计算专业: 电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:目录电力系统分析........................................................................................................................... - 0 -第一章设计目的与任务 ......................................................................................................... - 2 -1.1设计目的.................................................................................................................... - 2 -1.2设计任务.................................................................................................................... - 2 -第二章基础理论与原理 ......................................................................................................... - 2 -2.1 对称短路计算的基本方法 ....................................................................................... - 2 -2.2 用节点阻抗矩阵的计算方法 ................................................................................... - 4 -2.3 用节点导纳矩阵的计算方法 ................................................................................... - 6 -2.4 用三角分解法求解节点阻抗矩阵 ........................................................................... - 7 -2.5 短路发生在线路上任意处的计算方法 ................................................................... - 8 -第三章程序设计..................................................................................................................... - 9 -3.1 变量说明................................................................................................................... - 9 -3.2 程序流程图............................................................................................................. - 10 -3.2.1主程序流程图 .............................................................................................. - 11 -3.2.2导纳矩阵流程图 .......................................................................................... - 12 -3.2.3三角分解法流程图 ...................................................................................... - 13 -3.3 程序源代码见附录1 ............................................................................................ - 14 -第四章结果分析................................................................................................................... - 14 -第五章收获与建议............................................................................................................... - 15 -参考文献................................................................................................................................. - 17 -附录......................................................................................................................................... - 17 -附录1: 程序源代码..................................................................................................... - 18 - 附录2: 测试系统数据与系统图 ................................................................................... - 23 - 附录3: 测试系统的运行结果- 25 -第一章设计目的与任务1.1设计目的1、加深理解并巩固电力系统发生短路的基本知识。
课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名学号班级指导教师目录一、课程设计说明 (3)二、选择所用计算机语言的理由 (3)三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明 (4)四、三道计算题及网络图 (8)五、设计体会 (15)六、参考文献 (16)七、附录（主程序及其注释） (17)电分课设报告一、课程设计说明根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。
所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的“短接”。
在电力系统正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的。
如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，我们就称电力系统是发生了短路故障。
在三相系统中，短路故障可分为两大类：即对称短路（三相短路）和不对称短路（两相短路、两相接地短路、单相接地短路）。
其中三相短路虽然发生的机会较少，但情况严重，又是研究其它短路的基础。
所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。
二、选择所用计算机语言的理由我使用的是第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，它的优点如下：1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。
MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。
由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。
可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。
2）运算符丰富。
由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。
3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。
4）程序限制不严格，程序设计自由度大。
电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多，其电气控制方案各异，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点，它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1．最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2．设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。
3．机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4．确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动控制设备为例，设计内容主要有：1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括：（l）拟订电气设计任务书。
（2）确定电力拖动方案，选择电动机。
（3）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。
（4）选择电器元件，制订元器件明细表。
（5）编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节，它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。
