电力系统潮流计算课程设计报告
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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。
powergui潮流计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解潮流计算的基本概念、原理及在电力系统中的应用。
2. 掌握使用PowerGUI软件进行潮流计算的操作步骤。
3. 了解潮流计算结果的分析方法及其在电力系统运行中的应用。
技能目标:1. 学会使用PowerGUI软件进行电力系统的潮流计算。
2. 能够分析潮流计算结果,判断电力系统的运行状态。
3. 能够运用所学知识解决实际电力系统运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统运行管理的兴趣,激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力。
3. 使学生认识到电力系统安全、稳定运行的重要性,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电力系统自动化专业课程,旨在帮助学生掌握潮流计算的基本方法,提高实际操作能力。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于电力系统运行管理中。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用及其在电力系统中的应用。
教材章节:第二章第一节2. 潮流计算原理:讲解潮流计算的基本原理,包括潮流方程的建立与求解方法。
教材章节:第二章第二节3. PowerGUI软件介绍:介绍PowerGUI软件的功能、特点及其在潮流计算中的应用。
教材章节:第三章第一节4. 潮流计算操作步骤:详细讲解使用PowerGUI软件进行潮流计算的操作流程。
教材章节:第三章第二节5. 潮流计算结果分析:分析潮流计算结果,包括电压、电流、功率等参数,判断电力系统运行状态。
教材章节:第三章第三节6. 实际案例分析:结合实际电力系统案例,分析潮流计算在电力系统运行中的应用。
教材章节:第四章7. 教学进度安排:共8学时,分配如下:- 潮流计算基本概念与原理(2学时)- PowerGUI软件介绍与操作步骤(3学时)- 潮流计算结果分析(2学时)- 实际案例分析及讨论(1学时)三、教学方法1. 讲授法:在讲解潮流计算基本概念、原理及PowerGUI软件操作步骤时,采用讲授法,结合多媒体课件,使抽象的理论知识形象化、具体化,便于学生理解和掌握。
潮流计算课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握潮流计算的基本理论、方法和应用,培养学生运用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)理解潮流计算的基本概念、原理和公式;(2)掌握潮流计算的方法和步骤;(3)熟悉潮流计算在电力系统中的应用。
2.技能目标:(1)能够独立进行简单潮流计算;(2)能够分析潮流计算结果,判断系统运行状态;(3)能够运用潮流计算解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电力系统的兴趣和责任感;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)培养学生团队协作、交流分享的合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用和意义;2.潮流计算原理:讲解潮流计算的基本原理和公式;3.潮流计算方法:介绍潮流计算的常用方法和步骤;4.潮流计算应用:分析潮流计算在电力系统中的应用实例;5.潮流计算软件:介绍潮流计算软件的使用方法和技巧。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解潮流计算的基本概念、原理和方法;2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解潮流计算的应用;3.实验法:让学生动手进行潮流计算实验,提高实际操作能力;4.讨论法:分组讨论,培养学生的团队协作和交流分享能力。
