9节点电力系统潮流计算

电力系统分析课程设计设计题目9节点电力网络潮流计算指导教师院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期姓名专业电气工程及其自动化班级课程名称电力系统分析设计题目9节点电力网络潮流计算成绩评分项目优良中及格不及格设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立工作能力强较强能独立设计完成基本独立设计完成不能独立设计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书5.设计内容设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩：评定教师签字：目录1PSASP软件简介...................................................................................11.1PSASP平台的主要功能和特点...................................................11.2PSASP的平台组成.......................................................................22牛顿拉夫逊潮流计算简介..................................................................32.1牛顿—拉夫逊法概要.................................................................32.2直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算......................................52.3牛顿—拉夫逊潮流计算的方法.................................................63九节点系统单线图及元件数据..........................................................73.1九节点系统单线图.....................................................................73.2系统各项元件的数据.................................................................84潮流计算的结果...............................................................................104.1潮流计算后的单线图...............................................................104.2潮流计算结果输出表格...........................................................105结论...................................................................................................14电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下：基本数据如下：表1母线数据母线名基准电压区域号电压上限电压下限发电116.5000218.150014.8500发电218.000119.80016.2000发电313.8000115.180012.4200GEN1-230230.00020.00000.0000GEN2-230230.00010.00000.0000GEN3-230230.00010.00000.0000STNA-230230.00020.00000.0000STNB-230230.00020.00000.0000STNC-230230.00010.00000.0000表2交流线数据数据组I侧母线J侧母线编号所属区域单位正序电阻正序电抗正序充电电纳的1/2常规GEN1-230STNA-2301I侧标么0.0100000.0850000.088000常规STNA-230GEN2-2302I侧标么0.0320000.1610000.153000常规GEN2-230STNC-2303I侧标么0.0085000.0720000.074500常规STNC-230GEN3-2304I侧标么0.0119000.1008000.104500常规GEN3-230STNB-2305I侧标么0.0390000.1700000.179000常规STNB-230GEN1-2306I侧标么0.0170000.0920000.079000表3两绕组变压器数据数据组I侧线母线J侧母线编号连接方式单位正序电阻正序电抗常规发电1GEN1-2307三角形/星形接地标么0.0000.05760常规发电2GEN2-2308三角形/星形接地标么0.0000.06250常规发电3GEN3-2309三角形/星形接地标么0.0000.05860两绕组变压器数据（续表）激磁电导激磁电纳变比I侧主抽头电压J侧主抽头电压J侧抽头级差J侧抽头位置J侧最大抽头电压J侧最小抽头电压0.0000.0001.0016.5230.01.259253.00207.000.0000.0001.0018.0230.02.53241.50218.500.0000.0001.0013.8230.02.53241.50218.50表4发电机数据数据组母线名母线类型单位额定容量（MVA）额定功率（MW）有功发电无功发电母线电压幅值母线电压相角常规发电1Vθ标么100.0222.750.0000.001.04000.00常规发电2PV标么100.0172.81.6301.001.02500.00常规发电3PV标么100.0115.20.8501.001.02500.00负荷数据数据组母线名编号母线类型单位有功负荷无功负荷常规STNA-230300PQ标么1.2500.500常规STNB-230301PQ标么0.9000.300常规STNC-230302PQ标么1.0000.350表5区域数据区域名区域号区域－11区域－2211PSASP软件简介“电力系统分析综合程序”（PowerSystemAnalysisSoftwarePackage,PSASP）是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析，目前包括十多个计算机模块，PSASP的计算功能还在不断发展、完善和扩充。为了便于用户使用以及程序功能扩充，在PSASP7.0中设计和开发了图模一体化支持平台，应用该平台可以方便地建立电网分析的各种数据，绘制所需要的各种电网图形（单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等）；该平台服务于PSASP的各种计算，在此之外可以进行各种分析计算，并输出各种计算结果。1.1PSASP平台的主要功能和特点PSASP图模一体化支持平台的主要功能和特点可概括为：1.图模支持平台具备MDI多文档操作界面，是一个单线图图形绘制、元件数据录入编辑、各种计算功能、结果显示、报表和曲线输出的集成环境。用户可以方便地建立电网数据、绘制电网图形、惊醒各种分析计算。人机交互界面全部汉化，界面良好，操作方便。2.真正的实现了图模一体化。可边绘图边建数据，也可以在数据已知的情况下进行图形自动快速绘制；图形、数据自动对应，所见即所得。3.应用该平台可以绘制各种电网图形，包括单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等。所有图形独立于各种分析计算，并为各计算模块所共享；可在图形上进行各种计算操作，并在图上显示各种计算结果；同一系统可对应多套单线图，多层子图嵌套；单线图上可细化到厂站主接线结构；2可定义各种模板，通过模板自动生成厂站主接线图及其数据；各种电网图形基于统一的图形组态定义，实现了各类元件样式的灵活定义和扩展。4.具备安全的数据构架，进行了层次化的数据保护，保证了电网数据和图形的安全性和一致性。5.该平台是开放的，基于该平台的应用软件（计算模块）的接入为“即插即用式”，便于对PSASP进行功能扩充。便于PSASP程序模块定制剪裁及功能扩充，适应PSASP不断发展的需要。6.通过与实际厂站中物理元件的对应，实现PSASP与在线数据接口。平台可接入SCADA/EMS等实际量测信息，实现PSASP在线分析计算。7.兼容PSASP各种版本的数据；提供与BPA、IEEE格式的数据接口。8.使用标准Qt图形库支持，保证了程序的多平台兼容性，可运行于Windows、Linux、UNIX操作系统下。9.除PSASP之外，该平台还可作为在线动态安全评估（DSA）、调度员培训模拟（DTS）等系统的运行支持平台。10.向AutoCAD、MatLab、Excel等通用软件开发。1.2PSASP的平台组成PSASP7.0图模一体化平台包括：基础数据库单线图地理位置接线图厂站主接线图计算作业数据库实时数据库用户自定义建模实时数据库是满足实时要求的主内存数据库，由于不需要在数据库文件和缓冲池间交换数据以及数据库缓存管理，实时数据库的处理速度和响应能力均优于商业数据库。32牛顿拉夫逊潮流计算简介2.1牛顿—拉夫逊法概要潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，求解的方法有很多种。自从20世纪50年代计算机应用于电力系统以来，当时求解潮流的方法是以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法，后来为解决节点导纳法的收敛性较差的问题，出现了以阻抗矩阵为基础的逐次代入法，到了20世纪60年代，针对阻抗法占用计算机内存大的问题又出现了分块阻抗法及牛顿—拉夫逊法。牛顿—拉夫逊法是数学上解决非线性方程式的有效方法，有较好的收敛性，利用了导纳矩阵的对称性、稀疏性以及节点标号顺序优化的技巧，成为广泛研究非线性问题的潮流计算方法。牛顿—拉夫逊法是常用的解非线性方程组的方法，也是当前广泛采用的计算潮流的方法，其标准模式如下。设有非线性方程组yxxxfyxxxfyxxxfnnnnn,,,,,,,,,2122121211（2—1）其近似解为xxxn00201,,,。设近似解与精确解分别相差x1，x2，…，xn，则如下的关系式应该成立yxxxxxxfyxxxxxxfyxxx