(完整版)电力系统潮流程序设计

电力系统潮流计算的计算机程序设计一、本文概述随着电力系统的日益复杂化和智能化，对电力系统潮流计算的精度和效率提出了更高的要求。

潮流计算作为电力系统分析的基础，其准确性直接关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。

本文旨在探讨电力系统潮流计算的计算机程序设计，以提高计算效率，优化计算结果，为电力系统的规划、设计、运行和管理提供有力支持。

本文首先介绍了电力系统潮流计算的基本原理和方法，包括节点导纳矩阵的形成、功率方程的求解等。

在此基础上，详细阐述了潮流计算的计算机程序设计，包括程序设计的总体思路、主要模块的功能和实现方法。

同时，结合具体的算例和仿真实验，对程序设计的有效性进行了验证和分析。

本文还讨论了潮流计算程序设计中的关键技术和难点，如数值稳定性、收敛性等问题，并提出了相应的解决策略。

还对潮流计算程序设计的未来发展趋势进行了展望，包括考虑更多约束条件、引入智能优化算法、实现并行计算等方面的研究和应用。

本文旨在通过计算机程序设计的角度，深入探讨电力系统潮流计算的理论和实践，为电力系统的安全运行和可持续发展提供有益的技术支持和指导。

二、电力系统基础知识电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

它不仅是保证电能生产、输送、分配和使用的系统，也是一个庞大而复杂的工程系统。

在电力系统中，潮流计算是一项至关重要的任务，它决定了电网的运行状态，为电力系统的稳定、经济、安全运行提供了重要依据。

电力系统的基本构成主要包括发电厂、输电线路、变压器、配电线路和用户。

发电厂负责将一次能源转化为电能，输电线路负责将电能从发电厂输送到各个变电站，变压器则负责调整电压等级以满足不同用户的需求，配电线路则将电能从变电站输送到各个用户，而用户则是电能的最终消费者。

在电力系统中，电压和电流是描述电能状态的两个基本物理量。

电压是指电场中单位正电荷移动的势能差，通常用字母U或V表示。

电流则是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，通常用字母I表示。

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。

一、问题重述课程设计要求1、在读懂程序的基础上画出潮流计算根本流程图2、经过输入数据，进行潮流计算输出结果3、对不同样的负荷变化，解析潮流分布，写出解析说明。

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

5、打印利用 DDRTS 进行潮流解析绘制的系统图，以及潮流分布图。

课程设计题目1、系统图：两个发电厂分别经过变压器和输电线路与四个变电所相连。

变电所 1变电所 2变电所 3变电所 435kV 母线10kV 母线35kV 母线10kV 母线一次侧电压 220kV一次侧电压 220kV线路长为 60km线路长为 80km线路长为 100km线路长为 80km线路长为 80km线路长为 100km母线 1母线 2。

母线 32*QFQ-50 -22*QFS-50-22*TQN-100 -22*TQN-100 -2电厂一电厂二2、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〔400MW〕，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 30MW；发电厂二总装机容量为〔 200MW〕。

3、变电所资料：〔1〕变电所 1、2、3、4 低压母线的电压等级分别为： 10KV 35KV 10KV35KV 〔2〕变电所的负荷分别为：50MW 40MW 50MW60MW〔3〕每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85 ；〔4〕变电所 2 和变电所 4 分别配有两台容量为 75MVA的变压器，短路耗费414KW，短路电压〔 %〕=16.7 ；变电所 1 和变电所 3 分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路耗费为 245KW，短路电压〔 %〕=10.5 ；4、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，单位长度的电抗为，单位长度的电纳为 2.78 * 10 -6 S 。

MATLAB电力系统PQ潮流计算程序设计1 绪论1．1潮流计算1.1.1 潮流计算概述电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗等等。

在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。

此外，电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。

所以潮流计算是研究电力系统的一种很重要也很基础的计算。

电力系统潮流计算也分为离线计算和在线计算两种，前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系统的随时监视及实时控制。

利用计算机进行电力系统潮流计算从50年代中期就已经开始。

在这20年内，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要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）计算方法的可靠性或收敛性；（2）对计算机内存量的要求；（3）计算速度；（4）计算的方便性和灵活性。

