电力系统潮流计算程设计

1、课程设计(论文)题 目 名 称 潮流计算课程设计 课 程 名 称 电力系统稳态分析 学 生 姓 名 徐玛丽 学 号 0841229186 系 、专 业 电气工程系08电力二班 指 导 教 师 黄 肇 王晓芳 2011年 1 月 5 日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业08电气工程及其自动化学生姓名徐玛丽学 号0841229186题目名称潮流计算课程设计设 计时 间课程名称电力系统稳态分析课程编号121202202设计地 点综合仿真实验室一、 课程设计（论文）目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C+语言）；3.

2、采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。二、 已知技术参数和条件 题目一：在图1所示的简单电力系统中，系统中节点1、2为节点，节点3为节点，节点4为平衡节点，已给定，网络各元件参数的标幺值如表2所示，给定电压的初始值如表2所示，收敛系数。试求：采用极坐标下的P-Q分解法计算图1网络的潮流分布。图1 简单电力系统三、 任务和要求1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C+语言）；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。要求：1.手工计算，手写，采用A4纸，进行2次迭代计算，得出计算结果。2.编写程序：它包括程序

3、源代码；程序说明；部分程序的流程图；程序运行结果，电子版。注：1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）何仰赞 温增银.电力系统分析（上册）.华中科技大学出版社.第三版.2002年何仰赞 温增银.电力系统分析（下册）.华中科技大学出版社.第三版.2002年陈衍.电力系统稳态分析.北京水利电力出版社.2004年1月李光琦.电力系统暂态分析.北京水利电力出版社.2005年2月WDT电力系统综合自动化试验台 综合仿真实验室五、进度安排2010年12月20日：下达课程设计的计划书

4、，任务书，设计题目及分组情况。2010年12月21日-23日：学生完成潮流计算的手工计算。2010年12月24日：讲述课程设计编程的思路、要求；举例：用MATLAB软件编写的部分程序。2010年12月25日-30日：学生编写程序。2011年1月1日-3日：上机调试程序，得出正确结果。2011年1月4日-15日：整理课程设计报告。2011年1月6日：学生答辩六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七|、主管教学主任意见 主管主任（签字）： 年 月 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名 徐 玛 丽 学 号 0841229186 系 电气工程及

5、其自动化 专业班级 08电力二班 题目名称 潮流计算课程设计 课程名称 电力系统分析 一、学生自我总结通过本次潮流计算课程设计，我对潮流计算的过程有了深刻的理解。潮流计算的每个过程，包括首先的求取导纳矩阵，到求解因子表，然后赋初值进行第一次有功迭代，然后用的得到的修正量进行第二次迭代，依次按这些步骤循环知道达到迭代要求。说着过程只有几句话，可这个过程，我们整个组付出的努力和时间是相当巨大的，没日没夜的进行手工计算后就是学习MATLAB的使用，进行编程。总而言之，这个课程设计，让我收获巨大。 学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目平时成绩答辩课程设计内容综合成绩权 重30%30%40%单

6、项成绩指导教师评语： 指导教师（签名）： 年 月 日注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。目 录第1章 潮流计算课题及算法11.1 潮流计算课题11.2 极坐标下P-Q法的算法21.2.1 节点导纳矩阵Y21.2.2 简化雅可比矩阵B/和B/21.2.3 修正和迭代2第2章 手工计算3第3章 程序设计93.1 流程图93.2 潮流计算程序103.3 潮流计算程序运行结果16结束语22第1章 潮流计算课题及算法1.1 潮流计算课题题目一：在图1所示的简单电力系统中，系统中节

7、点1、2为节点，节点3为节点，节点4为平衡节点，已给定，网络各元件参数的标幺值如表2所示，给定电压的初始值如表2所示，收敛系数。试求：图1 简单电力系统表1 网络各元件参数的标幺值支路电阻电抗输电线路变压器变比k120.020.060.01130.010.030.01230.030.07240.00.050.9625340.020.05表2 各节点电压（初值）标幺值参数节点i12341.00+j0.01.0+j0.01.0+j0.01.05+j0.0（3）采用极坐标下的分解法计算图1网络的潮流分布。1.2 极坐标下P-Q法的算法1.2.1 节点导纳矩阵Y根据题目提供的各节点的参数，求得节点导纳

