东北电力大学电力系统潮流计算课程设计

电力系统的潮流计算和短路故障的计算机算法程序设计目录一．潮流计算 (4)1 电力系统图及初步分析 (4)1.1 电力系统图及设计任务 (4)1.2 初步分析 (4)2 牛顿-拉夫逊法简介 (5)2.1概述 (5)2.2 一般概念 (5)2.3 潮流计算的修正方程 (6)2.4 直角坐标表示的修正方程 (6)3 程序设计 (10)3.1 程序流程图 (10)3.2 潮流计算程序运行结果如下： (10)二．三相短路计算 (14)2.1计算原理：利用节点阻抗矩阵计算短路电流 (14)2.2三相短路计算流程图： (15)2.3习题实例 (16)2.4 三相短路计算程序及结果如下： (17)三．不对称短路计算 (19)3.1不对称短路课程设计的题目 (19)3.2课程设计的设计任务及设计大纲 (19)3.3 电力系统不对称故障时元件的序参数和等值电路 (20)3.3.1电力系统不对称故障时用标幺值表示的各序等值电路 (20)3.4 电力系统不对称故障时各序等值电路的化简与计算 (21)3.4.1正序等值电路的化简计算 (21)3.4.2负序等值电路的化简计算 (22)3.4.3零序等值电路的化简计算 (23)3.5电力系统不对称故障时元件参数的计算 (23)3.5.1理论分析 (23)3.5.2各元件各序等值电路电抗标幺值的计算 (24)3.6电力系统不对称故障分析与计算 (27)3.6.1单相接地短路 (28)3.6.2两相直接接地短路 (29)3.6.3两相短路 (31)3.7正序等效定则的内容 (32)3.8 短路计算的matlab/simulink模型如下： (33)3.9.1变压器和线路参数设置： (333)3.9.2短路模块和负载模块的参数设置 (344)3.9.3故障相短路相电流和相电压波形 (355)设计总结 (366)参考文献 (377)附录 (388)一．潮流计算1 电力系统图及初步分析1.1 电力系统图及设计任务此电力系统图有Auto CAD2012软件画出网络各元件参数的标幺值如下：Z12=0.1+j0.4;y120=y210=j0.01538;z13=j0.13;k=1.1;z14=0.12+j0.5;y140=y4 10=j0.01920;z24=0.08+j0.4;y240=y420=j0.01413系统中节点1，2为PQ节点，节点3为P节点，节点4为平衡节点，已给定P1s+jQ1s=-0.3-j0.18,P2s+jQ2s=-0.55-j0.13P3s=0.5,V3s=1.10,V4s=o0.1∠05容许误差为510-。

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。

课程设计潮流计算一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握潮流计算的基本概念、原理和方法，理解电力系统潮流分布的特点及影响因素。

2. 使学生能够运用潮流计算方法分析简单电力系统的潮流分布，了解其在电力系统运行中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用数学模型描述电力系统潮流分布的能力，掌握基本的潮流计算公式。

2. 培养学生运用计算机软件（如PSS/E、DIgSILENT等）进行潮流计算的实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统及其运行管理的兴趣，激发他们探究电力系统运行规律的热情。

