基于MATLAB的電力系統(tǒng)潮流計算課程設計論文

1、課程設計論文基于MATLAB的電力系統(tǒng)潮流計算 學院:電氣工程學院專業(yè):電氣工程及其自動化班級:電自班學號:姓名:內容摘要潮流計算是電力系統(tǒng)最基本最常用的計算。根據(jù)系統(tǒng)給定的運行條件，網絡接線及元件參數(shù)，通過潮流計算可以確定各母線的電壓（幅值和相角），各支路流過的功率，整個系統(tǒng)的功率損耗。潮流計算是實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經濟發(fā)供電的必要手段和重要工作環(huán)節(jié)。因此，潮流計算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃計算，生產運行，調度管理及科學計算中都有著廣泛的應用。潮流計算在數(shù)學上是多元非線性方程組的求解問題，牛頓拉夫遜Newton-Raphson法是數(shù)學上解非線性方程組的有效方法，有較好的收斂性。運用電子計算機計算一般要完成

2、以下幾個步驟：建立數(shù)學模型，確定解算方法，制訂計算流程，編制計算程序。關鍵詞牛頓-拉夫遜法（Newton-Raphson） 無功調節(jié)高斯消去法潮流計算 Mtlab一 .電力系統(tǒng)潮流計算的概述在電力系統(tǒng)的正常運行中，隨著用電負荷的變化和系統(tǒng)運行方式的改變，網絡中的損耗也將發(fā)生變化。要嚴格保證所有的用戶在任何時刻都有額定的電壓是不可能的，因此系統(tǒng)運行中個節(jié)點出現(xiàn)電壓的偏移是不可避免的。為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，要進行潮流調節(jié)。隨著電力系統(tǒng)及在線應用的發(fā)展，計算機網絡已經形成，為電力系統(tǒng)的潮流計算提供了物質基礎。電力系統(tǒng)潮流計算是電力系統(tǒng)分析計算中最基本的內容，也是電力系統(tǒng)運行及設計中必不可少的工

3、具。根據(jù)系統(tǒng)給定的運行條件、網絡接線及元件參數(shù)，通過潮流計算可以確定各母線電壓的幅值及相角、各元件中流過的功率、整個系統(tǒng)的功率損耗等。潮流計算是實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經濟發(fā)供電的必要手段和重要工作環(huán)節(jié)，因此潮流計算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計、生產運行、調度管理及科學研究中都有著廣泛的應用。它的發(fā)展主要圍繞這樣幾個方面：計算方法的收斂性、可靠性；計算速度的快速性；對計算機存儲容量的要求以及計算的方便、靈活等。常規(guī)的電力系統(tǒng)潮流計算中一般具有三種類型的節(jié)點：PQ、PV及平衡節(jié)點。一個節(jié)點有四個變量，即注入有功功率、注入無功功率，電壓大小及相角。常規(guī)的潮流計算一般給定其中的二個變量：PQ節(jié)點（注入有功功率及無功

4、功率），PV節(jié)點（注入有功功率及電壓的大?。?，平衡節(jié)點（電壓的大小及相角）。1、變量的分類：負荷消耗的有功、無功功率、電源發(fā)出的有功、無功功率、母線或節(jié)點的電壓大小和相位、 、在這十二個變量中，負荷消耗的有功和無功功率無法控制，因它們取決于用戶，它們就稱為不可控變量或是擾動變量。電源發(fā)出的有功無功功率是可以控制的自變量，因此它們就稱為控制變量。母線或節(jié)點電壓的大小和相位角是受控制變量控制的因變量。其中,、主要受、的控制,、主要受、的控制。這四個變量就是簡單系統(tǒng)的狀態(tài)變量。為了保證系統(tǒng)的正常運行必須滿足以下的約束條件：對控制變量 對沒有電源的節(jié)點則為對狀態(tài)變量的約束條件則是對某些狀態(tài)變量還有如下

