电力研究基本计算之潮流计算课程设计

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1、前言潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。　　具体表现在以下方面：(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构

2、,加快基建进度的建议。(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。　　总结为在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮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

3、的实时监控中，则采用在线潮流计算。利用电子数字计算机进行电力系统潮流计算从20世纪50年代中期就己开始，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算的一些基本要求进行的，对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：(1)计算方法的可靠性或收敛性；(2)对计算速度和内存量的要求；(3)计算的方便性和灵活性。20电力系统潮流计算中，传统存储稀疏导纳阵一般采用静态数组的方式。比如可以用两个数组GII[N]，BII[N]来存放对角元素的实部和虚部，用YDZ[N]数组来存放各行非对角元素首元素在所有的非对角元素中所处的位置，用YDS[N]数组来存放导纳矩阵各行非对角元素的个

4、数，每个数组所占的单元与系统的节点数相等。在定义Y[L][3]数组来存储非对角元素，L为支路总条数，分别存储非对角元素的实部，虚部和列号。这样存储的好处是：取用导纳阵比较直观，而且可以节省存储空间。而在向量微积分中，雅可比矩阵是一阶偏导数以一定方式排列成的矩阵，其行列式成为雅可比行列式。　　还有，在代数几何中，代数曲线的雅可比量表示雅可比簇：伴随该曲线的一个群簇，曲线可以嵌入其中。　　它们全部都以数学家雅可比命名；英文雅可比量"Jacobian"可以发音为[jaˈkobiən]或者[ʤəˈkobiən]。　　雅可比矩阵的重要性在于它体现了一个可微方程与给出点的最优线性逼近。因此，雅可比

5、矩阵类似于多元函数的导数。关键字：电力系统、潮流计算、PQ分解法和雅克比矩阵20目录l前言…………………………………………………………………………………………l任务……………………………………………………………………………………………l手工计算…………………………………………………………………………………………l潮流计算…………………………………………………………………………………………lMATLAB程序设计…………………………………………………………………………节点导纳程序的设计…………………………………………………………………主程序的设计…………………………………………………………

6、…………………l运行计算结果………………………………………………………………………l设计心得……………………………………………………………………………………l参考文献…………………………………………………………………………………………20一、任务图1所示为一个简单的三节点系统单线图。节点3连接发电机，是平衡节点，电压p.u。输电线路的阻抗为，，，采用标幺值表示；节点1为节点，负荷；节点2为节点，，基准功率为。为了简化计算，线路电阻和充电电纳不计。收敛系数。试求：（3）采用极坐标下的分解法计算图2网络的潮流。初始估计值为，和。要求：①手工计算，进行两次迭代计算；②编程，一是校验，二是网络

7、潮流计算，三是把结果打印出来。图1三节点系统的单线图20三、潮流计算输入原始数据本文采用了P—Q分解法进行潮流计算。其P—Q分解法潮流计算流程框图如图3.1所示。形成矩阵B'及B''并进行三角分解是否是否是是否KQ=0置KP=0KQ=0置KP=0计算平衡机节点功率及全部线路功率K+1k置KP=1V（k+1）=V（k）+△V（k）解修正方程求△V（k）Max（△Q（K）i）<ε用公式计算不平衡功率△Q（k），计算△Q（K）/V（K）置KQ=1δ（