四、教学资源为实现教学目标,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的潮流计算教材;2.参考书:提供丰富的潮流计算相关参考书籍;3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体教学资料;4.实验设备:配置潮流计算实验所需的硬件设备;5.网络资源:利用网络资源,了解潮流计算的最新发展动态。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的评价方式,全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂提问、讨论、实验操作等环节,记录学生的表现,占总成绩的30%;2.作业:布置适量的作业,检查学生对知识的掌握程度,占总成绩的20%;3.考试:进行期中、期末考试,全面检验学生的学习成果,占总成绩的50%;4.实践项目:分组进行潮流计算实践项目,评估学生的实际操作能力。
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、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。
东北电力大学电力系统潮流计算课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过电力系统潮流计算的原理和方法,使学生掌握电力系统潮流计算的基本理论和方法,能够熟练地使用相应的软件进行电力系统潮流计算,解决实际电力系统运行中的电压稳定性、线路功率负载分配、网损分配等问题。
二、课程设计基本内容1. 电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 电力系统潮流计算的数学模型和基本方程。
3. 电力系统潮流计算的常用算法和软件。
4. 电力系统潮流计算在电力系统运行中的应用。
5. 电力系统潮流计算中的实际问题。
三、课程设计要求1. 确定实验对象:根据实际情况,选择一座电力系统进行潮流计算。
2. 搜集资料:搜集电力系统的拓扑结构、参数数据等资料。
3. 撰写实验报告:根据实验结果,撰写实验报告,包括潮流计算结果分析、各种潮流计算算法的比较和评价等内容。
四、主要学习步骤1. 熟悉电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 学习电力系统潮流计算的数学模型和基本方程。
3. 掌握电力系统潮流计算常用算法和软件。
4. 对电力系统进行拓扑分析,确定潮流计算的输入数据。
5. 进行电力系统潮流计算,分析计算结果。
6. 对潮流计算的不同算法进行比较和评价,选择最适合实际情况的算法。
7. 撰写实验报告,反映实验结果和分析。
五、课程设计评分要点1. 实验报告撰写质量。
2. 对电力系统潮流计算原理和方法的理解和掌握程度。
3. 对电力系统潮流计算常用算法和软件的掌握程度。
4. 对实际问题的分析和解决能力。
5. 对潮流计算结果的分析和解释能力。
6. 对不同潮流计算算法的比较和评价。
7. 学生的表现和实验思路。
XX学校XX学院电力系统综合自动化课程设计报告题目电力网潮流分析与计算院系课程名称专业班级学号学生姓名指导教师XX年XX月XX日目录目录 (2)摘要 (4)第一章绪论 (5)1.1 设计背景 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 设计题目 (5)1.4 设计内容和要求 (6)1.4.1 设计内容 (6)1.4.2 设计要求 (7)1.5 设计思路 (7)第二章潮流计算与分析 (8)2.1 元件参数 (8)2.1.1 发电机参数 (8)2.1.2 变压器参数 (8)2.1.3 线路参数 (9)2.2 等值电路 (10)2.3 手工潮流计算 (10)第三章MATLAB/Simulink仿真分析 (16)3.1 SimPowerSystems工具箱介绍 (16)3.2 各元件的选择与参数设置 (16)3.2.1 发电机选型 (16)3.2.2 变压器选型 (18)3.2.3 线路选择 (20)3.2.4 负荷模型 (23)3.2.5 母线选择 (24)3.3 Simulink建模 (25)3.4 仿真运行 (26)3.4.1 初始化参数设置 (26)3.4.2 潮流计算仿真 (28)3.5 潮流分布计算结果分析 (29)第四章总结 (30)参考文献 (31)摘要潮流计算是电力系统中最基础、最常用的一种重要分析计算。