8、矩阵= 1.2.2 简化雅可比矩阵B/和B/通过上一步的导纳矩阵，形成有功迭代和无功迭代的简化雅可比矩阵B/和B/对雅可比矩阵进行三角分解，形成因子表，为后面进行修正方程计算作好准备。1.2.3 修正和迭代第一步，给定PQ节点初值和各节点电压相角初值。第二步，作第一次有功迭代，按公式计算节点有功功率不平衡量。第三步，做第一次无功迭代，按公式计算无功功率不平衡量，计算时电压相角最新的修正值。解修正方程式，可得各节点电压幅值的修正量。第四步，第一轮有功迭代和无功迭代便做完了。第五步，按公式计算平衡节点功率。直到节点不平衡功率下降到10-5以下，迭代便可以结束。第2章 手工计算第3章 程序设计3.1

9、 流程图3.2 潮流计算程序电力系统极坐标下的PQ分解法潮流计算disp('电力系统极坐标下的PQ分解法潮流计算':);clearn=input('请输入结点数：n=');n1=input('请输入PV结点数：n1=');n2=input('请输入PQ结点数：n2=');isb=input('请输入平衡结点：isb=');pr=input('请输入精确度：pr=');K=input('请输入变比矩阵看:K=');C=input('请输入支路阻抗矩阵：C=');y=in

10、put('请输入支路导纳矩阵：y=');U=input('请输入结点电压矩阵：U=');S=input('请输入各结点的功率：S=');Z=zeros(1,n);N=zeros(n2,n2+n1);L=zeros(n1+n2,n2);QT1=zeros(1,n1+n2);for m=1:n for R=1:n C(m,m)=C(m,m)+y(m,R); if K(m,R)=0 C(m,m)=C(m,m)+1/(K(m,R)*C(m,R)/(K(m,R)-1); C(R,R)=C(R,R)+1/(K(m,R)2*C(m,R)/(1-K(m,R);

11、C(m,R)=C(m,R)*K(m,R); C(R,m)=C(m,R); endendendfor m=1:n for R=1:n if m=R Z(m)=Z(m)+1/C(m,R); end endendfor m=1:n for R=1:n if m=R Y(m,m)=C(m,m)+Z(m); else Y(m,R)=-1/C(m,R); end endenddisp('结点导纳矩阵:');disp(Y);disp('迭代中关于B的矩阵:');G=real(Y);B=imag(Y);O=angle(U);U1=abs(U);k=0;PR=1;P=real(S

12、);Q=imag(S);while PR>pr for m=1:n2 UD(m)=U1(m); end for m=1:n1+n2 for R=1:n PT(R)=U1(m)*U1(R)*(G(m,R)*cos(O(m)-O(R)+B(m,R)*sin(O(m)-O(R); end PT1(m)=sum(PT); PP(m)=P(m)-PT1(m); PP1(k+1,m)=PP(m); end for m=1:n2 for R=1:n QT(R)=U1(m)*U1(R)*(G(m,R)*sin(O(m)-O(R)-B(m,R)*cos(O(m)-O(R); end QT1(m)=sum(

13、QT); QQ(m)=Q(m)-QT1(m); QQ1(k+1,m)=QQ(m); end PR1=max(abs(PP); PR2=max(abs(QQ); PR=max(PR1,PR2); for m=1:n1+n2 for R=1:n1+n2 B1(m,R)=B(m,R); end end for m=1:n2 for R=1:n2 B2(m,R)=B(m,R); end end JJ=B1 L;N B2; disp(JJ); for m=1:n1+n2 PP2(m)=PP(m)/U(m); end for m=1:n2 QQ2(m)=QQ(m)/U(m); end PQ=PP2'