5、的約束條件2、節(jié)點的分類： 第一類稱PQ節(jié)點。等值負荷功率、和等值電源功率、是給定的，從而注入功率、是給定的，待求的則是節(jié)點電壓的大小和相位角。屬于這類節(jié)點的有按給定有功、無功率發(fā)電的發(fā)電廠母線和沒有其他電源的變電所母線。 第二類稱PV節(jié)點。等值負荷和等值電源的有功功率、是給定的，從而注入有功功率是給定的。等值負荷的無功功率和節(jié)點電壓的大小 也是給定的。待求的則是等值電源的無功功率，從而注入無功功率和節(jié)點電壓的相位角。有一定無功功率儲備的發(fā)電廠和有一定無功功率電源的變電所母線都可以作為PV節(jié)點； 第三類平衡節(jié)點。潮流計算時一般只設一個平衡節(jié)點。等值負荷功率、是給定的，節(jié)點電壓的大小和相位也是給

6、定的。擔負調整系統(tǒng)頻率任務的發(fā)電廠母線往往被選作為平衡節(jié)點。二牛頓拉夫遜法概要1首先對一般的牛頓拉夫遜法作一簡單的說明。已知一個變量X函數(shù)為：到此方程時，由適當?shù)慕浦党霭l(fā)，根據(jù)：反復進行計算，當滿足適當?shù)氖諗織l件就是上面方程的根。這樣的方法就是所謂的牛頓拉夫遜法。這一方法還可以做下面的解釋，設第次迭代得到的解語真值之差，即的誤差為時，則：把在附近對用泰勒級數(shù)展開上式省略去以后部分的誤差可以近似由上式計算出來。比較兩式，可以看出牛頓拉夫遜法的休整量和的誤差的一次項相等。用同樣的方法考慮，給出個變量的個方程：對其近似解得修正量可以通過解下邊的方程來確定：式中等號右邊的矩陣都是對于的值。這一矩陣稱

7、為雅可比（JACOBI）矩陣。按上述得到的修正向量后，得到如下關系這比更接近真實值。這一步在收斂到希望的值以前重復進行，一般要反復計算滿足為預先規(guī)定的小正數(shù)，是第n次迭代的近似值2用牛頓法計算潮流時，有以下的步驟：輸入線路，電氣元件參數(shù)，形成節(jié)點導納矩陣 。 給這各節(jié)點電壓初始值 。 將以上電壓初始值代入式（438a）式（438c）或式（445c）、（445a），求出修正方程式中的不平衡量 。將各節(jié)點電壓的初值代入式（4-41a）、式（4-41b）或式（4-49a）式（4-49d）,求修正方程式的系數(shù)矩陣雅克比矩陣的各個元素。解修正方程式，求各節(jié)點電壓的變化量，即修正量。 計算各節(jié)點電壓的新值

8、，即修正后值運用各節(jié)點電壓的新值自第三步開始進入下一次迭代。計算平衡節(jié)點功率和線路功率。其中，平衡節(jié)點功率為線路功率為從而，線路上損耗的功率為3程序框圖如下：輸入原始數(shù)據(jù)形成導納矩Y陣給定電壓初值，對于PQ結點，按式計算P(r),Q(r)對于PV結點，按式計算，啟動是否|P(r),Q(r)| ？計算雅克比矩陣各元素解修正方程式，求e(r),f(r)用e(r+1)=e(r) e(r), f (r+1)=f(r) f (r)修正結點電壓以e(r+1)e(r), f (r+1)f (r)以(r+1)r按系統(tǒng)的潮流分布計算平衡節(jié)點功率及線路功率輸出根據(jù)牛頓法，用MATLAB軟件進行編程如下：程序本程序

9、的功能是用牛頓拉夫遜法進行潮流計算B1矩陣：1、支路首端號；2、末端號；3、支路阻抗；4、支路對地電納5、支路的變比；6、支路首端處于K側為1，1側為0B2矩陣：1、該節(jié)點發(fā)電機功率；2、該節(jié)點負荷功率；3、節(jié)點電壓初始值4、PV節(jié)點電壓V的給定值；5、節(jié)點所接的無功補償設備的容;6、節(jié)點分類標號clear;n=10; input(請輸入節(jié)點數(shù)：n=);nl=10; input(請輸入支路數(shù)：nl=);isb=1; input(請輸入平衡母線節(jié)點號：isb=);pr=0.00001; input(請輸入誤差精度：pr=);B1=1 3 13.6+32.16i 0.0002224i 1 0; 1

