【《南疆部分配电网潮流计算过程案例分析》2500字】

南疆部分配电网潮流计算过程案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u803南疆部分配电网潮流计算过程案例分析 136951.1牛顿法的框图及其求解过程 1110301.2输电系统 220941.3等值电路的计算过程 41.1牛顿法的框图及其求解过程用牛顿法计算潮流时，有以下的步骤：给定各个节点电压初始值，；将以上电压初始值代入公式，求修正方程的常数项向量，，将电压初始值在代入公式，求出修正方程中系数矩阵的各元素。解修正方程式，；修正各节点电压，；将，在代入方程式，求出，，；检验是否收敛，即；如果收敛性满足要求，输出结果，如果收敛性不满足要求，则将新的节点电压值代入（２）进行计算，直到收敛为止。具体程序框图如图3-1所示。图3-1流程图1.2输电系统图3-2喀什地区简图系统连接图，如图3-3所示。发电厂原始资料母线１，２为高压母线，发电厂一的容量为350MW，母线３容量为100MW，最大负荷和最小负荷分别为40MW和25MW；发电厂二的容量为200MW。变电所资料变电所低压侧的母线电压等级分别为：35KV、35KV、35KV、10KV；四个变电所的负荷分别为：70MW、50MW、60MW、60MW；每个变电所的功率因数均为；变电所一和变电所二分别配置有两台变压器装机容量为75MW，短路损耗414KW，短路电压（%）=16.7；变电所三和变电所四分别配有两台变压器装机容量为63MW，短路损耗为245KW，短路电压（%）=10.5。输电线路资料单位长度的电阻为0.17Ω，电抗为0.402Ω，电纳为，如图3-3图3-3系统连接图1.3等值电路的计算过程首先对等值电路的各个节点，支路进行标号，以便于写程序，如图3-4所示把母线处都选作节点，定10个节点，我们以母线１0为平衡节点，节点号为10号，母线9为ＰＶ节点，节点号为9号，其余均为ＰＱ节点，节点号见等值电路图3-4。确定节点的编号后，支路也相应确定了，对各支路参数进行计算。选择电压基准值为：和功率基准值，所以。以下公式可计算线路的各个参数90km输电线路100km输电线路70km输电线路80km输电线路计算各个变压器的参数75MVA的变压器两台变压器并联，得到阻抗为63MVA的变压器两台变压器并联，得到阻抗为根据变电所连接的负荷的不同，需要匹配不同型号的的变压器类型，从而可得到各个变电所的变压器的参数。变压器类型通常有五个接头。变压器的调压范围为，设４个变电所所选用的变压器的非标准变比，母线１，并且降压变压器５个分接头时的非标准变比以备调压时选用：对变电所低压母线为35KV时，非标准变比与10.5KV时相同。和并用这两个公式计算了所选变压器低压侧的实际电压值。在形成节点导纳矩阵时，还需要计算出各个节点所注入或输出的发电机功率和节点负荷功率（我们需要的功率可以根据有功负载功率、发电机有功功率和已知功率因数计算）。变电所1变电所2变电所3变电所4平衡节点为１0号，初始值为1.05+j0。PV节点为9号节点，初始值为1.05+j0，如图３-4所示。图3-4等值电路1.1.1计算参数表3-1线路参数Ⅰ侧母线Ⅱ侧母线阻抗1/2导纳1010.0359+j0.0660.0661020.32+j0.0750.06120.025+j0.0580.0463230.028+j0.0660.053340.025+j0.0580.0463390.035+j0.0660.066490.028+j0.0660.053表3-2变压器参数Ⅰ侧母线Ⅱ侧母线阻抗变比150.00368+j0.111260.00368+j0.111370.0031+j0.0831480.0031+j0.0831表3-3负荷参数参考方向发电机发出功率（正值）负荷消耗功率（负值）51-0.45-0.27961-0.55-0.34171-0.6-0.37281-0.7-0.43492+1+1.051.1.2导纳矩阵的形成按上面的编号，将各支路的阻抗换算成导纳：有变压器的线路可以表示为：以此类推，得由以上数据可直接得到导纳矩阵的各元素：以此类推，即可得出导纳矩阵，如附录一。1.1.3雅可比矩阵的形成表3-4个节点注入功率12345678910有功0000-0.45-0.55-0.60-0.701.000无功0000-0.28-0.34-0.37-0.4300取，，由公式：则得出各节点功率的不平衡量：再根据公式（1-17），（1-18）计算雅可比矩阵的各元素：重复以上方法，便可得到雅可比矩阵，如附录二。1.1.4解修正方程时求个节点电压利用逆矩阵和方阵运算得到本次迭代中各节点的电压修正值，从而得到雅可比矩阵的逆矩阵、各节点的功率不平衡、节点的电压修正值，新值。由于计算量大，利用MATLAB软件进行了仿真，得到了仿真结果：表3-5各节点功率的不平衡量123456789有功0.00590.01030.00550.01950-0.0148-0.0398-0.0181-0.0209-0.0035无功-0.0458-0.0309-0.0213-0.0280-0.0193-0.0335-0.0253-0.03330表3-6各节点电压修正量12345678910幅值0.0003-0.01630.00200.0051-0.0320-0.0558-0.0307-0.033100相角-1.462-1.462-7.358-8.043-6.2393-8.8567-10.145-11.294-6.77020表3-7各节点电压新值12345678910幅值1.00030.98371.0021.00510.96800.94420.96930.96691.051.05相角-1.462-1.462-7.358-8.043-6.2393-8.857-10.145-11.29-6.7700如表3-7表示，各节点的电压新值如表所示，平衡节点10的电压没有发生改变，其他节点的电压都发生了变化，其中6号节点幅值变化最大，8号节点电压相角变化最大，再利用已经求得的各节点的新值，求出新的雅可比矩阵，再进行新的迭代。本次潮流计算一共迭代3次，三次后收敛性符合要求，如图3-4所示，第一次迭代误差较大，接近0.045，第二次迭代误差减小，接近0.002，第三次迭代误差接近0，符合收敛性的要求，如图3-5表示图3-5收敛性进过三次迭代后，每次迭代后的电压幅值，电压相角的值如图3-6，图3-7。由图可以看出第一次迭代与第二次迭代幅值，相角相差较大，并且可以看出6号节点电压幅值与给定值相差较大，8号节点的相角与给定值相差较大，但第二次迭代和第三次迭代几乎重合，由此可以看出迭代三次后新的电压幅值和相角满足潮流计算的要求。图3-6各节点电压幅值图3-7各节点电压相角迭代三次的电压修正量数据如图3-8。由此可以看出第一次迭代修正量变化最大，并且由第一次迭代可以看出6，7，8号节点的给定值与实际值差距较大，第二次迭代修正量较为平整，第三次迭代电压修正量几乎为零。本次计算在第三次迭代已经收敛，满足本次潮流计算的要求。图3-8电压修正量迭代后的无功和有功的不平衡量如图3-9，图3-10。由此可以看出迭代一次后功率的不平衡量较大，其中1，6，8号节点的无功不平衡量较大，第二次迭代和第三次迭代的有功和无功不平衡量较小，都在零附近，符合潮流计算收敛性的要求。图3-9无功不平衡量图3-10有功不平衡量图3-11有功功率图3-12无功功率由图3-11，图3-12可以看出三次迭代的有功功率和无功功率的对比数据，三次迭代相差不大，其中第二次迭代和第三次迭代几乎重合。其中5，6，7，8号节点的有功和无功功率皆为负值。9号节点的有功，无功功率为正值，10号节点的有功为正值，无功为零。