2、工艺设计内容进行工艺设计主要是为了便于组织电气控制系统的制造，从而实现原理设计提出的各项技术指标，并为设备的调试、维护与使用提供相关的图纸资料。
工艺设计的主要内容有：（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
（2）设计组件布置图、安装图和接线图。
电力系统短路电流计算例题与程序佘名寰本文用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵，运用复合序网络图计算各节点对称故障和不对称故障时短路电流、节点电压和各支路故障电流。
2、1用阻抗矩阵计算短路的基本公式：⑴ 节点三相对称短路，注入节点的短路电流 Id=-Vd(0)/Zdd (2-1)式中Vd(0)故障点在短路发生前的电压，简化计算时Vd(0)=1 Zdd 故障点d的自阻抗负号表示电流从节点流出故障点短路电流在各节点所产生的电压分量 V=ZI (2-2)式中 Z 节点阻抗矩阵 I 节点注入电流的列矩阵当只有一点故障时上述电压分量为Vi(d)=ZdiId (i=1,2,3,………n) (2-3)式中 Zdi 故障点d与节点i的互阻抗短路故障后的节点电压Vi=Vi(0)+Vi(d)(2-4)式中VI(0)节点i 故障发生前的电压短路故障时通过各支路的电流Iij=(Vi-VJ)/zij （2-5）式中zij 联系节点i和节点j的支路阻抗⑵ 单相接地短路故障点的电流和电压：A相单相接地故障Ia0=Ia1=Ia2=6)Zdd0, Zdd1, Zdd2-----零序、正序、负序网络故障节点的自阻抗Va0= Zdd0 Ia0 (2-7)Va1=Va1(0)+Zdd1Ia1 (2-8)Va2= Zdd2 Ia2 (2-9)Ia=3Ia1 (2-10)⑶ 两相接地短路：B．C相短路接地故障增广正序网的综合等值阻抗Z∑Z∑=Zdd0Zdd2/(Zdd0+Zdd2)(2-11)Ia1=12)Ia0=13)Ia2=14)Ib=Ia0+a2Ia1+aIa2 (2-15)a=(-1/2+j√3/2)a2=(-1/2-j√3/2)⑷ 两相短路：B、C两相短路故障 Ia1=Ia2=18)Ib=j√3Ia1 (2-19)⑸ 支路i～j间的某一点d发生故障时，视d点为新的节点d 点与节点k的互阻抗Zdk Zdk=(1-L)ZIK+LZjk (2-20)d 点的自阻抗Zdd Zdd=(1-L)2Zii+L2Zjj+2L(1-L)ZIJ+L(1-L)zij (2-21)式中 L 为端点i到故障点d的距离所占线路全长的百分数ZIK，Zjk 分别为节点i和节点j与节点k的互阻抗 Zii，,Zjj 为节点i和节点j的自阻抗 ZIJ 为节点i与节点j的互阻抗 zij 是节点i和节点j间的线路阻抗2、2 短路电流计算时用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵参考文献①介绍了从网络的原始阻抗矩阵求节点导纳矩阵的方法和相关程序。
信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级： 0310406学号： 031040635学生姓名：陈代才指导教师：钟建伟2013年 4 月 15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
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。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。
电力调度自动化维护员习题库（附参考答案）1、DL/T719-2000中，控制站未收到响应报文，重发原报文，最大重发次数是:( )。
A、1次B、2次C、3次D、4次答案：C2、作为厂网之间电量结算用的关口电能表，其精度一般要求为( )。
A、0.1B、0.2SC、0.2D、0.05答案：B3、UNIX操作系统中( )目录存放设备文件。
A、/devB、/etcC、/optD、/usr答案：A4、当UPS运行时，发现蓄电池有较大的充电电流，可能的原因为( )。
A、充电器故障B、蓄电池此前放过电C、输入交流电压增高D、蓄电池故障答案：B5、人们将网络层次结构模型和各层协议定义为网络的( )。
A、开放系统互联模型B、体系结构C、协议集D、拓扑结构答案：B6、IEC60870-5-104规约的报文格式不包括下列的哪个格式（）。
A、S格式B、U格式C、M格式D、I格式答案：C7、能够用来阅读、修改、删除、增加文本文件的程序是( )。
A、源程序B、编辑程序C、显示程序D、打印程序答案：B8、分析和计算复杂电路的基本依据是( )。
A、克希荷夫基尔霍夫定律和欧姆定律B、节点电压法C、欧姆定律D、克希荷夫基尔霍夫定律答案：A9、UPS电源所配的电池一般为( )。
A、开放型液体铅酸电池B、铬镍电池C、免维护阀控铅酸电池D、锂电池答案：C10、计算机机房B级相对湿度一般在（）范围内。
A、45％～65％B、40％～70％C、30％～80％D、8％～80％答案：B11、下列选项中有关防火墙技术正确的说法是( )。
A、路由网络数据包不是防火墙的功能B、防火墙是一种计算机软件C、防火墙是一种计算机硬件D、防火墙可防止企业内部免受来自企业内部的攻击答案：A12、计算机内存储器分为随机存储器和只读存储器，只读存储器的英文缩写是( )。