根据系统给定的各种条件、网络以及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线上的电压、系统中的功率分布情况以及损耗分布情况,从而检验电力系统能否满足各种运行方式的要求。
电力系统潮流计算还是电力系统稳定性与故障分析的基础,在电力系统的规划、生产运行、调度管理中都有着广泛的应用。
电力系统是一个具有高度非线性特点的复杂系统,在潮流计算是涉及到大量的矢量计算与矩阵运算,手工计算无法满足日益扩大的系统要求。
此外,传统的朝里计算程序,缺乏图形用户界面,结果不直观也不便于对系统进行针对性的调整修改,本设计的主要目标就是利用MATLAB/Simulink来构建电力系统仿真模型,利用其强大的矩阵计算能力,为电力系统分析与计算提供一个便捷、高效的计算平台。
第1篇一、实训背景随着我国经济的快速发展,电力需求量逐年增加,电网建设成为国家基础设施建设的重点。
电网潮流设计是电力系统规划、设计、运行和管理的重要环节,对于保障电力系统安全、稳定、经济运行具有重要意义。
为了提高我国电力系统设计人员的专业素养,培养具备实际操作能力的专业人才,我们进行了电网潮流设计实训。
二、实训目的1. 掌握电网潮流计算的基本原理和方法;2. 熟悉电网潮流计算软件的使用;3. 培养电力系统设计人员的实际操作能力;4. 提高电力系统设计人员的综合素质。
三、实训内容1. 电网潮流计算基本原理电网潮流计算是研究电力系统中电力潮流分布和设备参数变化对电力系统运行状态的影响。
其主要目的是确定电力系统中各节点的电压、功率分布,以及电力线路的潮流分布。
电网潮流计算的基本原理如下:(1)基尔霍夫定律:在电路中,任何节点流入的电流等于流出的电流,任何回路中的电压降之和等于电源电压。
(2)欧姆定律:电路中,电流与电压成正比,与电阻成反比。
(3)功率平衡方程:在电力系统中,电源发出的功率等于负荷消耗的功率。
2. 电网潮流计算方法电网潮流计算方法主要包括牛顿-拉夫逊法、雅可比迭代法、牛顿-拉夫逊-高斯-赛德尔法等。
(1)牛顿-拉夫逊法:该方法是一种迭代算法,通过求解非线性方程组的雅可比矩阵,迭代计算潮流分布。
(2)雅可比迭代法:该方法是一种直接法,通过求解线性方程组的雅可比矩阵,直接计算潮流分布。
(3)牛顿-拉夫逊-高斯-赛德尔法:该方法结合了牛顿-拉夫逊法和雅可比迭代法的优点,具有较高的计算精度。
3. 电网潮流计算软件目前,我国常用的电网潮流计算软件有PSCAD/EMTDC、DIgSILENT PowerFactory、PSASP等。
(1)PSCAD/EMTDC:该软件是一款电力系统仿真软件,可以模拟电力系统的各种运行状态,包括潮流计算、短路计算、稳定计算等。
(2)DIgSILENT PowerFactory:该软件是一款电力系统分析软件,具有强大的潮流计算功能,可进行电网规划、设计、运行和优化。
电力系统流量计算课程设计课程主题和要求1、题目的原始数据1、系统图:两座发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电站相连。
2.电厂信息:1、2为电厂高压母线。
第一电厂总装机容量为(300MW ),母线3为机压母线。
机压母线装机容量为(100MW ),最大和最小负荷分别为50MW 和20MW 。
;第二电厂总装机容量为(200MW )。
变电所1变电所母线电厂一 电厂二3、变电站信息:(一) 1、2、3、4变电站低压母线电压等级为:35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电站负荷为:60MW 40MW 40MW 50MW (三) 各变电站功率因数cos φ=0.85;(四)1、3变电站分别配备两台容量为75MVA 的变压器,短路损耗为414KW ,短路电压(%)=16.7;变电站2、变电站4分别配备两台容量为63MVA 的变压器,短路损耗为245KW ,短路电压(%)=10.5;4、输电线路信息:电厂与变电站之间输电线路的电压等级和长度如图所示,Ω17.0单位长度电阻为 ,单位长度电抗Ω0.402为 ,单位长度电纳为S -610*2.78。
二、 课程设计的基本内容:1. 给定网络,并画出等效电路图。
2. 输入各支路数据,在变电站一定负荷条件下,通过给定程序计算各节点数据,并对计算结果进行分析。
3. 跟随变电站负荷按一定比例变化,进行潮流计算分析。
1) 4个变电站负荷同时增加2%; 2) 4个变电站负荷同时降低2%3) 1、4号变电站负荷同时下降2%,2、3号变电站负荷同时上升2%; 4. 在不同的负载条件下,分析潮流计算的结果,如果每条母线的电压不符合要求,则调整电压。
