[优秀毕业设计精品]输电网潮流计算软件设计

A1A0A3A4A2A3本科毕业论文输电网潮流计算软件设计DESIGNOFPOWERGRIDFLOWCALCULATIONSOFTWARE院系名称电气工程学院专业名称电气工程与自动化学生姓名指导教师二一一年五月郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名_日期_摘要随着电网的不断发展，对电网的安全性、可靠性提出了更高一些的要求，发生恶性的电网事故，会造成很严重的社会影响和巨大的经济损失。电网越大，波及的范围越广，造成的损失也就越大。因此要对电力网进行安全分析，而对电力系统潮流计算就是最基本的安全分析方法。输电网潮流计算是对电力系统进行分析的一项重要途径，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方G7708G6122运行方式的G2524G10714性，可靠性和经济性G15因此，电力系统潮流计算是对电力系统进行故G19568计算、G13499电G1457G6264整定、安全分析的G5529要G5049G1867。随着电力系统网G13488的G5625G2107G6205大和不断G3809G7446，运用G6175算进行潮流计算G5062经不现G4466。G1306是，G1288随着计算G7438G6228G7427的G20146G17907发展，基G1122计算G7438的潮流计算也就G5224运而生了。G17837G7691，G17902过潮流计算，G4466现对系统的分析成G1038可G14033。本G7003G17902过分析比较G1972G12193G5132G16277的潮流计算方法，最G13468G17885定G51G16G52潮流分G16311法进行计算，G5194G4570G1866用G48G68G87G79G68G69G16833G16340G13546G16805出来。G17902过算G1375，G16840G7138了G16825方法运算G6940率高G5194G12538G2524G1166G1216的G5617G13512G1076G5827，最G2530G5483出的G13479G7536G7094G9397G17287G5049G12255需要，G2528G7114也G16840G7138了G16825方法的有G6940性。关键词输电网G727潮流计算G727PQ分G16311法G727MATLABG17731件G727ABSTRACTWITHTHECONTINUOUSDEVELOPMENTOFTHEGRID，THEREQUIREMENTOFTHEGRIDSECURITYANDRELIABILITYGOESONTOANEWLEVELTHEOCCURRENCEOFMALIGNANTPOWERACCIDENTSCANCAUSEVERYSERIOUSSOCIALIMPACTSANDHUGEECONOMICLOSSESGREATERPOWER，MOREWIDELYSPREAD，THEMORETHELOSSSOWESHOULDANNLYZETHESECURITYOFPOWERGRID，WHILETHEPOWERFLOWCALCULATIONISTHEMOSTBASICSECURITYANALYSISFLOWCALCULATIONISANIMPORTANTWAYTOANALYSETHEPOWERSYSTEMITDETERMINESTHEOPERATIONSTATUSOFBUSBARVOLTAGEALLTHEVARIOUSCOMPONENTS,FLOWSTHROUGHTHEPOWERLOSSOFPOWERSYSTEM，ACCORDINGTOTHEGIVENOPERATIONCONDITIONSANDSYSTEMWIRINGOFEVERYPARTOFTHEWHOLEPOWERSYSTEMINPOWERSYSTEMPLANNINGDESIGNANDEXISTINGPOWERSYSTEMOPERATIONMODESTUDY,ALLTHETHINGSNEEDTOQUANTITATIVELYCALCULATEDUSINGTRENDANALYSISCOMPARISONPOWERSOLUTIONSOROPERATIONMODE,THERATIONALITYOFTHERELIABILITYANDECONOMICALEFFICIENCY,THEREFORE,POWERSYSTEMOFPOWERSYSTEMFLOWCALCULATIONISFAULTCALCULATION,RELAYPROTECTIONSETTING,SAFETYANALYSISTHEESSENTIALTOOLWITHTHERAPIDEXPANSIONOFPOWERNETWORKSYSTEMANDTHECONTINUOUSCOMPLEX,USINGHANDCALCULATEFLOWCALCULATIONHASNOTREALISTICFORBUT,WITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFCOMPUTERTECHNOLOGY,COMPUTERBASEDFLOWCALCULATIONWILLEMERGEASTHETIMESREQUIRESO,ANALYSISOFTHESYSTEMBECOMETRUETHROUGHFLOWCALCULATIONINTHISPAPER，AFTERTHEANALYSISANDCOMPARISONOFSEVERALCOMMONMETHODSOFCALCULATING，IFINALLYCHOOSETHEPQTIDEDECOMPOSITIONMETHODTOCALCULATETHETRENDTHENICOMPILEITWITHTHEMATLABLANGUAGEATLAST，ANEXAMPLEILLUSTRATESTHEHIGHCOMPUTATIONALEFFCIENCYOFTHEMETHODANDMEETSTHEPEOPLESTHINKINGHABITSTHEFINALRESULTNOTONLYMEETSTHEENGINEERINGNEEDS，BUTALSOILLUSTRATESTHEEFFECTIVENESSOFTHEMETHODKEYWORDSPOWERGRIDFLOWCALCULATIONPQDECOMPOSITIONMETHODMATLABSOFTWARE目录摘要ABSTRACT第1章绪论111G16782G7003G17885G20076的G11458的和G5859G10531111G11458的1112G5859G1053112G3281G1881G3818G1863G1122G16825G16782G20076的研究现状和发展G17247G2195213本G7003G6164G1582G5049G13284第2章输电网潮流计算521电力网G13488G6980G4410G8181G34235211电力网G13488基本方G122555212G4560G13447G11709G19465的G5430成622输电网潮流计算方法7221G10287G20051G6301G3839G17886法潮流计算7222G51G252G52分G16311法潮流计算8223最G4579G2282潮流计算9224G1457G11053G19762线性潮流计算923G51G16G52分G16311法潮流计算10231G51G16G52分G16311法的基本G2419G1071410232G51G16G52分G16311法的G1260G98691424潮流计算方法的一G9869G6925进1525本G12468G4579G1347916第3章PQ分解法潮流计算程序1731G51G16G52分G16311法G12255G5219G7706G32821732计算G8505G20600及G4466现各部分功G14033的G12255G521918321G2419G3999G6980据的输G1849及G12255G521918322G4560G13447G11709G19465的G5430成及G12255G521919323BA5G15BA5A5G11709G19465的G5430成及G12255G521920324计算不平衡功率PA6和修正相角A621325计算不平衡功率QA6和修正相电压VA622326G12255G5219运行G13479G7536的输出及G12255G52192333本G12468G4579G1347924第4章算例验证2541算G1375G16840G71382542根据算G1375中G6980据输G1849线路参G69802543算G1375运行G13479G75362544本G12468G4579G1347927第5章结论和展望28参考文献29附录PQ分解法潮流计算程序311第1章绪论11论文选题的目的和意义111目的G5224安徽省电力公司超高压公司的G5049G1328需要，G17885择了输电网潮流计算G17731件设计G1328G1038本G1166的毕业设计。随着电网的不断发展，对电网的安全性、可靠性提出了更高一些的要求，发生恶性的电网事故，会造成很严重的社会影响和巨大的经济损失。电网越大，波及的范围越广，造成的损失也就越大。G6164以，G1038了促进对电力系统安全的科G4410管G10714，以G1457证电力系统的安全运行，需要有一个衡量和评价电网安全性的方法，用来检查现有电网的安全性，针对电网中出现的问G20076，采取有G6940的措施，来提高电力系统的安全稳定水平。而潮流计算就是对电力系统进行安全分析的最基本的方法。本G7003G11458的就是找出一G12193G2524G10714高G6940的潮流计算算法，G5194G4570G17837G12193潮流计算方法用MATLABG16833G16340G13546G16805出来，G14033轻松地对电力系统进行潮流计算，在G1457证电力系统供电可靠性和电G14033质量的前提下，尽可G14033提高潮流计算的G6940率，降低G1166力资源消耗。从而提高电力系统运行的经济性。112意义输电网就是进行电G14033输送的电网，主要就是G4570发电厂发的电G17902过变压器转变G1038高电压传输到各个变电G6164、变电站。输电网主要由电压G1038330500KV及以上电压的远距离输电线路G6164组成，它担负着G4570远区发电厂的功率往负荷中心输送的任务，G2528G7114，输电网往往还联系着G1972个区域电力网以G5430成跨省（区）的、全G3281的、甚至G3281与G3281之间的联G2524电力系统。电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。G6164谓潮流计算，就是G5062知电网的接线方式与参G6980及运行条件，来计算电力系统稳态运行的各母线电压、各支路电流与功率以及网损。潮流计算用以研究系统规划和运行中提出的各G12193问G20076。对规划中的电力系统，G17902过潮流计算可以检验G6164提出的电力系统规划方G7708G14033否G9397G17287各G12193运行方式的要求G727对运行中的电力系统，G17902过潮流计算可以预知各G12193负荷变G2282和网G13488G13479构的G6925变会不会危及系统的安全，系统中G6164有母线2的电压是否在允许的范围以G1881，系统中各G12193元件线路、变压器等是否会出现过负荷，以及可G14033出现过负荷G7114G5224事先采取哪些预防措施等。它根据给定系统的网G13488G13479构及运行条件来确定整个系统的运行状态主要是各节G9869电压幅值和相角，网G13488中功率分布和功率损耗等状态。