电力系统潮流计算课程设计(共19页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录电力系统潮流计算1设计题目图1 潮流计算用图变压器T1、T2：SFL1-16000/110，（12122.5）/6.3，Ps=110kW，P0=10.5kW，U0=10.5，I0=0.9；变压器T3：SFL1-8000/110，（1105）/6.6，Ps=52kW，P0=12.76kW,Us=10.5，I0=1.1；变压器T4：2SFL1-16000/110，（11022.5）/10.5，Ps=62kW，P0=11.6kW，Us=10.5，I0=1.10。导线型号均为LGJ-150，参数r0=0.21/km，x0=0.4/km，b0=2.810-6S/km。电网潮

2、流计算1.计算各元件参数，画出等值电路；2.进行网络潮流计算；3.不满足供电要求，进行调压计算。2思路分析这是一道潮流计算题，按照一般潮流计算的步骤将元件转换为等值参数，这里我们进行真实值的直接计算，并用近似计算计算。由于负载给出，线路长度已知，我们可以将如图闭环的潮流计算分解成4个开环单电源的潮流问题进行计算，并计算是否有调压的必要。3潮流计算过程3.1各元件参数计算 120Km线路 100Km线路 70Km线路 变压器 T1，T2 变压器 T3 变压器 T4 3.2绘制等效电路图3-1等效电路3.3功率分布计算3.3.1各元件功率损耗 两台T4变压器并联损耗 T3变压器损耗 100Km与7

3、0Km线路交点4 末端功率损耗 120Km与100Km线路交点3末端功率损耗 1.4间100Km线路损耗 1.3间120Km线路损耗 2.4间70Km线路损耗 2.3间100Km线路损耗位置1点总损耗位置2点总损耗3.4调压计算3.4.1计算1.4线路上的电压值位置4由G1提供的电压为由于119.84的输入电压大于110额定值，所以调压关系不满足。（经验证其他3路均不满足关系） 所以需要降低121KV端的输出电压 和提高110的输入额定值T1 的变压器取输出 T4 的变压器取输入 调压后：所以满足调压关系。经验证其他三路均满足，调压成功。结论：将变压器 T1，T2 置于和将变压器 T3，T4

4、置于调压档可满足条件。4程序clear;n=8;%input(请输入节点数：n=);nl=8;%input(请输入支路数：nl=);isb=1;%input(请输入平衡母线节点号：isb=);pr=0.00001;%input(请输入误差精度：pr=);B1=1 2 8.5+20.1i 0.i 1 0; 1 4 13.6+32.16i 0.i 1 0; 1 6 13.6+32.16i 0.i 1 0; 2 3 1.495+40.335i 0 1.05 1; 4 5 1.78+53.885i 0 1.025 1; 4 6 10.2+24.12i 0.i 1 0; 6 7 1.495+40.335

5、i 0 1.025 1; 6 8 6.8+16.08i 0.i 1 0; 8 9 1.78+53.885i 0 1.025 1; 8 10 8.5+20.1i 0.i 1 0;%input(请输入由支路参数形成的矩阵： B1=);B2=0 0 229 229 0 1; 0 0 220 0 0 2; 0 50+30.987i 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 40+27.79i 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 50+30.987i 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 60+37.18i 220 0 0 2; 200 0 229 2

6、29 0 3;%input(请输入各节点参数形成的矩阵： B2=);Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl);%修改部分ym=1;SB=100;UB=220;%ym=input(您输入的参数是标么值？（若不是则输入一个不为零的数值）);if ym=0 %SB=input(请输入功率基准值:SB=); %UB=input(请输入电压基准值:UB=); YB=SB./UB./UB; BB1=B1; BB2=B2; for i=1:nl B1(i,3)=B1(i,3)*YB; B1(i

7、,4)=B1(i,4)./YB; end disp(B1矩阵B1=); disp(B1) for i=1:n B2(i,1)=B2(i,1)./SB; B2(i,2)=B2(i,2)./SB; B2(i,3)=B2(i,3)./UB; B2(i,4)=B2(i,4)./UB; B2(i,5)=B2(i,5)./SB; end disp(B2矩阵B2=); disp(B2)end% % %-for i=1:nl%支路数 if B1(i,6)=0%左节点处于低压侧 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1.