10、 4 13.6+32.16i 0.0002224i 1 0; 2 5 7.56+18.09i 0.0005004i 1 0; 2 6 8.5+20.1i 0.000556i 1 0; 3 4 15.3+36.18i 0.0002502i 1 0; 4 5 5.95+14.07i 0.0003892i 1 0; 3 7 1.781+53.885i 0 1 1; 4 8 1.781+53.885i 0 1 1; 5 9 1.494+40.333i 0 1 1; 6 10 1.494+40.333i 0 1 1; input(請輸入由支路參數(shù)形成的矩陣： B1=);B2=0 0 230 230 0

11、1; 160 0 230 230 0 3; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 70+43.38i 220 0 0 2; 0 60+37.18i 220 0 0 2; 0 50+26.99i 220 0 0 2; 0 45+27.88i 220 0 0 2; input(請輸入各節(jié)點參數(shù)形成的矩陣： B2=);Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl);修改部分ym=1;SB=100;UB=22

12、0;ym=input(您輸入的參數(shù)是標么值？（若不是則輸入一個不為零的數(shù)值）);if ym=0SB=input(請輸入功率基準值:SB=);UB=input(請輸入電壓基準值:UB=); YB=SB./UB./UB; BB1=B1; BB2=B2; for i=1:nl B1(i,3)=B1(i,3)*YB; B1(i,4)=B1(i,4)./YB; end disp(B1矩陣B1=); disp(B1) for i=1:n B2(i,1)=B2(i,1)./SB; B2(i,2)=B2(i,2)./SB; B2(i,3)=B2(i,3)./UB; B2(i,4)=B2(i,4)./UB; B

13、2(i,5)=B2(i,5)./SB; end disp(B2矩陣B2=); disp(B2)end-for i=1:nl 支路數(shù) if B1(i,6)=0 左節(jié)點處于低壓側 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5); 非對角元 Y(q,p)=Y(p,q); Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)2)+B1(i,4)./2; 對角元K側 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2; 對角元1側 end求導納矩陣d

14、isp(導納矩陣 Y=);disp(Y)-G=real(Y);B=imag(Y); 分解出導納陣的實部和虛部 for i=1:n 給定各節(jié)點初始電壓的實部和虛部 e(i)=real(B2(i,3); f(i)=imag(B2(i,3); V(i)=B2(i,4); PV節(jié)點電壓給定模值 endfor i=1:n 給定各節(jié)點注入功率 S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); i節(jié)點注入功率SG-SL B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5); i節(jié)點無功補償量 end=P=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;while IT2=0

15、 IT2=0;a=a+1; for i=1:n if i=isb 非平衡節(jié)點 C(i)=0;D(i)=0; for j1=1:n C(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%(Gij*ej-Bij*fj) D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%(Gij*fj+Bij*ej) end P1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%節(jié)點功率P計算ei(Gij*ej-Bij*fj)+fi(Gij*fj+Bij*ej) Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%節(jié)點功率Q計算fi(Gij*ej-Bij*fj)-ei(Gi

16、j*fj+Bij*ej)求P,Q V2=e(i)2+f(i)2; 電壓模平方= 以下針對非PV節(jié)點來求取功率差及Jacobi矩陣元素 = if B2(i,6)=3 非PV節(jié)點 DP=P(i)-P1; 節(jié)點有功功率差 DQ=Q(i)-Q1; 節(jié)點無功功率差 = 以上為除平衡節(jié)點外其它節(jié)點的功率計算 = 求取Jacobi矩陣 = for j1=1:n if j1=isb&j1=i 非平衡節(jié)點&非對角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);% dP/de=-dQ/df X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);% dP/df=dQ/de X3=X2; % X2

17、=dp/df X3=dQ/de X4=-X1; % X1=dP/de X4=dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1; J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1; J(p,q)=X4;J(m,q)=X2; elseif j1=i&j1=isb 非平衡節(jié)點&對角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i); dP/de X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); dP/df X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); dQ/de X4=-C(i)+G(i,i)