它G7094是对电力系统规划和运行方式的G2524G10714性、可靠性及经济性进行定量分析的依据又是电力系统稳态和暂态稳定计算的基础，是电力系统一G12193G19762G5132重要和基本的计算。潮流计算还可以G1038G13499电G1457G6264和自动装置整定计算、电力系统故G19568计算和稳定计算等提供G2419G3999G6980据。随着各G12193远距离、高电压的电力线路的建成，各个电网之间的联网，以及输电网电压的不断升高，对电力系统输电网的安全运行的要求越来越高。一旦输电网发生重大事故，就会造成G19762G5132严重的G2530G7536及重大的损失。G17902过潮流计算对输电网进行潮流计算，是对电力系统进行安全分析的G5529要G6175段，G17837是一个在过去、现在以及G4570来G3281G1881G3818都G19762G5132重视的事情。12国内外关于该论题的研究现状和发展趋势当电力系统及G1866运行方式都比较简单G7114，计算G7114用G6175G5049进行的。随着电力事业的发展，系统及G1866运行方式日益G3809G7446，对计算的要求也日益提高，G6175算就不G14033G9397G17287潮流计算的要求，需要借助计算G5049G1867。早起G5224用的计算G5049G1867有只G11053计算台和交流计算台。直流计算台G5224用直流电源和电G19471元件，只G14033用G1122交流电力系统潮流的G17829G1296计算，G6122用G1122可G5585G11065电力系统各元件电G19471的计算G3926G11713路电流的计算。交流计算台计算G12946确G5242G2475到G19492G2058，求G16311的电力系统规G8181也不G14033G3838大，因而G1194G1216的G5224用G2475到一定G19492G2058。潮流计算经G2394了一个由G6175G5049，利用交、直流计算台到G5353用G6980G4395电G4388计算G7438的发展过G12255。电G4388G6980G4395计算G7438的出现，G4600G1866G7114G1866G1881G4396和计算G17907G5242的发展，G7114G7411G4448全G17878G5224了电力系统潮流计算的需要。一些G7044的G6980G4410方法的G5353G1849，也G1363它的G5224用日益G4448G2904。因此，电G4388G6980G4395计算G7438G5062成G1038当前电力系统潮流计算的主要方法。从20G1002G1343850G5192G1207G5332G3999发展了潮流计算的计算G7438求G16311方法。50G5192G1207中G7411，是用G6980G4395计算G7438求G16311电力潮流问G20076的G5332G3999G19466段，WARD等G1166G13546G2058成G4466用的计算G7438潮流计算G12255G5219，G7643G5547着电G4388计算G7438G5332G3999在电力系统潮流计算G5556G5224用，采用以节G9869G4560G13447G6310G19465G1038基础的潮流计算高G7043一G17199G5515G4584G17857G1207法简G12228G4560G13447G11709G19465G17857G1207法是电力系统G5556最早G5483到G5224用的潮流计算方法。G16825方法G2419G10714简单，G2356用计算G7438G1881G4396G4581，G17878G2524当G7114计算G7438G17731、G11840件和电力系统计算G10714G16782的水平。因G1038G16825方法对3G11161态条件（G6164谓G1867有G11161态条件的系统是G6363重负荷系统G727G2265G2559有负电G6251之路的系统G727G1867有较G19283G17764G4568G3423线路的系统G727G19283线路与段线路接在G2528一个G1972G9869上，G1000G1866G19283G5242的比值又很大的系统G727G6122G13785平衡节G9869G1313G1122网G13488远G12483的系统）G10317G2047G6947G5875，G4560G13447G11709G19465G17857G1207法G6922G6959性G5058，当系统规G8181变大G7114，G17857G1207G8437G6980G5625G2107上升，G1000G5132有不G6922G6959的情况。而G2530又发展了基G1122G19471G6251G19465的高G7043G17199G5515G4584法，G1306G16211方法中G19471G6251G19465是G9397G19465G2356用大量G1881G4396，因此它的G5224用G2475到了很大的G19492G20581。60G5192G1207G2033G7411，G6980G4395计算G7438G5062发展到G12544G1120G1207，计算G7438的G1881G4396和G17907G5242都有不G4581G3698G2164和提高，G17837G1038G2356用G1881G4396G3822，G1306G6922G6959性较G4560G13447G11709G19465G17857G1207法G3921的以节G9869G19471G6251G11709G19465G1038基础的高G7043一G17199G5515G4584G17857G1207法简G12228G19471G6251G11709G19465G17857G1207法的G5224用G2031造了条件。