电力系统电力系统潮流计算

1《电力系统分析》课程设计任务书题目电力系统潮流计算姓名晨风学号专业班级设计内容与要求1设计要求1)在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图2)通过输入数据，进行潮流计算输出结果3)对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。4)对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调节控制的参数变化。5)打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。2设计内容1.对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图2.输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。3.跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。4.在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，轮流断开环网一回线，分析潮流的分布。5.利用DDRTS软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比较。6.整理课程设计论文。起止时间2013年7月1日至2013年7月10日指导教师签名2013年7月1日系（教研室）主任签名2013年7月1日学生签名2013年7月1日2前言电力工业在社会主义现代化建设中占有十分重要的地位，而且电力的应用已经在人们的日常生活中已经成为了不可缺少的一部分，而在建设大型电力系统时，合理的主接线是十分重要的，它对于电网的可靠性、经济性和安全性都有重要的作用。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一,因此，建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的合理开发利用，更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。因此其数学模型不包含微分方程，是一组高阶非线性方程,人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的N—L法。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小，适应电子数字计算机制作水平和电力系统理论水平，于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法N—L法是数学中求解非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的，因此，只要在迭3代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿潮流程序的计算效率。自从20世纪60年代中期采用了最佳顺序消去法以后，牛顿法在收敛性、内存要求、计算速度方面都超过了阻抗法，成为直到目前仍被广泛采用的方法。近年来，潮流算法的研究仍然非常活跃，但是大多数研究都是围绕改进N—L法和P-Q分解法进行的。此外，随着人工智能理论的发展，遗传算法、人工神经网络、模糊算法也逐渐被引入潮流计算。但是，到目前为止这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和P-Q分解法的地位。由于电力系统规模的不断扩大，对计算速度的要求不断提高，计算机的并行计算技术也将在潮流计算中得到广泛的应用，成为重要的研究领域。4目录第一章系统概述...........................................................................................................51.1设计目的与要求..............................................................................................51.1.1设计目的........................................................................................................................51.1.2设计要求........................................................................................................................51.2设计题目..........................................................................................................51.3设计内容..........................................................................................................5第二章潮流计算设计题目...........................................................................................62.1潮流计算题目..................................................................................................62.2对课题的分析及求解思路..............................................................................7第三章潮流计算算法及手工计算...............................................................................73.1潮流计算算法..................................................................................................73.2关于电力系统潮流计算手工计算............................................................103.2.1节点导纳矩阵..............................................................................................................103.2.2简化雅可比矩阵..........................................................................................................113.2.3修正、迭代...................................................................................................................11第四章Matlab概述..................................................................................................124.1Matlab简介...................................................................................................124.2矩阵的运算....................................................................................................134.2.1与常数的运算..............................................................................................................134.2.2基本数学运算..............................................................................................................134.2.3逻辑关系运算..............................................................................................................14第五章潮流计算流程图及源程序.............................................................................145.1潮流计算流程图............................................................................................155.2潮流计算源程序............................................................................................165.3运行计算结果................................................................................................21小组成员名单………………………………………………………………….22结果分析………………………………………………….……………………22总结...........................................................................................................................22参考文献.......................................................................................................................235第一章系统概述1.1设计目的与要求1.1.1设计目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用MATLAB计算机语言；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。1.1.2设计要求1)在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图2)通过输入数据，进行潮流计算输出结果3)对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。4)对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调节控制的参数变化。5)打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。1.2设计题目电力系统潮流计算（牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法）1.3设计内容1.对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图2.输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。3.跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。4.在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，分析潮流的分布。5.利用DDRTS软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比较。6第二章潮流计算设计题目2.1潮流计算题目7图2-1电力系统接线图2.2对课题的分析及求解思路此电力系统是一个5节点，4支路的电力网络。其中包含3个PQ节点，一个PV节点，和一个平衡节点。综合比较牛顿拉夫逊法（直角坐标、极坐标）、PQ分解法等多种求解方法的特点，最后确定采