18、*e(i)+B(i,i)*f(i); dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ; 擴展列Q m=p+1; J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP; 擴展列P J(m,q)=X2; end end else= 下面是針對PV節(jié)點來求取Jacobi矩陣的元素 = DP=P(i)-P1; PV節(jié)點有功誤差 DV=V(i)2-V2; PV節(jié)點電壓誤差 for j1=1:n if j1=isb&j1=i 非平衡節(jié)點&非對角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); dP/de X2=B(i,j1)*e(i)

19、-G(i,j1)*f(i); dP/df X5=0;X6=0; p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; J(m,q)=X2; elseif j1=i&j1=isb 非平衡節(jié)點&對角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i); dP/de X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);dP/df X5=-2*e(i); X6=-2*f(i); p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1

20、; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; J(m,q)=X2; end end end end end= 以上為求雅可比矩陣的各個元素 = for k=3:N0 N0=2*n （從第三行開始，第一、二行是平衡節(jié)點） k1=k+1;N1=N; N=N0+1 即 N=2*n+1擴展列P、Q for k2=k1:N1 擴展列P、Q J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k); 非對角元規(guī)格化 end J(k,k)=1; 對角元規(guī)格化 if k=3 不是第三行= k4=k-1; for k3=3:k4 用k3行從第三行開始到當前行前的k4行消去 for k2=k

21、1:N1 k3行后各行下三角元素 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運算 end J(k3,k)=0; end if k=N0 break; end= for k3=k1:N0 for k2=k1:N1 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運算 end J(k3,k)=0; end else for k3=k1:N0 for k2=k1:N1 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運算 end J(k3,k)=0; end end end=上面是用線性變換方式將Jacobi矩陣化成

22、單位矩陣= for k=3:2:N0-1 L=(k+1)./2; e(L)=e(L)-J(k,N); 修改節(jié)點電壓實部 k1=k+1; f(L)=f(L)-J(k1,N); 修改節(jié)點電壓虛部 end-修改節(jié)點電壓- for k=3:N0 DET=abs(J(k,N); if DET=pr 電壓偏差量是否滿足要求 IT2=IT2+1; 不滿足要求的節(jié)點數(shù)加1 end end ICT2(a)=IT2; ICT1=ICT1+1;end用高斯消去法解w=-J*Vdisp(迭代次數(shù)：);disp(ICT1);disp(沒有達到精度要求的個數(shù)：);disp(ICT2);for k=1:n V(k)=sqr

23、t(e(k)2+f(k)2); sida(k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi; E(k)=e(k)+f(k)*j;end%= 計算各輸出量 =disp(各節(jié)點的實際電壓標幺值E為(節(jié)點號從小到大排列)：);disp(E);EE=E*UB;disp(EE);disp(-);disp(各節(jié)點的電壓大小V為(節(jié)點號從小到大排列)：);disp(V);VV=V*UB;disp(VV);disp(-);disp(各節(jié)點的電壓相角sida為(節(jié)點號從小到大排列)：);disp(sida);for p=1:n C(p)=0; for q=1:n C(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*

24、conj(E(q); end S(p)=E(p)*C(p);enddisp(各節(jié)點的功率S為(節(jié)點號從小到大排列)：);disp(S);disp();SS=S*SB;disp(SS);disp(-);disp(各條支路的首端功率Si為(順序同您輸入B1時一致)：);for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); if B1(i,6)=0 Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5)-conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Siz(i)=Si(p,q); else Si(p,

25、q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)./B1(i,5)-conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Siz(i)=Si(p,q); end disp(Si(p,q); SSi(p,q)=Si(p,q)*SB; ZF=S(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(SSi(p,q); disp(ZF); %disp(SSi(p,q); disp(-);enddisp(各條支路的末端功率Sj為(順序同您輸入B1時一致)：);for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); if

26、 B1(i,6)=0 Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5)-conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Sjy(i)=Sj(q,p); else Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)*B1(i,5)-conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Sjy(i)=Sj(q,p); end disp(Sj(q,p); SSj(q,p)=Sj(q,p)*SB; ZF=S(,num2str(q),num