G19471G6251G11709G19465G17857G1207法G6925G2904了G6922G6959性，G1306因G2356用G1881G4396G3822，G1363G16311G20076规G8181G2475到一定G19492G20582。1961G5192VANNESS等G1166提出用G10287G20051法求G16311系统潮流问G200763，经G2530G1166的不断G6925进，而G5483到广G8879G5224用，G5194G1000出现了各G12193变G3423以G9397G17287不G2528的需求，G3926G5567G17907G16311G13818法、直流法、G1457G11053G19762线性算法等。研究G15932G7138，G10287G20051法G1867有很G3921的G6922G6959性。60G5192G1207G7423G7411，G1260G2282节G9869G13546G2507和G12244G11107G11709G19465G12255G5219G6228G5051的高G7043消去法的G4466G19481G5224用，是G1363G10287G20051法潮流计算在G6922G6959性、G1881G4396需求、计算G17907G5242等方G19766都超过G1866G1194方法，成G1038广G8879采用的G1260G12180方法的重大G12373G11784。G2528G7114，60G5192G1207G2033G5332G3999出现运用G19762线性规划的最G1260潮流算法4。60G5192G1207G7423，DOMMEL和TINNEY提出最G1260潮流的简G2282G7811G5242法5。70G5192G1207G2033，在G10287G20051法的基础上，根据电力系统的G10317G9869发展了潮流计算P一Q分G16311法G16825方法G6164G2356G1881G4396G13434G1038G10287G20051法的1/21/4，计算G17907G5242也G7138G7186G2164G5567。由G1122G10287G20051法和P一Q分G16311法的G7186G14891G1260G9869，G1363G5483到90G5192G1207G7423G7411G1038G8502，它G1216G1185G9994是G4466G19481G5224用的电力系统潮流计算的主要方法6A77。此G3818，G1328G1038方法的研究和G6518G16764，还提出了G19762线性G5567G17907潮流计算法、最G1260G1068G4388法、G19762线性规划法、网流法等。G1038G17878G5224电力网G16855G5242自动G2282的需要，在线潮流计算方法及G1866G5224用也G5483到重视和发展8。70G5192G1207也有G1166提出G7769G7874G11709G19465法，80G5192G1207SUNDI提出最G1260潮流G10287G20051算法，还可以G6238G16311G13818G6228G7427G5224用到最G1260潮流计算中，从而G5430成了G16311G13818G3423最G1260潮流G10287G20051算法9A710。随着直流输电G6228G7427的发展，交直流联G2524电力系统的潮流计算方法相G5224出现。G2490G3818，G1866G1194各G12193潮流算法G3926最G4579G2282潮流算法、随G7438潮流算法等也不断地出现。70G5192G1207G2530G7411至80G5192G1207以来，大G3423G2842用电力系统分析G17731件G2265G5483到广G8879G5224用，G18664中不G4581潮流计算G12255G5219G2265，G2528G7114G3803有G1972G12193算法供用G6155G17885择，以G1427有助G1122G16311G1927各G12879潮流计算的G6922G6959性问G20076。G17902过G1972G2325G5192的发展，潮流算法日G17247成G10099。G17829G1972G5192，对潮流算法的研究G1185G9994是G3926G1321G6925G2904传统的潮流算法，G2375高G7043G3634G5515G4584法、G10287G20051法和G5567G17907G16311G13818法。G10287G20051法，由G1122G1866在求G16311G19762线性潮流方G12255G7114采用的是G17892G8437线性G2282的方法，G1038了进一G8505提高算法的G6922G6959性和计算G17907G5242，G1166G1216G13783G15397采用G4570G8900G2214G13435G6980的高G19466项G6122G19762线性项也G13783G15397进来，G1122是G1147生了G1120G19466潮流算法。G2530来又提出了根据直角G3364G7643G5430式的潮流方G12255是一个G1120G8437G1207G6980方G12255的G10317G9869，提出了采用直角G3364G7643的G1457G11053G19762线性G5567G17907潮流算法1113。潮流算法G15441G9994G3822G12193G3822G7691，G1306是一G14336都要G9397G17287G3247个基本要求（1）可靠G6922G6959G727（2）计算G17907G5242G5567G727（3）G1363用方G1427G9801G8975G727（4）G1881G4396G2356用量G4581。