最新南昌大学电力系统分析实验报告

精品文档精品文档本科生实验报告课程名称：电力系统分析实验专业班级：电力系统124班姓名：学号：所在学期：2014-2015-22015年6月20日精品文档精品文档实验四配电网潮流计算实验一、实验目的本实验针对配电网具有辐射式开环结构的特性，基于前推回代的方法编制程序使系统潮流计算能够由计算机自行完成，即已知配电网首端节点电压和各末端节点的功率，由末端向首端计算网络功率分布，再由首端向末端计算节点电压分布，迭代直至收敛条件。通过实验教学加深学生对配电网潮流计算方法的理解，掌握树状辐射式配电网潮流计算的基本算法。熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。二、实验器材计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U盘等）三、实验内容编制调试配电网潮流计算的计算机程序。程序要求根据已知的配电网参数，完成该配电系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。1.先编制好的电力系统潮流计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。2.应的编程环境下对程序进行组织调试。3.应用计算例题验证程序的计算效果。4.对调试正确的计算程序进行存储、打印。5.完成本次实验的实验报告。四、实验数据M123451+j1Ω1+j2Ω2+j2Ω2+j1Ω10kVS1S2S4S5S3如图所示一个5节点的配电网系统，S1=S2=2+j2(MV·A)，S3=S4=S5=4+j4(MV·A)，假定所有负荷均为恒功率负荷，节点1为参考节点相角为0o。计算电网个节点电压及支路功率分布，收敛条件为610。精品文档精品文档五、实验程序%配电网前推回代潮流计算程序%使用IEEE33节点配电系统作为算例，可实现弱环网情况下的潮流计算countnum=0;BranchData=[120.09220.0470;230.49300.2511;340.36600.1864;450.38110.1941;560.81900.7070;670.18720.6188;780.71140.2351;891.03000.7400;9101.04400.7400;10110.19660.0650;11120.37440.1238;12131.46801.1550;13140.54160.7129;14150.59100.5260;15160.74630.5450;16171.28901.7210;17180.73200.5740;2190.16400.1565;19201.50421.3554;20210.40950.4784;21220.70890.9373;3230.45120.3083;23240.89800.7091;24250.89600.7011;6260.20300.1034;26270.28420.1447;27281.05900.9337;28290.80420.7006;29300.50750.2585;30310.97440.9630;31320.31050.3619;32330.34100.5302;];%支路，阻抗NodeData=[2100.0060.00;390.0040.00;4120.0080.00;精品文档精品文档560.0030.00;660.0020.00;7200.00100.00;8200.00100.00;960.0020.00;1060.0020.00;1145.0030.00;1260.0035.00;1360.0035.00;14120.0080.00;1560.0010.00;1660.0020.00;1760.0020.00;1890.0040.00;1990.0040.00;2090.0040.00;2190.0040.00;2290.0040.00;2390.0050.00;24420.00200.00;25420.00200.00;2660.0025.00;2760.0025.00;2860.0020.00;29120.0070.00;30200.00600.00;31150.0070.00;32210.00100.00;3360.0040.00;];%节点，负荷UB=12.66;%电压基准kVSB=10;%功率基准MVAZB=UB^2/SB;%阻抗基准ohmBranchData(:,[3,4])=BranchData(:,[3,4])/ZB;%阻抗标幺化NodeData(:,[2,3])=NodeData(:,[2,3])/SB/1000;%功率标幺化NN=33;%节点数A0=zeros(NN);forn=1:NN-1A0(BranchData(n,1),BranchData(n,2))=1;end%形成A0精品文档精品文档AssociatedMatrix=0;forn=2:NN-1AssociatedMatrix(n,n)=1;temp=BranchData(n-1,1);AssociatedMatrix(n,1:n-1)=AssociatedMatrix(temp,1:n-1);endA0T=A0';%形成A0的转置S=[0;-NodeData(:,2)-i*NodeData(:,3)];%形成SZL=[0;BranchData(:,3)+i*BranchData(:,4)];%形成ZLV=ones(NN,1);V(1)=1;%各个节点电压赋初值IL(NN,1)=-conj(S(NN)/V(NN));%最末支路电流赋初值Delta=1;%收敛判据赋初值TempV=V;%赋初值，用于记忆上次迭代结果whileDelta1e-8countnum=countnum+1;IN=conj(S./V);%节点注入电流forn=1:NN-1IL(NN-n)=A0(NN-n,NN-n+1:end)*IL(NN-n+1:end)-IN(NN-n);end%电流回代过程forn=2:NNV(n)=A0T(n,1:n-1)*V(1:n-1)-ZL(n)*IL(n);end%电压前推过程Delta=max(abs(V-TempV));%更新收敛判据TempV=V;%记忆迭代结果endVangle(:,1)=abs(V);Vangle(:,2)=angle(V)/3.1415*180;fori=1:NN-1st=BranchData(i,1);en=BranchData(i,2);精品文档精品文档Sij(i,1)=V(st)*conj((V(st)-V(en))/ZL(i+1));Sji(i,1)=V(en)*conj((V(en)-V(st))/ZL(i+1));End精品文档精品文档实验五输电网潮流计算实验一、实验目的本实验针对高压输电网络具有多环、多电源的结构特性，要求根据功率平衡方程的泰勒展开式近似的求取系统的状态变量，使系统潮流计算能够由计算机自行完成，即根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，由计算程序运行完成该电力系统的潮流计算。