27、2str(p),)=,num2str(SSj(q,p); disp(ZF); %disp(SSj(q,p); disp(-);enddisp(各條支路的功率損耗DS為(順序同您輸入B1時一致)：);for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p); disp(DS(i); DDS(i)=DS(i)*SB; ZF=DS(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(DDS(i); disp(ZF); %disp(DDS(i); disp(-);endfigure(1);subplot(2,2,1);plot(V);x

28、label(節(jié)點號);ylabel(電壓標幺值);grid on;subplot(2,2,2);plot(sida);xlabel(節(jié)點號);ylabel(電壓角度);grid on;subplot(2,2,3);bar(S);xlabel(節(jié)點注入有功);ylabel(節(jié)點注入無功);grid on;subplot(2,2,4);bar(Siz);xlabel(支路首端有功);ylabel(支路首端無功);grid on;程序三 . 算例電力系統(tǒng)潮流計算課程設計任務書一、 題目原始資料1、系統(tǒng)圖：兩個發(fā)電廠分別通過變壓器和輸電線路與四個變電所相連。變電所4變電所3變電所2變電所135kV母線

29、35kV母線10kV母線10kV母線一次側電壓220kV一次側電壓220kV線路長為90km線路長為70km線路長為90km線路長為80km線路長為80km線路長為100km母線2母線1。母線32*QFQ-50-22*TQN-100-2TQN-100-23*QFs-50-2電廠二電廠一2、發(fā)電廠資料：母線1和2為發(fā)電廠高壓母線，發(fā)電廠一總裝機容量為350MW，母線3為機壓母線，機壓母線上裝機容量為100MMW，最大負荷和最小負荷分別為40MW和20MW；發(fā)電廠二總裝機容量為200WM。3、變電所資料：(一) 變電所1、2、3、4低壓母線的電壓等級分別為：10KV 10KV 35KV 35KV(

30、二) 變電所的負荷分別為：（1）50MW 50MW 70MW 60MW （2）60MW 80MW 50MW 45MW （3）50MW 40MW 55MW 70MW （4）70MW 50MW 60MW 60MW （5）70MW 60MW 50MW 45MW（6）40MW 50MW 60MW 70MW（7）70MW 40MW 50MW 60MW（8）30MW 40MW 50MW 60MW（9）40MW 40MW 50MW 60MW（10）50MW 40MW 40MW 60MW(三) 每個變電所的功率因數(shù)均為cos=0.85；(四) 變電所1和變電所2分別配有兩臺容量為75MVA的變壓器，短路損耗4

31、14KW，短路電壓（%）=16.7；變電所3和變電所4分別配有兩臺容量為63MVA的變壓器，短路損耗為245KW，短路電壓（%）=10.5；4、輸電線路資料：發(fā)電廠和變電所之間的輸電線路的電壓等級及長度標于圖中，單位長度的電阻為，單位長度的電抗為，單位長度的電納為。二、 課程設計基本內容：1. 對給定的網絡查找潮流計算所需的各元件等值參數(shù)，畫出等值電路圖2. 輸入各支路數(shù)據(jù)，各節(jié)點數(shù)據(jù)利用給定的程序進行在變電所在某一負荷情況下的潮流計算，并對計算結果進行分析。3. 跟隨變電所負荷按一定比例發(fā)生變化，進行潮流計算分析。1) 4個變電所的負荷同時以2%的比例增大；2) 4個變電所的負荷同時以2%的

32、比例下降3) 1和4號變電所的負荷同時以2%的比例下降，而2和3號變電所的負荷同時以2%的比例上升；4. 在不同的負荷情況下，分析潮流計算的結果，如果各母線電壓不滿足要求，進行電壓的調整。（變電所低壓母線電壓10KV要求調整范圍在9.5-10.5之間；電壓35KV要求調整范圍在35-36之間）5. 輪流斷開環(huán)網一回線，分析潮流的分布。6. 利用DDRTS軟件，進行繪制系統(tǒng)圖進行上述各種情況潮流的分析，并進行結果的比較。7. 最終形成課程設計成品說明書。2. 等值電路的計算過程電壓是衡量電力系統(tǒng)電能質量的標準之一。電壓過高或過低，都將對人身及其用電設備產生重大的影響。保證用戶的電壓接近額定值是電