B、RAMC、EPRAMD、CPU答案：A13、扩展名为DLL的动态链接文件的特点是( )。
A、可以自由地插入到其他的源程序中使用B、本身不能独立运行，但可以供其他程序在运行时调用C、本身可以独立运行，也可以供其他程序在运行时调用D、本身是一个数据文件，可以与其他程序动态地链接使用答案：B14、SDH通常在宽带网的( )部分使用。
电力系统分析大作业一、设计题目本次设计题目选自课本第五章例5—8,美国西部联合电网WSCC系统的简化三机九节点系统，例题中已经给出了潮流结果，计算结果可以与之对照.取ε=0。
00001 .二、计算步骤第一步，为了方便编程，修改节点的序号，将平衡节点放在最后。
如下图:9第二步，这样得出的系统参数如下表所示：第三步，形成节点导纳矩阵。
第四步，设定初值:；,。
第五步,计算失配功率=0，=—1。
25,=—0.9，=0,=—1,=0,=1。
63，=0。
85;=0。
8614,=—0。
2590，=—0。
0420,=0。
6275，=—0.1710，=0。
7101。
显然，.第六步，形成雅克比矩阵（阶数为14×14）第七步,解修正方程,得到:-0.0371,—0.0668，—0.0628,0。
0732,0。
0191，0。
0422，0。
1726,0。
0908；0.0334，0。
0084,0。
0223，0.0372，0。
0266，0。
0400。
从而—0.0371，-0。
0668，-0。
0628，0。
0732，0。
0191，0。
0422,0.1726，0。
0908；1。
0334,1.0084，1。
0223,1。
0372，1.0266，1。
0400。
然后转入下一次迭代。
经三次迭代后。
迭代过程中节点电压变化情况如下表：迭代收敛后各节点的电压和功率：最后得出迭代收敛后各支路的功率和功率损耗:三、源程序及注释由于计算流程比较简单，所以编写程序过程中没有采用模块化的形式,直接按顺序一步步进行。
disp(’【节点数:】’）;［n1］=xlsread（’input。
xls’，'A3:A3'）％节点数disp（'【支路数：】'）;[n]=xlsread（'input。
xls’,’B3:B3')%支路数disp('【精度：】’);Accuracy=xlsread('input。
电力系统短路电流计算例题与程序编写佘名寰本文用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵，运用复合序网络图计算各节点对称故障和不对称故障时短路电流、节点电压和各支路故障电流。
2.1用阻抗矩阵计算短路的基本公式：⑴节点三相对称短路，注入节点的短路电流I d=-V d(0)/Z dd(2-1)式中V d(0)故障点在短路发生前的电压，简化计算时V d(0)=1Z dd故障点d的自阻抗负号表示电流从节点流出故障点短路电流在各节点所产生的电压分量V=ZI (2-2)式中Z 节点阻抗矩阵I 节点注入电流的列矩阵当只有一点故障时上述电压分量为V i(d)=Z di I d(i=1,2,3,………n)(2-3)式中Z di故障点d与节点i的互阻抗短路故障后的节点电压V i=V i(0)+V i(d)(2-4)式中V I(0)节点i 故障发生前的电压短路故障时通过各支路的电流I ij=(V i-V J)/z ij（2-5）式中z ij联系节点i和节点j的支路阻抗⑵单相接地短路故障点的电流和电压：A相单相接地故障I a0=I a1=I a2= -V a1(0)/(Z dd0+Z dd1+Z dd2) (2-6)Z dd0, Z dd1, Z dd2 -------零序、正序、负序网络故障节点的自阻抗V a0= Z dd0 I a0(2-7)V a1=V a1(0)+Z dd1I a1(2-8)V a2= Z dd2 I a2(2-9)I a=3I a1 (2-10)⑶两相接地短路：B．C相短路接地故障增广正序网的综合等值阻抗Z∑Z∑=Z dd0Z dd2/(Z dd0+Z dd2) (2-11)I a1= -V a1(0)/(Z dd1+ Z∑) (2-12)I a0= -I a1 Z dd2/(Z dd0+Z dd2) (2-13)I a2= -I a1 Z dd0/(Z dd0+Z dd2) (2-14)I b=I a0+a2I a1+aI a2 (2-15)a=(-1/2+j√3/2)a2=(-1/2-j√3/2)⑷两相短路：B.C两相短路故障I a1=I a2= -V a1(0)/(Z dd1+Z dd2) (2-18)I b=j√3I a1 (2-19)⑸支路i～j间的某一点d发生故障时，视d点为新的节点d点与节点k的互阻抗Z dkZ dk=(1-L)Z IK+LZ jk (2-20)d 点的自阻抗Z ddZ dd=(1-L)2Z ii+L2Z jj+2L(1-L)Z IJ+L(1-L)z ij (2-21)式中L为端点i到故障点d的距离所占线路全长的百分数Z IK，Z jk分别为节点i和节点j与节点k的互阻抗Z ii，,Z jj为节点i和节点j的自阻抗Z IJ 为节点i与节点j的互阻抗z ij是节点i和节点j间的线路阻抗2.2 短路电流计算时用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵参考文献①介绍了从网络的原始阻抗矩阵求节点导纳矩阵的方法和相关程序。
