基于matlab的电力系统潮流计算课程设计

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1、课程设计报告学生姓名:学号：学院:电气工程学院班级:题目:基于MATLAB的电力系统潮流计算指导教师：职称:职称：2014年1月10日目录：一、电力系统潮流计算概述4二、潮流计算方法概述42．1节点分类42.2牛顿—拉夫逊法概要52.2.1牛顿—拉夫逊法迭代原理52．2.1牛顿法的框图及求解过程6三、课程设计任务83.1题目原始数据83.2课程设计要求9四、初步分析94.1节点设置及分类94.2参数计算104.3等值电路绘制11五、潮流计算125.1给定负荷下的潮流计算125.1.1B1/B2矩阵的形成125.1.2潮流调整及分析

2、125.1.3仿真比较145.2变电所负荷变化时的潮流计算155.2.14个变电所负荷同时以2%的比例增大155.2.24个变电所负荷成比例2%下降175.2.31、4号负荷下降，2、3号负荷上升195.2.4仿真比较205.3断线潮流计算225.5.1断开1、3节点间的一条支路225.3.2断开1、5支路的一条线235.3.3断开1、7支路的一条线255.3.4断开2、9支路的一条线265.3.5断开7、9支路的一条线285.3.6仿真比较29六、潮流分析总结31七、心得体会32参考文献：33附录：34潮流计算课程设计摘要电力系

3、统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，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，系统的功率损耗等等。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的分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。此外，电力系统的潮流计算也是计算机系统动态稳定和静态稳定的基础，所以潮流计算是研究电力系统的一种重要的计算。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，牛顿—拉夫逊法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性

4、。本文应用了电力系统潮流计算仿真软件DDTR与利用程序计算的结果进行比较，使计算的结果更加准确。利用成形的程序对系统中出现的各种情况，例如负荷的变化以及线路上所发生的变化进行计算，并对母线上不满足范围的数据进行调控，使得系统处于一个较稳定的状态。关键词：牛顿—拉夫逊法MATLABDDRTS潮流计算一、电力系统潮流计算概述在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。为了保证电力系统的稳

5、定运行，要进行潮流调节。随着电力系统及在线应用的发展，计算机网络已经形成，为电力系统的潮流计算提供了物质基础。它的发展主要围绕这样几个方面：计算方法的收敛性、可靠性；计算速度的快速性；对计算机存储容量的要求以及计算的方便、灵活等。 牛顿-拉夫逊法是数学中解决非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。。在解决电力系统潮流计算问题时，是以导纳矩阵为基础的，只要我们能在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高潮流计算的效率。二、潮流计算方法概述2．1节点分类常规的电力系统潮流计算中一般具有三种类型的节点：PQ、PV及平衡

6、节点。一个节点有四个变量，即注入有功功率、注入无功功率，电压大小及相角。常规的潮流计算一般给定其中的二个变量：PQ节点（注入有功功率及无功功率），PV节点（注入有功功率及电压的大小），平衡节点（电压的大小及相角）。第一类称PQ节点：等值负荷功率PLi、QLi和等值电源功率PGi、QGi是给定的，从而注入功率P、Q是给定的，待求的则是节点电压的大小Ui和相位角。属于这类节点的有按给定有功、无功率发电的发电厂母线和没有其他电源的变电所母线。 第二类称PV节点：等值负荷和等值电源的有功功率PLi、PGi是给定的，从而注入有功功率Pi是给

7、定的。等值负荷的无功功率QLi和节点电压的大小Ui也是给定的。待求的则是等值电源的无功功率QGi，从而注入无功功率Qi和节点电压的相位角。有一定无功功率储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可以作为PV节点。第三类平衡节点：潮流计算时一般只设一个平衡节点。等值负荷功率PLs、QLs是给定的，节点电压的大小和相位也是给定的。担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作为平衡节点。2.2牛顿—拉夫逊法概要2.2.1牛顿—拉夫逊法迭代原理已知一个变量X函数为：，由适当的近似值出发，根据：反复进行计算，当满足适当的收敛条件就是上面方

8、程的根。这样的方法就是所谓的牛顿—拉夫逊法。这一方法还可以做下面的解释，设第次迭代得到的解语真值之差，即的误差为时，则：把在附近对用泰勒级数展开上式省略去以后部分的误差可以近似由上式计算出来。比较两式，可以看出牛顿—拉夫逊法的休整量和的误差的一次项