8、/(B1(i,3)*B1(i,5);%非对角元 Y(q,p)=Y(p,q); Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)2)+B1(i,4)./2;%对角元K侧 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%对角元1侧 end%求导纳矩阵disp(导纳矩阵 Y=);disp(Y)%-G=real(Y);B=imag(Y);%分解出导纳阵的实部和虚部 for i=1:n%给定各节点初始电压的实部和虚部 e(i)=real(B2(i,3); f(i)=imag(B2(i,3); V(i)=B2(i,4);%PV节点电压给定模值 endfor i=

9、1:n%给定各节点注入功率 S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i节点注入功率SG-SL B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%i节点无功补偿量 end%=P=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;while IT2=0 IT2=0;a=a+1; for i=1:n if i=isb%非平衡节点 C(i)=0;D(i)=0; for j1=1:n C(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%(Gij*ej-Bij*fj) D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)

10、*e(j1);%(Gij*fj+Bij*ej) end P1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%节点功率P计算ei(Gij*ej-Bij*fj)+fi(Gij*fj+Bij*ej) Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%节点功率Q计算fi(Gij*ej-Bij*fj)-ei(Gij*fj+Bij*ej)%求P,Q V2=e(i)2+f(i)2;%电压模平方 %= 以下针对非PV节点来求取功率差及Jacobi矩阵元素 = if B2(i,6)=3%非PV节点 DP=P(i)-P1;%节点有功功率差 DQ=Q(i)-Q1; %节点无功功率差 %= 以上为除平衡节点外其它节点的功率

11、计算 =%= 求取Jacobi矩阵 = for j1=1:n if j1=isb&j1=i%非平衡节点&非对角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);% dP/de=-dQ/df X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);% dP/df=dQ/de X3=X2; % X2=dp/df X3=dQ/de X4=-X1; % X1=dP/de X4=dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1; J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1; J(p,q)=X4;J(m,q)=X2; elseif

12、j1=i&j1=isb%非平衡节点&对角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/de X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/df X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); % dQ/de X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);% dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;%扩展列Q m=p+1; J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%扩展列P J(m,q)=X2; end end els

13、e %= 下面是针对PV节点来求取Jacobi矩阵的元素 = DP=P(i)-P1;% PV节点有功误差 DV=V(i)2-V2;% PV节点电压误差 for j1=1:n if j1=isb&j1=i%非平衡节点&非对角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); % dP/de X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); % dP/df X5=0;X6=0; p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; J(m,q)=X2; elseif

14、 j1=i&j1=isb %非平衡节点&对角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/de X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/df X5=-2*e(i); X6=-2*f(i); p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; J(m,q)=X2; end end end end end%= 以上为求雅可比矩阵的各个元素 = for k=3:N0 % N0=2*n （从第三行开始，第一、二行是平衡节点

15、） k1=k+1;N1=N; % N=N0+1 即 N=2*n+1扩展列P、Q for k2=k1:N1% 扩展列P、Q J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);% 非对角元规格化 end J(k,k)=1; % 对角元规格化 if k=3 % 不是第三行%= k4=k-1; for k3=3:k4% 用k3行从第三行开始到当前行前的k4行消去 for k2=k1:N1% k3行后各行下三角元素 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算 end J(k3,k)=0; end if k=N0 break; end%= for k3=k1:N0 for

16、 k2=k1:N1 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算 end J(k3,k)=0; end else for k3=k1:N0 for k2=k1:N1 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算 end J(k3,k)=0; end end end %=上面是用线性变换方式将Jacobi矩阵化成单位矩阵= for k=3:2:N0-1 L=(k+1)./2; e(L)=e(L)-J(k,N); %修改节点电压实部 k1=k+1; f(L)=f(L)-J(k1,N); %修改节点电压虚部 end %-修改节点电压