电力系统潮流计算问题在数学上是一组多元非线性方程式求解问题，其解法都离不开迭代。

因此，对潮流计算方法，首先要求它能可靠地收敛，并给出正确答案。

由于电力系统结构及参数的一些特点，并且随着电力系统不断扩大，潮流计算方程式的阶数也越来越高，对这样的方程式并不是任何数学方法都能保证给出正确答案的。

这种情况成为促使电力系统计算人员不断寻求新的更可靠方法的重要因素。

在用数字计算机解电力系统潮流问题的开始阶段，普遍采取以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法。

这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机内存量比较低，适应50年代电子计算机制造水平和当时电力系统理论水平。

但它的收敛性较差，当系统规模变大时，迭代次数急剧上升，在计算中往往出现迭代不收敛的情况。

这就迫使电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为基础的逐次代入法。

引言潮流计算是研究电力系统的一种最基本和最重要的计算。

最初，电力系统潮流计算是通过人工手算的，后来为了适应电力系统日益发展的需要，采用了交流计算台。

随着电子数字计算机的出现，1956年Ward等人编制了实际可行的计算机潮流计算程序。

这样，就为日趋复杂的大规模电力系统提供了极其有力的计算手段。

经过几十年的时间，电力系统潮流计算已经发展得十分成熟。

潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,是根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各个部分的运行状态，如各母线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。

电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。

在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。

电力系统潮流计算分为离线计算和在线计算，离线计算主要用于系统规划设计、安排系统的运行方式，在线计算则用于运行中系统的实时监测和实时控制。

两种计算的原理在本质上是相同的。

实际电力系统的潮流技术主要采用牛顿-拉夫逊法。

牛顿-拉夫逊法早在50年代末就已应用于求解电力系统潮流问题，但作为一种实用的、有竞争力的电力系统潮流计算方法，则是在应用了稀疏矩阵技巧和高斯消去法求修正方程以后。

牛顿-拉夫逊法是求解非线性代数方程有效的迭代计算。

本设计就是采用牛顿-拉夫逊法计算电力系统潮流的。

第一章 概论1.1 概述电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,它是根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各个部分的运行状态，如各母线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。

电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。

在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。

潮流计算是研究电力系统的一种最基本和最重要的计算。

电力系统潮流计算分为离线计算和在线计算，离线计算主要用于系统规划设计、安排系统的运行方式，在线计算则用于运行中系统的实时监测和实时控制。

九节点电力系统分析潮流程序设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1.引言随着电力系统规模的不断扩大和电力市场的逐渐开放，电力系统潮流分析成为了电力系统规划、运行和市场交易中不可或缺的一部分。

电力系统潮流计算完整程序及详细理论说明——秦羽风在我刚开始学习潮流程序时,总是找不到一个正确的程序开始模仿学习。

后来经过多方努力，终于自己写出了一个结构清晰、完整的潮流程序。

此程序是一个通用的程序，只需要修改输入数据的子函数（PowerFlowsData_K)里面的母线、支路、发电机、负荷，就能算任意一个网络结构的交流系统潮流。

很适合初学者学习.为了帮助电力系统的同学一起学习,我将我编写的潮流计算程序分享下来给大家；此程序是在基于牛顿拉夫逊算法的基础上，编写的快速解耦算法。

每一个子程序我都有备注说明。

如果有不对的地方，希望大家指正！下文中呈现的顺序为：网络结构、子程序、主程序、运算结果、程序设计理论说明。

一、网络结构：5节点网络如下图。

二、子程序（共有9个子程序）子程序1：（其他系统，只需要修改Bus、Branch、Generator、Load,这四个矩阵就行了）function [Bus,Branch，Generator,Load］=PowerFlowsData_K％％节点数据% 类型:1-平衡节点；2-发电机PV节点；3—负荷PQ节点；4-发电机PQ节点;Bus=［% 类型电压相角1 1。

06 0；2 1 0；3 1 0;3 1 0；3 1 0]；％% 线路数据Branch=[% 发送接收电阻电感(电导电容)并联1 2 0.02 0.06 0 0.06；1 3 0。

08 0。

24 0 0。

05；2 3 0.06 0.18 0 0。

04;2 4 0。

06 0。

18 0 0.04;2 5 0.04 0.12 0 0。

03；3 4 0.01 0.03 0 0。

02;4 5 0.08 0.24 0 0.05］;%% 发电机数据Generator=［％节点定有功定无功(上限下限）无功1 0 0 5 —5;2 0。

4 03 —3];％％负载数据Load=［% 节点定有功定无功2 0.2 0.1；3 0。