电力系统分析课程设计报告

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1、贵州大学电气工程学院电力系统分析课程设计报告书题目:高压输电网潮流的计算机算法程序设计专业：电气工程及其自动化班级：电自093学号：0908040179学生姓名：文绵丽指导教师：韩松2012年7月4日目录第一章课程设计概述31.1设计目的31.2设计要求31.3设计题目31.4设计内容31.5设计时间4第二章（针对该课程设计题目的）设计思路42.1潮流计算题目42.2对课题的分析及求解思路5第三章电力系统潮流计算概述63.1电力系统叙述63.2潮流计算简介63.3潮流计算的意义及其发展7第四章导纳矩阵的原理及计算方法84.1自导纳和互导纳的确定方法84.2潮流计算的基本方程1

2、34.3电力系统节点分类164.4潮流计算的约束条件17第五章程序流程图及程序代码185.1潮流计算流程图185.2潮流计算程序代码19第六章运行结果分析276.1正常运行结果分析276.1.1MATLAB运行结果276.1.2PowerWorld运行结果336.1.3综合分析346.2非正常运行结果分析356.2.1若某发电站发电量减半时对系统断电影响356.2.2若某发电站发电量减为零时对系统断电影响36第七章总结37第一章课程设计概述1.1设计目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理和电力系统运行方式的变化；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或C语言或C

3、++语言）；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。1.2设计要求1.程序源代码；2.选定算例的输入，输出文件；3.程序说明；4.选定算例的程序计算过程；5.选定算例的手算过程（至少迭代2次）（可选）。1.3设计题目高压输电网潮流的计算机算法程序设计（PQ分解法、牛顿-拉夫逊法）或中压配电网潮流的计算机算法程序设计（前推后代法、同伦延拓法等）或电力系统短路故障的计算机算法程序设计（要求不限）1.4设计内容1.根据电力系统网络推导电力网络数学模型，写出节点导纳矩阵；2.赋予各节点电压变量（直角坐标系形式）初值后，求解不平衡量；3.形成雅可比矩阵；4.求解修正量后，重新修

4、改初值，从2开始重新循环计算；5.求解的电压变量达到所要求的精度时，再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率;6.上机编程调试；连调；7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果作比较分析。8.准备计算机演示答辩，书写该课程设计说明书（必须计算机打印）。1.5设计时间2012年春季第17周至第18周第二章（针对该课程设计题目的）设计思路2.1潮流计算题目50MW25MW10Mvar180MW100Mvar50MW30Mvar如图所示，变压器参数为：Zt1=0.006198+j0.22727,Zt2=0.0016529+j0.04752,变比分别为231/110kV,231

5、/121kV;220kV线路参数为：Z=0.01219+j0.06508;110kV线路：Z=0.13429+j0.20661;23段，Z=0.13429+j0.20661；45段，Z=0.01219+j0.06508，所有阻抗都已经归算至220kV侧。2.2对课题的分析及求解思路此电力系统是一个5节点，5支路的电力网络。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，最后确定采用牛顿拉夫逊法（极坐标）。因为此方法所需解的方程组最少。该系统中，母线5为平衡节点，保持定值电压Ù=233.2+j0kV,4节点为PV节点，注入有功功率为50MW，其余节点均

6、为PQ节点，注入功率分别为Š1=40+j30MVA，Š2=-50-j30MVA,Š3=-180-j100MVA.首先计算节点数据矩阵如下，%(bus#)(volt)(ang)(p)(q)(bustype)bus=[11.000.00-0.100.601;21.000.00-0.50-0.301;31.000.00-1.80-1.001;41.050.000.150.002;51.060.000.000.003];然后计算线路数据矩阵如下，%b#1b#2(R)(X)(G)(B)(K)line=[120.134290.206610.00.00;230.134290.206610.

7、00.00;450.012190.065080.00.00;430.001650.047520.00.00.954545;510.006200.227270.00.01.05];这就形成了计算潮流的原始数据，把它代入程序中就可以计算潮流分布。第三章电力系统潮流计算概述3.1电力系统叙述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。随着工农业生产和城市的发展，电能的需要量迅速增加，而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区，为了解决这个矛盾