(变电站低压母线电压10KV 需要在9.5-10.5之间调整;35KV 电压需要在35-36之间调整)5. 断开支路双回线路之一,分析潮流分布。
(好几根树枝断了好几次)6. 使用DDRTS 软件,绘制系统图,分析上述各种情况的流程,并比较结果。
7. 最后形成课程设计的成品规范。
3. 完成课程设计的基本要求:1. 在阅读程序的基础上画出潮流计算的基本流程图2. 通过输入数据,进行潮流计算并输出结果3. 针对不同的负荷变化,分析潮流分布,编写分析说明。
4. 针对不同的负荷变化,调节和控制潮流,说明调节和控制的方法,列出调节和控制的参数变化。
5. 打印使用 DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图,以匹配潮流分布图。
潮流计算概述1.电力系统潮流计算概述在电力系统的正常运行中,随着用电负荷的变化和系统运行方式的变化,网络中的损耗也会发生变化。
任何时候都无法严格保证所有用户都有额定电压,因此在系统运行过程中各节点的电压偏差在所难免。
为保证电力系统稳定运行,应进行潮流调节。
随着电力系统的发展和在线应用,计算机网络已经形成,为电力系统潮流计算提供了物质基础。
潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容,也是电力系统运行和设计中不可缺少的工具。
根据给定的系统运行条件、网络布线和元件参数,通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值和相角,流过各元件的功率,以及整个系统的功率损耗。
潮流计算是实现电力系统安全经济发电的必要手段和重要工作环节。
因此,潮流计算被广泛应用于电力系统规划设计、生产运行、调度管理和科学研究。
其发展主要围绕以下几个方面展开:计算方法的收敛性和可靠性;计算速度的快慢;对计算机的存储容量和计算的方便性和灵活性的要求。
常规电力系统潮流计算中的节点一般分为三种:PQ 、PV 和平衡节点。
一个节点有四个变量,即注入有功功率、注入无功功率、电压大小和相角。
常规潮流计算一般给出两个变量:PQ 节点(注入有功功率和无功功率)、PV 节点(注入有功功率和电压)和平衡节点(电压和相角)。
1、变量的分类:负载消耗的有功和无功功率—— 1L P , 1L Q , 2L P ,2L Q 电源发出的有功和无功功率—— 1G P , 1G Q , 2G P ,2G Q 母线或节点的电压幅值和相位 - 1U , 2U , 1δ,2δ在这十二个变量中,负载消耗的有功和无功功率是无法控制的,因为它们取决于用户,所以称为不可控变量或扰动变量。
电源发出的有功和无功功率是可以控制的自变量,所以称为受控变量。
母线或节点电压的幅度和相位角是受控变量控制的因变量。
其中 ,1U 主要2U 受 控制1G Q , 2G Q ,1δ主要1G P 受2G P 控制。
2δ这四个变量是简单系统的状态变量。
为了保证系统的正常运行,必须满足以下约束条件: 控制变量max min max min ;Gi Gi Gi Gi Gi Gi Q Q Q P P P <<<<对于没有电源的节点,它是0;0==Gi Gi Q P然后对状态变量的约束是i Umax min i i i U U U <<一些状态变量也有以下约束i δmaxji j i δδδδ-<-2、节点分类:(1) 第一种称为PQ 节点。
给定等效负载功率Li P 和Li Q 等效电源功率,从而Gi P 得到i δ注入功率i P ,Gi Q 得到i Q 节点电压的幅值和相位角i U 。
属于这种节点的是根据给定的有功和无电源发电的发电厂母线和没有其他电源的变电站母线。
(2) 第二种称为PV 节点。
给定等效负载和等效电源的有功功率,从而给Li P 定Gi P 注入的有功功率i P 。
还给出了等效负载的无功功率Li Q 和节点电压的大小。
i U 需要的是等效电源的无功功率Gi Q ,从而注入无功功率的相角i Q 和节点电压i δ。
具有一定无功储备的电站和具有一定无功电源的变电站母线均可作为光伏节点; (3) 第三种平衡节点。
一般在潮流计算中只设置一个平衡节点。
给出了等效负载功率Ls P ,Ls Q 也给出了节点电压的幅值和相位。
负责调节系统频率的电厂母线常被选为平衡节点。
2、用牛顿法计算潮流时,有以下步骤:(1) 输入电路和电气元件参数,形成节点导纳矩阵B Y 。