33、力系統(tǒng)調度的基本任務之一。當系統(tǒng)的電壓偏離允許值時，電力系統(tǒng)必須應用電壓調節(jié)技術調節(jié)系統(tǒng)電壓的大小，使其維持在允許值范圍內。本文經過手算形成了等值電路圖，并編寫好了程序得出節(jié)點電壓標幺值，使其滿足所要求的調整范圍。 系統(tǒng)的等值電路圖我們首先對給定的程序輸入部分作了簡要的分析，程序開始需要我們確定輸入節(jié)點數(shù)、支路數(shù)、平衡母線號、支路參數(shù)矩陣、節(jié)點參數(shù)矩陣。為了保證整個系統(tǒng)潮流計算的完整性，我們把凡具有母線處均選作節(jié)點，這樣，共有10條母線即選定10個節(jié)點，我們確定發(fā)電廠一母線為平衡節(jié)點，節(jié)點號為，發(fā)電廠二母線為PV節(jié)點，節(jié)點號為，其余節(jié)點均為PQ節(jié)點，節(jié)點號見等值電路圖。確定完節(jié)點及編號后，各條

34、支路也相應確定了，網絡中總計有10條支路，我們對各支路參數(shù)進行了計算。根據(jù)所給實際電路圖和題中的已知條件，有以下公式計算各輸電線路的阻抗和對地支路電容的標幺值和變壓器的阻抗標幺值。選擇電壓基準值為 和功率基準值，所以 。 計算各線路參數(shù)：支路阻抗 支路對地電容 1 3支路80km輸電線路：1 4支路80km輸電線路：3 4支路90km輸電線路：4 5支路70km同桿架設雙回線：2 5支路90km同桿架設雙回線：2 6支路100km銅桿架設雙回線： 計算各變器參數(shù)：變壓器1，2：兩臺變壓器并聯(lián)，得阻抗變壓器3，4： 電阻的標么值為：0.006173 電抗的標么值為：0.1667兩臺變壓器并聯(lián)，得

35、阻抗為：0.003087+j0.0834以上計算結果列表：首端號末端號阻抗有名值阻抗標幺值電納有名值電納標幺值1313.6+32.160.0281+0.0664j0.0002224j0.1081413.6+j32.160.0281+0.0664j0.0002224j0.108257.65+j18.090.0156+j0.037j0.0005004j0.2422268.5+j20.10.01756+j0.037j0.00056j0.26913415.3+j36.180.0316+j0.075j0.00025020.1211450.0123+j0.0291j0.0003892j0.1884371.

36、78+j53.890.0037+j0.111300481.78+j53.890.0037+j0.111300591.495+j40.330.0031+j0.0833006101.495+j40.330.0031+j0.083300假設我們所采用的變壓器有5個抽頭，電壓調節(jié)范圍為2*2.5%，對應的分接頭開始時設變壓器高壓側主分接頭, 形成節(jié)點參數(shù)矩陣時，還需要我們計算出各節(jié)點所接發(fā)電機功率，節(jié)點負荷功率（可根據(jù)負荷有功功率，發(fā)電機有功功率及已知的功率因數(shù)計算）變電所1 變電所2 變電所3 變電所4 平衡節(jié)點為1節(jié)點，所設節(jié)點電壓的初始值為，給定值為1.045PV節(jié)點為2節(jié)點，給定電壓值為1.0