通过实验教学加深学生对复杂电力系统潮流计算计算方法的理解，学会运用电力系统的数学模型，掌握潮流计算的过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。二、实验器材计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U盘等）三、实验内容编制调试电力系统潮流计算的计算机程序。程序要求根据已知的电网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，完成该电力系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。1.采用牛顿拉夫逊法编制程序编制潮流程序。2.先编制好的电力系统潮流计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。3.应的编程环境下对程序进行组织调试。4.应用计算例题验证程序的计算效果。5.对调试正确的计算程序进行存储、打印。6.完成本次实验的实验报告。四、实验程序精品文档精品文档%牛顿——拉夫逊法进行潮流计算%B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳%5、支路的变比；6、支路首端处于K侧为1，1侧为0%B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值%4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量%6、节点分类标号：1为平衡节点；2为PQ节点；%3为PV节点；clear;clc;n=4;%input('请输入节点数：n=');nl=4;%input('请输入支路数：nl=');isb=1;%input('请输入平衡母线节点号：isb=');pr=0.00001;%input('请输入误差精度：pr=');B1=[240.1+0.4i0.01528*2i10;340.3i01./1.10;140.12+0.5i0.01920*2i10;120.08+0.4i0.01413*2i10;]%input('请输入各节点参数形成的矩阵：B2=');B2=[001.051.0501;00.3+0.18i1002;0.501.11.103;00.55+0.13i1002;]Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl);%%%---------------------------------------------------fori=1:nl%支路数ifB1(i,6)==0%左节点处于1侧p=B1(i,1);q=B1(i,2);else%左节点处于K侧p=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));%非对角元Y(q,p)=Y(p,q);%非对角元Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2;%对角元K侧Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%对角元1侧end%求导纳矩阵disp('导纳矩阵Y=');disp(Y)%----------------------------------------------------------G=real(Y);B=imag(Y);%分解出导纳阵的实部和虚部fori=1:n%给定各节点初始电压的实部和虚部e(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));精品文档精品文档V(i)=B2(i,4);%PV节点电压给定模值endfori=1:n%给定各节点注入功率S(i)=B2(i,1)-B2(i,2);%i节点注入功率SG-SLB(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%i节点无功补偿量end%-----------------------------------------------------------------------------------------------------P=real(S);Q=imag(S);%分解出各节点注入的有功和无功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;%迭代次数ICT1、a；不满足收敛要求的节点数IT2whileIT2~=0%N0=2*n雅可比矩阵的阶数；N=N0+1扩展列IT2=0;a=a+1;fori=1:nifi~=isb%非平衡节点C(i)=0;D(i)=0;forj1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%Σ(Gij*ej-Bij*fj)D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%Σ(Gij*fj+Bij*ej)endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%节点功率P计算eiΣ(Gij*ej-Bij*f