17、- for k=3:N0 DET=abs(J(k,N); if DET=pr %电压偏差量是否满足要求 IT2=IT2+1; %不满足要求的节点数加1 end end ICT2(a)=IT2; ICT1=ICT1+1;end%用高斯消去法解w=-J*Vdisp(迭代次数：);disp(ICT1);disp(没有达到精度要求的个数：);disp(ICT2);for k=1:n V(k)=sqrt(e(k)2+f(k)2); sida(k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi; E(k)=e(k)+f(k)*j;end%= 计算各输出量 =disp(各节点的实际电压标幺值E为(节点号从

18、小到大排列)：);disp(E);EE=E*UB;disp(EE);disp(-);disp(各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：);disp(V);VV=V*UB;disp(VV);disp(-);disp(各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：);disp(sida);for p=1:n C(p)=0; for q=1:n C(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q); end S(p)=E(p)*C(p);enddisp(各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：);disp(S);disp();SS=S*SB;disp(SS);disp(-);dis

19、p(各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：);for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); if B1(i,6)=0 Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5)-conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Siz(i)=Si(p,q); else Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)./B1(i,5)-conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Siz(i)=Si(p

20、,q); end disp(Si(p,q); SSi(p,q)=Si(p,q)*SB; ZF=S(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(SSi(p,q); disp(ZF); %disp(SSi(p,q); disp(-);enddisp(各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：);for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); if B1(i,6)=0 Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5)-conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i

21、,5); Sjy(i)=Sj(q,p); else Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)*B1(i,5)-conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Sjy(i)=Sj(q,p); end disp(Sj(q,p); SSj(q,p)=Sj(q,p)*SB; ZF=S(,num2str(q),num2str(p),)=,num2str(SSj(q,p); disp(ZF); %disp(SSj(q,p); disp(-);enddisp(各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：);for

22、i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p); disp(DS(i); DDS(i)=DS(i)*SB; ZF=DS(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(DDS(i); disp(ZF); %disp(DDS(i); disp(-);end 5心得体会 课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较

23、难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。此次课程设计让我对课本上的知识有了更加深入的了解，特别是对系统设计部分的理论知识，在认真阅读课本的同时还要去图书馆查阅一些系统设计方面的资料，并且要考虑很多东西，更要学习一些其他以前未曾接触的知识。在这个设计中最重要的部分就是参数的选择，只有把参数的问题解决了其他一切问题都好办，最终才能得到正确的仿真结果。同时在设计过程中要求我们有足够的耐心。这次课程设计，虽然这次课程设计没

24、有想象中的那么简单，花费了很多的时间来搭建模型，调节参数，不断地实验，虽说花费了大量的时间但是最后终于完成了预定的目的，收获颇丰，也很好的锻炼了自己运用知识的能力。重新巩固了有关双闭环直流调速系统的相关知识，培养了自己设计思维能力。进一步学习了MATLAB软件的相关应用。MATLAB软件在生活中的运用是非常广泛的，它在以后的专业课程的学习中应用也是很广泛的，掌握好了MATLAB，这为以后的专业课程的学习将有很大的帮助。在以后的学习中，自己还要慢慢学习，慢慢探索，更好的掌握这个软件的运用。在设计中收获知识、收获阅历、收获成熟，在此过程中，通过查找大量资料，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手

25、操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，则会更加珍惜我所拥有的，更加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐！享受过程，而不是结果！认真对待每一件事，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我课程设计中学到的最重要的东西，也是以后都将受益。参考文献1 何仰赞等.电力系统分析（第3版）.华中科技大学出版社，20022 李光琦,.电力系统稳态分析（第2版）.北京：水利电力出版社，19953华智明等电力系统稳态计算.重庆：重庆大学出版社，19934 陆敏政. 电力系统分析.北京：水利电力出版社，1990 5 吴国炎等.电力系统分析.杭州：浙江大学出版社，1993专心-专注-专业