(2) 给出各节点电压的初始值)0()0(,f e 。
(3) 将上述电压初始值代入式(4- 38a)~式(4- 38c)或式(4- 45c)和(4- 45a),得到校正方程中的不平衡度)0(2)0()0()(,i i i U Q P ∆∆∆以及。
将各节点电压的初始值代入式(4 -41a)、式(4-41b)或式(4 -49a)~式(4-49d),求出校正方程的系数矩阵——雅可比矩阵的各元素()()()()()()000000ijij ij ij ij ij S R L J N H 、以及、、、。
⑸ 求解修正方程,求各节点电压的变化量,即修正()()00i i f e ∆∆、。
⑹ 计算各节点电压的新值,即修正值()()()()()()001001;i i i i i i f f f e e e ∆+=∆+=⑺ 使用每个节点电压的新值从第三步开始进入下一次迭代。
⑻ 计算平衡节点功率和线路功率。
其中,平衡节点功率为s s i si n i i s s jQ P U Y U S +=∑=**==•1~线路功率为jiji i j j j j ji j ji ij ij j i i i i ij i ij jQ P U U y U U I U S jQ P U U y U U I U S +=-+==+=-+==••*••*•••*••*•)([)]([0~0~因此,线路上损失的功率为ij ij ji ij ij Q j P S S S ∆+∆=+=∆~~~3. MATLAB 程序绘制Newton-Raphson 法流程图问题分析一、节点设置及分类根据系统图,可以看出这个系统是一个两端的供电网络。
母线1、2设置为节点1、6 ,变电站1、2、3、4的高低压侧分别设置为节点2、3、4 。
5、7、8、9、10 。
_另外,节点1设置为平衡节点,节点6设置为PV 节点,其余节点设置为PQ 节点。
2.参数搜索设置参考值MVA S B 100=, KV U B 220=, ,4842==BB B U S Z Ω根据主体原始数据,计算电厂、变压器、线路参数。
(1) 使用以下公式计算变压器参数(转换为低压测量) :SU P R NNkT221000=SU U XNN KT1002%= X R ZTT T+=计算变压器抽头比(转换为低压测量):5.38%)5.221(220⨯±⨯=K , 11%)5.221(220⨯±⨯=K(2) 计算线路参数单位阻抗为jx r +,长度为L ,则线路的总阻抗为:L jx r jX R Z )(+=+=单位电纳y ,总导纳为:yL Y =(3) 变电站负荷为:变电站 1 L S = 60 +j 37.18变电站 2 L S = 40 +j 24.79 变电站 3 L S = 40 +j 24.79变电站 4 L S = 50 +j 30.98表一:电站、变压器、线路参数标头编号结束编号阻抗命名值电力名优值1 2 8.5+j20.1 j0.0005561 4 4.25+j10.05 j0.0002781 7 7.65+j18.09 j0.00050046 9 8.5+j20.1 J0.0005567 9 6.8+j16.08 J0.0004482 3 0.05455+j1.65024 04 5 0.003735+j0.10083 07 8 0.05455+j1.65024 09 10 0.003735+j0.10083 03.等效电路图4. MATLAB潮流计算1. B1 和 B2 矩阵的形成:B1矩阵:1.支头号; 2、端号; 3、支路阻抗 4、线对地电纳(或变压器导纳); 5、支路变比; 6、K侧分支头为1,1侧为0; 7. 线路/变压器识别(0/1)。
根据需要的参数,结合B1矩阵的含义,将B1矩阵写成如下:B1=[1 2 8.5+20.1i 5.56e-4i 1 0 0;1 4 4.25+10.05i 2.78e-4i 1 0 0;1 7 7.65+18.09i 5.004e-4i 1 0 0;6 9 8.5+20.1i 5.56e-4i 1 0 0;7 9 6.8+16.08i 4.448e-4i 1 0 0;2 3 5.455e-2+1.65024i 0 220/38.5 1 1;4 5 3.735e-3+0.10083i 0 220/11 1 1;7 8 5.455e-2+1.65024i 0 220/38.5 1 1;9 10 3.735e-3+0.10083i 0 220/11 1 1;]B2矩阵: 1.节点的发电机功率; 2、节点的负载功率; 3. PQ节点电压的初始值,或者平衡节点和PV节点的电压给定值。