电力系统计算程序设计（包含matlab源程序）广西大学电气工程学院2007年1月第一章原始数据电力系统原始数据是电力系统计算的基础。
电力系统每个计算程序都要求输入一定的原始数据，这些数据可以反映电力网络结构、电力系统正常运行条件、电力系统各元件参数和特性曲线。
不同的计算程序需要不用的原始数据。
第一节电力网络的描述电力网络是由输电线路、电力变压器、电容器和电抗器等元件组成。
这些元件一般用集中参数的电阻、电抗和电容表示。
为了表示电力网络中各元件是怎样互相连接的，通常要对网络节点进行编号。
电力网络的结构和参数由电力网络中各支路的特性来描述。
1.1.1 线路参数在电力系统程序设计中，线路参数一般采用线路的Π型数学模型，即线路用节点间的阻抗和节点对地容性电纳来表示，由于线路的对地电导很小，一般可忽略不计。
其等价回路如下：r+jx-jb/2 -jb/2对于线路参数的数据文件格式一般可写为：线路参数（序号，节点i，节点j，r，x，b/2）1.1.2 变压器参数在电力系统程序设计中，变压器参数一般采用Π型等值变压器模型，这是一种可等值地体现变压器电压变换功能的模型。
在多电压级网络计算中采用这种变压器模型后，就可不必进行参数和变量的归算。
双绕组变压器的等值回路如下：k Z Tk:1 Z T k Z k T-12 kkZ T -1(a)接入理想变压器后的等值电路 (b) 等值电路以导纳表示Y T /k2)1(kY k T - k Y k T)1(-(c) 等值电路以导纳表示三绕组变压器的等值回路如下：综合所述，三绕组变压器的等值电路可以用两个双绕组变压器的等值电路来表示。
因此，对于变压器参数的数据文件格式一般可写为：变压器参数（序号，节点i ，节点j ，r ，x ，k 0） 其中，k 0表示变压器变比。
1.1.3对地支路参数对地支路参数一般以导纳形式表示，其等价回路如下： ig-jb对地支路参数的数据文件格式一般可写为：接地支路参数（序号，节点i，gi ，bi）第二节电力系统运行条件数据电力系统运行条件数据包括发电机（含调相机）所连接的节点号、有功与无功功率；负荷所连接的节点号、有功与无功功率；PV节点与给定电压值；平衡节点的节点号与给定电压值。
1.2.1节点功率参数电力系统中有流入流出功率的称为功率节点，有流入功率的称发电节点，一般为各发电站、枢纽变电站等节点；有流出功率的称负荷节点。
对于电力系统稳态计算来说，功率节点都用有功功率P和无功功率Q来简单表示。
其等价回路如下：QGP G PLQL节点功率参数的数据文件格式一般可写为：节点功率数据（序号，节点i，PGi ，QGi，PLi，QLi）1.2.2 PV节点参数根据给定节点变量的不同，可以有以下三种类型的节点：1.PV节点（电压控制母线）这种节点的注入有功功率Pi为给定值，电压Ui也保持在给定数值。
这种类型节点相当于发电机母线节点，其注入的有功功率由汽轮机调速器设定，而电压则大小由装在发电机上的励磁调节器控制；或者相应于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线，其电压由可调无功功率的控制器设定。
要求有连续可调的无功设备，调无功来调电压值。
2.PQ节点这种节点的注入有功和无功功率是给定的，相应于实际电力系统中的一个负荷节点，或有功和无功功率给定的发电机母线。
3.平衡节点这种节点用来平衡全电网的功率，一般选用一容量足够大的发电厂（通常是承担系统调频任务的发电厂）来担任。
平衡节点的电压和相位大小是给定的，通常以它的相角为参考量，即取其电压相角为0。
一个独立的电力网络只设一个平衡节点。
三类节点的划分并不是绝对不变的。
PV节点之所以能控制其节点的电压为某一设定值，重要原因在于它具有可调节的无功功率出力。
一旦它的无功功率出力达到可调节的上限或下限，就不能使电压保持在设定值，PV节点将转化成PQ节点。
对于这三种类型的节点参数可如下表示1.平衡节点：给出节点编号，节点电压。
2.PQ节点：在节点功率参数中就可表示。
3.PV节点：需单列，其数据文件格式一般可写为：PV节点数据（序号，节点i，电压V，无功功率下限，无功功率上限）。
i第三节发电机参数在故障计算中，除了上述数据外，还需要输入故障信息，发电机的负序电抗和次暂态电抗。
在简化模型的暂态稳定计算中，还需要输入发电机的直轴暂态电抗、交轴同步电抗、负序电抗和转子惯性时间常数。
在简化模型的静态稳定计算中，还需要输入发电机的直轴暂态电抗和转子惯性时间常数。
第四节各类数据文件格式1.4.1一般潮流数据文件格式1.节点数，平衡节点，平衡节点电压，计算精度2.线路参数（序号，节点i，节点j，r，x，b/2）3.变压器参数（序号，节点i，节点j，r，x，k0）4.接地支路参数（序号，节点i，g i，b i）5.节点功率数据（序号，节点i，P Gi，Q Gi，P Li，Q Li）6.PV节点数据（序号，节点i，电压V i，无功功率下限，无功功率上限）1.4.2故障信息文件格式故障信息（序号，故障类型，故障线路首端节点号，故障线路末端节点号，故障开始时间，故障结束时间，故障地点，附加信息）1.4.3发电机数据文件格式发电机数据（序号，节点i，负序电抗x2，直轴次暂态电抗x”d，直轴暂态电抗x’d ，交轴同步电抗xq，转子惯性时间常数Tj）电力系统网络矩阵第一节 节点导纳矩阵2.1.1节点电压方程用计算机计算复杂电力系统稳态问题时，一般要用到节点电压方程。