2. 培养学生的团队合作意识，让他们在共同完成潮流计算任务的过程中，学会相互协作、共同进步。

3. 通过对电力系统运行中的实际问题进行分析，使学生认识到理论知识在实际工程中的应用价值，培养他们的实际问题解决能力。

针对课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立建立简单电力系统的数学模型，并进行潮流计算。

2. 学生能够运用计算机软件进行潮流计算，并对结果进行分析。

3. 学生能够在团队中发挥积极作用，共同完成电力系统潮流计算任务。

4. 学生能够理解并阐述潮流计算在电力系统运行中的应用，对电力系统工程实际问题具有一定的分析和解决能力。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下部分：1. 潮流计算基本概念- 潮流计算的定义- 潮流计算的目的和意义- 潮流计算的基本原理2. 潮流计算数学模型- 电力系统基本方程- 潮流计算方程的建立- 潮流计算方程的求解方法3. 潮流计算方法- 牛顿-拉夫逊法- 高斯-赛德尔法- 简化的潮流计算方法4. 潮流计算软件应用- PSS/E软件介绍- DIgSILENT软件介绍- 潮流计算软件操作步骤5. 潮流计算案例分析- 简单电力系统潮流计算- 实际电力系统潮流计算- 潮流计算结果分析教学安排和进度：1. 第1周：潮流计算基本概念2. 第2周：潮流计算数学模型3. 第3周：潮流计算方法4. 第4周：潮流计算软件应用5. 第5周：潮流计算案例分析教材章节及内容关联：1. 《电力系统分析》第四章：电力系统潮流计算基本原理和方法2. 《电力系统自动化》第五章：电力系统潮流计算软件及其应用教学内容保证科学性和系统性，结合实际案例，使学生能够循序渐进地掌握潮流计算相关知识。

潮流计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解潮流计算的基本概念，掌握潮流计算的基本原理和数学模型；2. 学会使用标准算例进行电力系统潮流计算，并能够分析计算结果；3. 掌握影响潮流计算精度的因素，了解提高计算精度的方法。

技能目标：1. 能够运用所学软件或工具进行电力系统潮流计算；2. 培养学生解决实际电力系统问题的能力，能够根据计算结果提出优化方案；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学习成果。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力系统分析和优化工作的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际问题的解决；3. 增强学生的环保意识，使其认识到优化电力系统运行对环境保护的重要性。

课程性质：本课程为电力系统分析领域的专业课程，旨在帮助学生掌握潮流计算的基本理论和实践方法。

学生特点：学生具备一定的电力系统基础知识，具有一定的数学和编程能力。

教学要求：结合实际案例，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和问题分析解决能力。

通过分解课程目标，使学生在完成本课程学习后能够达到上述具体学习成果。

二、教学内容1. 潮流计算基本概念：介绍潮流计算的定义、作用和数学模型，包括功率方程、电压方程和相角方程。

教材章节：第一章 潮流计算概述2. 潮流计算方法：讲解常用的潮流计算方法，如牛顿-拉夫逊法、快速分解法和P-Q分解法。

教材章节：第二章 潮流计算方法3. 潮流计算软件及应用：介绍常用的潮流计算软件，如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等，并讲解软件的操作方法和应用案例。

教材章节：第三章 潮流计算软件及其应用4. 影响潮流计算精度的因素：分析影响潮流计算精度的各种因素，如测量误差、模型误差等，并提出相应的解决方法。

教材章节：第四章 影响潮流计算精度的因素5. 提高潮流计算精度的方法：讲解提高潮流计算精度的方法，如参数优化、模型修正等。

课程设计(论文)题目名称电力系统潮流计算课程名称电力系统稳态分析学生姓名学号系、专业指导教师2014 年 1 月 5 日课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名学号系专业班级题目名称潮流计算课程设计课程名称二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

目录摘要 (I)1课题内容要求及目的 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题意义 (2)1.3课题要求及内容 (3)1.4课题目的 (4)2 潮流计算步骤与原理 (5)2.1潮流计算流程图 (5)2.2潮流计算步骤 (6)3 方案设计 (7)3.1系统框图设计 (7)4 仿真调试及实验分析 (8)总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)摘要电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。