37、45，四. 用牛頓拉夫遜法進行潮流計算分析與DDRTS潮流計算比較(一) 變電所負荷為題目所給數(shù)據(jù)進行求解 變電所的負荷分別為70MW 、60MW、50MW、45MW，由2.2中等值電路取各節(jié)點編號和參數(shù)，由2.1中各支路等值參數(shù)，按照3中的算法框圖，通過潮流計算程序1進行參數(shù)的輸入并求解。數(shù)據(jù)輸入格式如下：1、NN節(jié)點數(shù)，NL線路數(shù)、ISB平衡母線節(jié)點號、PR誤差精度；2、支路參數(shù)形成的矩陣B1 1）某之路的首端號P； 2）末端號Q；且PQ； 3）支路的阻抗（R+jX）； 4）支路的對地容抗； 5）支路的變比； 6）折算到哪一側的標志 （如果支路的首端P出入高壓側輸入“1”，否則輸入“0”）

38、。3、輸入節(jié)點參數(shù)形成的矩陣B2； 1）節(jié)點所接發(fā)電機的功率Sg； 2）節(jié)點負荷的功率Sl； 3）節(jié)點電壓的初始值； 4）PV節(jié)點電壓V的給定值； 5）節(jié)點所接的無功補償設備的容量； 6）節(jié)點分類號igl（1平衡節(jié)點、2PQ節(jié)點、3PV節(jié)點）1.形成B1、B2矩陣：根據(jù)所求參數(shù)，以及B1矩陣的含義，列寫B(tài)1矩陣如下：發(fā)電廠一、二的總裝機容量分別為100 MW和200 MW。為了平衡兩發(fā)電廠發(fā)出的電量，令發(fā)電廠二的功率為100 MW，為了減小線路上的損耗，令發(fā)電機的電壓為額定電壓的1.05倍。并且，根據(jù)前面敘述的節(jié)點分類，形成B2矩陣如下：由于各節(jié)點電壓不應超過各自的允許范圍，由題目要求知，發(fā)電

39、廠電壓標幺值在1到1.05變化時，變壓器高壓側電壓標幺值變化范圍如下表：節(jié)點3456電壓下限0.950.9511電壓上限1.051.051.02851.0285同時保證發(fā)電廠發(fā)出的有功功率要大于變電所有功功率，并且兩者差值越小表明線路有功功率損耗越小，越滿足實際要求。1.編寫程序并運行由于程序較復雜，故將其放入附錄中，具體程序和結果分別見附錄一，二。由附錄2的結果可以觀察到各個節(jié)點電壓標幺值分別為:節(jié)點12345678910電壓1.051.051.00851.01901.02501.03130.95180.97190.99681.006節(jié)點12345678910電壓實際值23023022222

40、4226227209.4213.8219.3221.4節(jié)點12345678910電壓相角02.9-1.16-0.30.752.1-5.7-4.1-1.50.07結果分析：變電所1，2的低壓母線電壓要求調整范圍在9.510.5之間，變電所3的低壓母線電壓與要求的相比，略微偏低，極端電壓已經達到最大，所以，進行無功補償，將節(jié)點9的無功功率減少4var.Q=26.99VAR調節(jié)后的參數(shù)為：節(jié)點12345678910電壓1.051.051.00881.01961.02611.03130.95220.97261.00131.0062節(jié)點12345678910電壓實際值230230221.92242262

41、27209.4213.96220.3221.4節(jié)點12345678910電壓相角02.9-1.17-0.30.722.1-5.7-4.1-1.60.07節(jié)點123電壓功率0.6988 + 0.5738i1.6000 - 0.0271i0.0000 +0.0000i 節(jié)點456 電壓功率0.0000 +0.0000i-0.0000+0.0000i-0.0000- 0.0000i節(jié)點789 電壓功率-0.7000-0.4338i-0.6000-0.3718i-0.5000- 0.2699i節(jié)點 10 電壓功率-0.4500-0.2788i由上表觀察到，進行最后一次調節(jié)時節(jié)點7，8，9，10的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統(tǒng)計調整后各個支路的功率損耗的標幺值，記錄于下表：功率損耗已調整(1,3)支路0.0096 - 0.0908i(1,4)支路0.0038 - 0.1059i(2,5)支路0.0189 - 0.2147i(2,6)支路0.0038 - 0.2812i(3,4)支路0.0017 - 0.1205i(4,5)支路0.0046 - 0.1863i(3,7)支路0.0028 + 0.0833i(4,8)支路0.0019 + 0.0586i(5,9)支路0.0010 + 0.02