电力系统分析课设-基于Matlab的电力系统潮流计算

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1、S《离洛攀院《电力系统分析》课程设计基于Matlab的电力系统潮流计算专业电气工程及其自动化班级电气1404姓名梁智星学号14039404同组成员王少军刘皓指导教师李季完成时间2016.12.30目录绪论11电力系统潮流计算要求21.1潮流计算具体分析22潮流计算的简介32.1潮流计算的发展32.2潮流计算节点的类型33潮流计算牛顿一拉夫逊法53.1牛顿一拉夫逊法简介53.2牛顿一拉夫逊法原理53.3牛顿一拉夫逊法潮流程序原理总框图74牛顿一拉夫逊法潮流计算实例84.1实例电力系统84.2原始数据的输入125运彳丁结果126心得体会15附录：16参考文献：

2、21绪论牛顿一拉夫逊法（简称牛顿法）潮流计算是目前使用最为广泛、效果最好的一种潮流计算方法，这种方法把非线性方程式的求解方法过程变成反复对相应的线性方程式的求解过程，即主次线性化的过程提出一种基于牛顿一拉夫逊法的潮流计算方法，该方法改进了牛顿一拉夫逊法屮修正方程式的建立•将牛顿一拉夫逊法屮的雅可比矩阵进行了简化，并将修正量的求解分步进行，从而在计算屮节约了存储单元的使用量，减少了每次迭代的计算量・。根据牛顿法木身的特点及电力系统木身的运行特性，我们可对直角坐标的牛顿法潮流计算作一些改进以求减少雅可比矩阵元素的计算，并改变计算过程从而提高计算速度，降低对计算

3、机贮存容量的要求。本文首先对直角坐标牛顿一拉夫逊计算正方程式作一简单介绍，然后根据电力系统运行特点提岀假设，从而简化雅可比矩阵元索的计算，再根据改进法的特点提岀新的计算框图，然后对给岀的计算结果进行比较分析。潮流计算在数学上屈于多元非线性方程组的求解问题，在用迭代法求解吋涉及到大量的矢量和矩阵运算，因而寻求一个能高效地处理矩阵运算的语言，将给潮流计算程序的编制带来巨大的方便。而于二十世纪八十年代出现的科学与工程计算语言MATLAB,因其以复数矩阵为基木运算单元等特点，使它在潮流程序计算中具冇独特的优势。总之在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮

4、流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控屮，则采用在线潮流计算。1电力系统潮流计算要求1・1潮流计算具体分析(1)高斯一赛徳尔法潮流计算潮流计算高斯赛德尔迭代法(Gauss—Seidelmethod)是求解电力系统潮流的方法。潮流计算高斯一一赛徳尔迭代法又分导纳矩阵迭代法和阻抗矩阵迭代法两种。前者是以节点导纳矩阵为基础

5、建立的赛德尔迭代格式;后者是以节点阻扰矩阵为基础建立的赛德尔迭代格式。高斯一一赛德尔迭代法这是数学上求解线性或非线性方程组的一种常用的迭代方法。本实验通过对电力网数学模型形成的计算机程序的编制与调试，获得形成电力网数学模型：高斯一-赛徳尔法的计算机程序，使数学模型能够由计算机自行形成，即根据己知的电力网的接线图及各支路参数由计算程序运行形成该电力网的节点导纳矩阵和各节点电压、功率。通过实验教学加深学生对高斯一-赛德尔法概念的理解，学会运用数学知识建立电力系统的数学模型，拿握数学模型的形成过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调

6、试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起來。(2)牛顿一拉夫逊法潮流计算牛顿一拉夫逊法(简称牛顿法)潮流计算是目前使用最为广泛、效果最好的一种潮流计算方法，这种方法把非线性方程式的求解方法过程变成反复对和应的线性方程式的求解过程，即主次线性化的过程提出一种基于牛顿一拉夫逊法的潮流计算方法，该方法改进了牛顿一拉夫逊法中修正方程式的建立.将牛顿—拉夫逊法中的雅可比矩阵进行了简化,并将修正量的求解分步进行，从而在计算屮节约了存储单元的使用量，减少了每次迭代的计算量・。根据牛顿法本身的特点及电力系统本身的运行特性，我们口J对直

7、角处标的牛顿法潮流计算作一些改进以求减少雅可比矩阵元素的计算，并改变计算过程从而提高计算速度，降低对计算机贮存容量的要求。(3)P—Q分解法潮流计算P-Q分解法是从改进和简化牛顿法潮流程序的基础上提出來的，它的基木思想是：把节点功率表示为电压向量的极坐标方程式，抓住主要矛盾，以有功率误差作为修•正电压向量角度的依据，以无功功率谋差作为修•正电压幅值的依据，把有功功率和无功功率迭代分开来进行。2潮流计算的简介2.1潮流计算的发展利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代屮期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计

8、算的一些基木要求进行的。对潮流计算的要求可以归纳为下面儿点：(1)