电源指各类发电厂，它将一次能源转换成电能；电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。

它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。

电力系统中网络结点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。

它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大的灾难性事故。

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。

本次计算采用极坐标形式下的牛顿-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。

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。

电力系统潮流计算课程设计总结
电力系统潮流计算课程设计是电力系统相关专业的一门重要课程。

通过本次课程设计，我深入学习了电力系统潮流计算的原理、方法和技术，在实践中提高了自己的动手能力和问题解决能力。

首先，本次课程设计中我学习了电力系统潮流计算的基本原理。

潮流计算是电力系统运行和规划的基础，通过对系统中每个节点的功率和电压进行计算，可以判断系统的运行状态和潜在问题。

我了解了功率平衡方程的推导过程，掌握了优化潮流计算的目标和方法。

这些基本原理为后续的潮流计算提供了理论支持。

其次，本次课程设计中我学习了潮流计算的具体方法和技术。

我学会了使用潮流方程和节点电流方程进行潮流计算，掌握了潮流计算中的迭代算法和收敛准则。

我还学习了如何利用潮流计算结果进行系统状态估计和故障分析。

通过实践操作，我熟练掌握了潮流计算软件的使用，能够进行系统数据的输入和结果的分析。

最后，本次课程设计中我还学习了潮流计算在电力系统规划和运行中的应用。

潮流计算可以用于电力系统的负荷分配、可靠性评估、输电能力计算等方面。

我了解了潮流计算在电力系统规划和运行中的重要性，以及其与其他工程的关联和协作。

通过实际案例的分析，我感受到了潮流计算在电力系统实际工程中的应用和意义。

总的来说，本次课程设计让我对电力系统潮流计算有了深入的了解，并提高了我的实践能力。

我通过理论学习和实验操作，掌握了潮流计算的原理、方法和技术，并对其在电力系统规划和运行中的应用有了清晰的认识。

我相信这些知识和能力将对我今后的专业发展产生积极的影响。

潮流计算的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握潮流计算的基本概念、原理和方法；2. 学会运用潮流计算分析电力系统的稳态运行情况；3. 掌握电力系统中各元件的参数对潮流计算结果的影响；4. 了解潮流计算在实际电力系统中的应用。

技能目标：1. 能够正确建立电力系统的数学模型；2. 熟练运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算；3. 能够分析潮流计算结果，提出改进措施，优化电力系统运行；4. 培养团队协作和问题解决能力，通过小组讨论，解决潮流计算中的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统及其自动化领域的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到优化电力系统运行对节能减排的重要性；3. 培养学生的职业责任感，明确自己未来在电力行业中的使命；4. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成独立思考和自主学习的好习惯。

本课程针对高年级电力系统及其自动化专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标，旨在帮助学生将所学知识应用于实际电力系统分析，为后续的专业课程学习和工程实践打下坚实基础。

通过本课程的学习，学生将具备独立进行潮流计算的能力，为优化电力系统运行提供技术支持。

二、教学内容1. 潮流计算的基本概念与原理：- 潮流计算的定义及作用；- 电力系统的数学模型；- 牛顿-拉夫逊法及P-Q分解法的原理。

2. 潮流计算方法及算法实现：- 潮流计算的各种算法介绍；- 编程实现潮流计算的基本步骤；- 算例分析，对比不同算法的计算结果。

3. 电力系统元件参数对潮流计算的影响：- 分析发电机、线路、变压器等元件参数对潮流计算的影响；- 讨论负荷变化、系统运行方式改变对潮流计算结果的影响；- 优化元件参数，提高潮流计算精度。

4. 潮流计算在实际电力系统中的应用：- 潮流计算在电力系统运行优化中的应用；- 潮流计算在电力系统故障分析中的应用；- 潮流计算在电力市场运营中的应用。

5. 潮流计算软件及应用：- 介绍常用的潮流计算软件及其功能；- 指导学生使用软件进行潮流计算；- 分析软件计算结果，提出优化措施。

东北电力大学电力系统潮流计算课程设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：目录一、设计任务 (1)1.1 课程设计要求 (1)1.2 课程设计题目 (1)1.3 课程设计基本内容 (2)二、问题分析 (3)2.1 节点设置及分类 (3)2.2 参数求取 (3)2.3 计算方法 (4)三、问题求解 (7)3.1 等值电路的计算 (7)3.2画出系统等值电路图： (7)3.3 潮流计算 (8)四、误差分析 (28)五、心得体会及总结 (37)附录: (38)参考文献 (38)程序 (38)电力系统潮流计算课程设计一、设计任务1.1 课程设计要求1、在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图2、通过输入数据，进行潮流计算输出结果3、对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。

4、对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调节控制的参数变化。

5、打印利用DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

1.2 课程设计题目系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

变电变电变电变电35kV 母线10kV 母线35kV 母线10kV 母线一次侧电压220kV一次侧电压220kV母线1母线3母线2线路长为100km线路长为50km线路长为90km线路长为100km2*QFQ-50-22*QFS-50-2 TQN-100-22*TQN-100-。