在电路理论课程中，已导出了运用节点导纳矩阵的节点电压方程：其中：I B ：为节点注入电流的列向量，可理解为各节点电源电流与负荷电流之和，并规定电源流向网络的注入电流为正； U B ：为节点电压的列向量；Y B ：为节点导纳矩阵。
2.1.2 节点导纳矩阵其中：对角元Y ii 称为自导纳，数值上等于该节点直接连接的所有支路导纳的总和；对角元Y ij 称为互导纳，数值上等于连接节点i ，j 支路导纳的负值。
N 个节点的电力网络的节点导纳矩阵的特点： 1） n ×n 阶方阵； 2） 对称； 3） 复数矩阵；4） 每一非对角元素Y ij 是节点i 和j 间支路导纳的负值，当i 和j 间没有直接相连的支路时，为0。
根据一般电力系统的特点，每一节点平均与3-5个相邻节点有直接联系，所以导纳矩阵是一高度稀疏矩阵。
互导纳，不包括对地支路；BB B U Y I =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn n n n n Y Y Y Y Y YY Y Y 2122221112115）对角元素Yii为所有联结于节点i的支路的导纳之和。
2.1.3 节点导纳矩阵的修改1.原网络节点增加一接地支路设在节点i增加一接地支路，由于没有增加节点数，节点导纳矩阵阶数不变，只有自导纳Yii 发生变化，变化量为节点i新增接地支路导纳yi’：Y ii ’=Yii+yi’2.原网络节点i，j增加一条支路节点导纳矩阵的阶数不变，只是由于节点i和j间增加了一条支路导纳yij而使节点i和j之间的互导纳、自导纳发生变化：Yii ’=Yii+yijYjj’=Yjj+yijYij’= Yji’= Yij-yij3.从原网络引出一条新支路，同时增加一个新节点设原网络有n个节点，从节点i(i≤n)引出一条支路yij及新增一节点j，由于网络节点多了一个，所以节点导纳矩阵也增加一阶，有变化部分：Yii ’=Yii+yijYjj’=yijYij’= Yji’=-yij4.删除网络中的一条支路与增加相反，可理解为增加了一条负支路。
5.修改原网络中的支路参数可理解为先将被修改支路删除，然后增加一条参数为修改后导纳值的支路。
因此，修改原网络中的支路参数可通过给原网络并联一条支路来实现。
6.增加一台变压器可由步骤1、2构成。
7.将节点i、j之间变压器的变比由k改为k’可由步骤5构成。
2.1.4节点导纳矩阵的存储其为高度稀疏的N阶复数对称方阵。
因此记录矩阵的下三角即可。
1)数组表示法数组1：记录矩阵对角元素的数值；数组2：记录矩阵非对角元素的数值（按列存储）；数组3：记录矩阵非对角元素的行号；数组4：记录矩阵非对角元素的按行排的位置数；数组5：记录矩阵非对角元素的按行存储对应按列存储的位置数。
2)指针表示法非对角元素用指针表示，一个指针用结构表示：行号；列号；幅值；角度；指针（指向下一个非零元素）。
对角元素用一个一维数组表示。
2.1. 5 根据数据文件形成节点导纳矩阵1.数据文件的结构一般潮流数据文件格式：节点数，平衡节点，平衡节点电压，计算精度线路参数（序号，节点i，节点j，r，x，b/2）变压器参数（序号，节点i，节点j，r，x，k）0接地支路参数（序号，节点i，gi ，bi）节点功率数据（序号，节点i，PGi ，QGi，PLi，QLi）PV节点数据（序号，节点i，电压Vi，无功功率下限，无功功率上限）2.1.６形成节点导纳矩阵Y的流程图请看附图1：形成节点导纳矩阵Y的程序流程图。
该流程图是正序导纳矩阵的程序流程图，在不计及发电机和负荷阻抗时，正序导纳矩阵和负序导纳矩阵的完全一样，形成零序导纳矩阵的程序流程图基本上是一样的。
现就该程序流程图进行简要说明。
该程序流程图是采用支路追加法。
○1步，对各数组或链表变量进行清零，因为节点导纳矩阵的自导纳是在追加支路的过程中累加而成的。
其中G，B分别表示节点导纳矩阵的实部和虚部。
○2步，读入节点数，平衡节点，平衡节点电压，计算精度。
读入节点数以确定循环数。
○3步，读入线路参数，由于所给的是阻抗形式，必须先将阻抗转换成导纳形式，再按照追加支路的方法逐一加到各支路上。
○4步，读入变压器参数，也是先将变压器参数由阻抗形式转为导纳形式，这里变压器变比计算的方法。
○5步，读入接地支路参数。
○6步，将节点导纳矩阵由直角坐标形式转为极坐标形式，Y和α分别表示节点导纳矩阵的幅值和相角。
2.3节点阻抗矩阵以地为参考节点的节点导纳矩阵Y 是N ×N 阶稀疏矩阵。
如果网络中存在接地支路，Y 是非奇异的，其逆矩阵是节点阻抗矩阵，为1-=Y Z用节点阻抗矩阵Z 表示的网络方程是：U IZ = N 个节点的电力网络的节点阻抗矩阵的特点：▪是对称矩阵。
▪对于连通的电力系统网络，当网络中有接地支路时，Z 是非奇异满矩阵。
▪ 对纯电阻性或电感性支路组成的电网，ij ii Z Z ≥。
▪节点对的自阻抗不为零。
2.3.1节点阻抗矩阵的形成和修改节点阻抗矩阵既是节点导纳矩阵的逆阵，原则上，可先形成节点导纳矩阵，然后运用任何一种矩阵求逆的方法求取这一矩阵。
也可采用一种所谓支路追加法形成这一矩阵。
这种方法实质上是与根据定义直接求节点导纳矩阵的方法相对应、根据自阻抗和互阻抗的定义直接节点阻抗矩阵的方法。
以下介绍利用节点导纳矩阵逐列形成节点阻抗矩阵的方法，这在电力系统故障分析中使用很广泛。