14、;QQ2' DA=-inv(JJ)*PQ; DA1=DA' for m=1:n1+n2 OO(m)=DA1(m)/U(m); end for m=n:n1+n2+n2 UU(m-n1-n2)=DA1(m); end for m=1:n1+n2 O(m)=O(m)+OO(m); end for m=1:n2 U1(m)=U1(m)+UU(m); end for m=1:n1+n2 o(k+1,m)=180/pi*O(m); end for m=1:n2 u(k+1,m)=U1(m); end k=k+1;endfor m=1:n b(m)=U1(m)*cos(O(m); c(m)

15、=U1(m)*sin(O(m);endU=b+i*c;for R=1:n PH1(R)=U(isb)*conj(Y(isb,R)*conj(U(R);endPH=sum(PH1);for m=1:n for R=1:n if m=R C1(m,R)=1/C(m,R); else C1(m,m)=C(m,m); end endendfor m=1:n for R=1:n if (C(m,R)=inf)&(m=R) SS(m,R)=U1(m)2*conj(C1(m,m)+U(m)*(conj(U(m)-conj(U(R)*conj(C1(m,R); end endenddisp('

16、迭代中的P：');disp(PP1);disp('迭代中的Q：');disp(QQ1);disp('迭代中相角:');disp(o);disp('迭代中电压的模:');disp(u);disp('平衡结点的功率:');disp(PH);disp('全部线路功率分布:');disp(SS);3.3 潮流计算程序运行结果电力系统极坐标下的PQ分解法潮流计算:请输入结点数：n=4请输入PV结点数：n1=1请输入PQ结点数：n2=2请输入平衡结点：isb=4请输入精确度：pr=10(-6)请输入变比矩阵看:K=0

17、0 0 0 ;0 0 0 0.9625 ;0 0 0 0 ;0 0 0 0 请输入支路阻抗矩阵：C=0 0.02+0.06i 0.01+0.03i inf;0.02+0.06i 0 0.03+0.07i 0.0+0.05i;0.01+0.03i 0.03+0.07i 0 0.02+0.05i;inf 0.0+0.05i 0.02+0.05i 0请输入支路导纳矩阵：y=0 0.01i 0.01i 0;0.01i 0 0 0;0.01i 0 0 0;0 0 0 0 请输入结点电压矩阵：U=1 1 1.02 1.05请输入各结点的功率：S=-0.3-0.3i -0.3-0.2i -0.4结点导纳矩阵

18、: 15.0000 -44.9800i -5.0000 +15.0000i -10.0000 +30.0000i 0 -5.0000 +15.0000i 10.1724 -47.0590i -5.1724 +12.0690i 0 +20.7792i -10.0000 +30.0000i -5.1724 +12.0690i 22.0690 -59.3003i -6.8966 +17.2414i 0 0 +20.7792i -6.8966 +17.2414i 6.8966 -38.8302i迭代中关于B的矩阵: -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.05

19、90 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59

20、.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0

21、 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.

22、0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590

23、12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.30

24、03 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590迭代中的P： -0.1000 -0.1966 -0.4985 -0.0824 -0.3300 0.4732 0.0075 0.0112 -0.0033 0.0078 0.0189 -0.0286 -0.0009 -0.0026 0

25、.0025 -0.0009 -0.0007 0.0018 0.0001 0.0002 -0.0003 0.0001 0.0000 -0.0001 -0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000迭代中的Q： 0.3200 1.8696 -0.0343 0.0701 -0.0257 -0.1061 0.0029 0.0056 0.0026 0.0054 -0.0003 -0.0008 -0.0003 -0.0002 0.0000 0.0001 0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000迭代中相角: -1.4090 -1.0470 -1.3707 -1.2909 -1.2937 -0.9218 -1.2596 -1.2654 -0.9038 -1.2600 -1.2486 -0.9272 -1.2618 -1.2521 -0.9264 -1.2622 -1.2528 -0.9251 -1.2620 -1.2525 -0.9252 -1.2619 -1.2525 -0.9253 -1.2619 -1.252