G1194G1216是对潮流计算方法进行评价的主要依据。13本文所做工作本G7003致力G1122研究分析电力网G13488的运行情况。G13479G2524电力系统潮流计算及暂态稳定计算的G10317G9869，设计G48ATLABG12255G5219G4466现较G3809G7446电力网G13488的潮流计算。G6518G16764G4410G1076潮流计算的基本G2419G10714。本G7003G16840G7138了对各G12193电力系统网G13488G4560G13447G11709G19465G5430成过G12255，对G10287G20051G252G6301G3839G17886法潮流计算、G51G16G52分G16311法潮流计算、最G4579G2282潮流计算、G1457G11053G19762线性潮流计算等G1972G12193输电网潮流计算方法进行了简要介绍。而G2530详细G16840G7138了G51G16G52分G16311法潮流计算的基本G2419G10714和计算过G12255。基G1122G48ATLAB的G13546G12255。本G7003对G48ATLABG17731件G13546G12255中G6164用的G48G16833G16340有一定的介绍，G16840G7138了G5132用函G6980的G1328用，G5194对G48G16833G16340中G6164涉及到的逻辑G1863系G12538，运算G12538，G11709G19465的正确输G1849以及简单的G1166G7438对话功G14033有了G2033G8505的G16311释。举G1375验证。真G4466的电力网G13488是G3809G7446的又是简单的，G3809G7446在G1122G1866网G13488的G13479构各式各G7691G2325分G3809G7446，G1306大G3822G13479构是不G2528简单G13479构的不断重G3809G727简单在G1122G1866G6164G2265G2559的器件基本上相G2528。对G1122本G7003来G16840，寻找到一个G2265G2559G6164有G12879G3423元件，G5194G2265G2559G4581许节G9869和线路的G1375G4388就可证G7138G6925G12255G5219对G6164有G12879G3423的电力系统网G13488G17878用。G1166G7438对话的G5430成。本G7003介绍了G4570G12255G5219的运算移到了“幕G2530”，展现在用G6155G19766前是个G1166性G2282界G19766的G1166G7438对话功G14033。本设计G17902过简单的G12255G5219段G4570G48ATLABG17731件与EXCEG79G15932格和TXTG7003档联系在一起，G1363用G6155更G3921的G4448成计算G5049G1328。5第2章输电网潮流计算21电力网络数学模型211电力网络基本方程在潮流问G20076中，任G1321G3809G7446的电力系统都可以归G13447G1038以下元件（参G6980）组成。发电G7438（注G1849电流G6122功率）负荷（注G1849负的电流G6122功率）输电线支路（电G19471，电G6251）变压器支路（电G19471，电G6251，变比）母线上的对地支路（G19471G6251和G4560G13447）线路上的对地支路（一G14336G1038线路充电G9869容G4560G13447）集中了以上各G12879G3423的元件的简单网G13488G3926G328221G6164示A8G32822G161基本电力系统网G13488G3282G4570G328221中的发电G7438和负荷节G9869用无G19471G6251线从网G13488中抽出（G1038不失一G14336性，G4570G19762发电G7438又G19762负荷的浮动节G9869当G1328零注G1849功率的母线抽出网G13488之G3818），剩下的部分G2375由接地和不接地支路组成一个无源线性网G13488G3926G328222G6164示。6G328222基本电力系统潮流计算等值电路由G328222，根据电路G10714G16782里边的戴G13512南定G10714，电力网G13488的节G9869电压方G12255可G15932示G103821它展G5332G1038111213111212223222313233333123NNNNNNNNNNYYYYIVYYYYIVYYYYIVYYYYIVI1，2，NJIG12228互G4560G13447，由此可G5483互G4560G13447IJY/0,IJIJIJYIVVJIM212VVVVD12HG1038A87N1A88A89N1A90G19466方G19465，它的元素是JIIJPHA91N是A92N1A93MG19466G11709G19465，G1866元素A94JIJIJVPVNA95KG1038MA96N1A97G19466G11709G19465，G1866元素G1038JIIJQKA98LG1038MMG19466方G19465，G1866元素G1038JIJIJVQVLA99在交流高压电网中，输电线路的电G6251要比电G19471大G5483G3822，系统中母线上有功功率的变G2282主要G2475到电压相G1313变G2282的影响，无功功率主要G2475到母线电压幅值变G2282的影响。在修正方G12255式的系G6980G11709G19465中，偏G4560