线路长为80km。

电厂电厂发电厂资料：母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。

变电所资料：(一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二) 变电所的负荷分别为：60MW 40MW 70MW 50MW (三) 每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85；(四) 变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MV A 的变压器，短路损耗414KW ，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MV A 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5；输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。

潮流计算的课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握潮流计算的基本理论、方法和应用，培养学生运用电力系统潮流计算解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握电力系统的基本概念、结构和参数。

（2）理解潮流计算的基本原理和方法。

（3）熟悉电力系统中常用的潮流计算算法及其特点。

（4）了解潮流计算在电力系统规划、设计和运行中的应用。

2.技能目标：（1）能够运用潮流计算软件进行电力系统潮流计算。

（2）具备分析电力系统潮流计算结果的能力。

（3）能够针对实际问题，运用所学知识进行潮流计算方法的选取和应用。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统的兴趣，激发学生学习电力系统潮流计算的积极性。

（2）培养学生团队合作精神，提高学生解决实际问题的责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力系统基本概念、结构和参数。

2.潮流计算基本原理和方法。

3.电力系统中常用的潮流计算算法及其特点。

4.潮流计算在电力系统规划、设计和运行中的应用。

5.潮流计算软件的使用和结果分析。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：用于传授电力系统基本知识和潮流计算原理。

2.案例分析法：通过实际案例，让学生掌握潮流计算的方法和应用。

3.实验法：引导学生运用潮流计算软件进行实际操作，提高学生的动手能力。

4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队合作精神和分析问题能力。

四、教学资源本课程所需教学资源包括：1.教材：《电力系统潮流计算》。

2.参考书：相关电力系统潮流计算的学术论文和专著。

3.多媒体资料：电力系统潮流计算的课件、视频等。

4.实验设备：潮流计算软件、计算机等。

教学资源应根据教学内容和教学方法的需求进行选择和准备，以支持教学的顺利进行，提高学生的学习效果。

五、教学评估本课程的教学评估采用多元化评价方式，全面客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、回答问题等方式，评价学生的学习态度和积极性。

关于潮流计算的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解潮流计算的基本概念，掌握电力系统潮流的基本方程和算法；2. 学习并掌握使用相关软件工具进行潮流计算的方法；3. 了解潮流计算在电力系统运行中的应用及其重要性。

技能目标：1. 能够运用所学的潮流计算方法，解决实际的电力系统平衡问题；2. 培养学生运用计算机软件进行电力系统分析的能力；3. 通过团队协作，提高学生的问题分析、数据解读和报告撰写技巧。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发他们探索电力科学领域的热情；2. 强化学生的安全意识，认识到电力系统运行安全的重要性；3. 增强学生的环保意识，理解潮流计算在节能减排中的作用；4. 通过团队合作，培养学生的沟通能力和集体荣誉感。

课程性质分析：本课程旨在帮助学生建立电力系统潮流计算的基本理论框架，并通过实践操作，使学生掌握相关技能，为后续专业课程打下坚实基础。

学生特点分析：考虑到学生所在年级的知识深度，课程设计将结合学生的理论基础和实际应用能力，以引导式教学为主，鼓励学生主动探索和思考。

教学要求：1. 教学内容与课本紧密相关，注重理论与实践相结合；2. 采用案例教学，提高课程的实用性和针对性；3. 教学过程中注重培养学生的创新能力和实际操作能力。

二、教学内容1. 潮流计算基本概念：介绍潮流计算的定义、作用以及在电力系统运行中的重要性；教材章节：第一章第三节。

2. 潮流计算基本方程：讲解电力系统的基本潮流方程，包括功率方程、电压方程和相角方程；教材章节：第二章第一节。

3. 潮流计算算法：介绍常用的潮流计算算法，如牛顿-拉夫逊法、快速分解法和PQ分解法；教材章节：第二章第二节。

4. 潮流计算软件应用：指导学生使用相关软件（如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等）进行潮流计算；教材章节：第三章。

5. 潮流计算案例分析：分析实际电力系统潮流计算案例，使学生了解潮流计算在实际工程中的应用；教材章节：第四章。