别闹丶这是个认真的玩笑
初始条件:系统如图所示
T1、T2 SFL1-16000/110 (121?2×2.5%)/6.3
T3SFL1-8000/110(110?5%)/6.3
T4 2×SFL1-16000/110(110?2×2.5%)/10.5
导线 LGJ-150 要求完成的主要任务:
1、计算参数，画等值电路;
2、进行网络潮流计算;
3、不满足供电要求，进行调压计算。
时间安排:
熟悉设计任务 5.27
收集相关资料 5.28
选定设计原理 5.29
计算分析及结果分析 5.30 --6.6 撰写设计报告 6.7
指导教师签名:年月日
系主任(或责任教师)签名:年月日
目录
简述 ......................................................... 2 1设计任务及要求分析 .......................................... 3 2潮流计算过程 ................................................ 4 2.1计算参数并作出等值电路 ..................................... 4 2.1.1输电线路的等值参数计算 ................................... 4 2.1.2变压器的等值参数计算 ..................................... 4 2.1.3等值电路 ................................................ 6 3功率分布计算 ................................................ 7 4调压计算 .................................... 错误～未定义书签。
5心得体会 .................................... 错误～未定义书签。
参考文献 ..................................... 错误～未定义书签。
本科生课程设计成绩评定表 ...................... 错误～未定义书签。
1
简述
潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压(幅值和相角)，各支路流过的功率，整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。
本次课程设计要求将系统中的元件转换为等值参数，并绘制出相应的等值电路，然后依据等值电路图计算网络中的功率分布、功率损耗和未知的节点电压。 最后还需进行检验，如不满足供电要求，还应进行调压计算。
关键词:潮流计算;等值电路;功率损耗;节点电压;调压
2
1设计任务及要求分析
设计任务:
图1潮流计算用图
变压器T1、T2:SFL1-16000/110，(121?2×2.5,)/6.3，ΔPk=100kW，ΔP0=10.5kW，Uk,=10.5，I0,=0.9;
变压器T3:SFL1-8000/110，(110?5,)/6.3，ΔPk=52kW，ΔP0=12.76kW, Uk,=10.5，I0,=1.1;
变压器T4:2×SFL1-16000/110，(110?2×2.5,)/10.5，ΔPk=62kW，ΔP0=11.6kW，Uk,=10.5，I0,=1.10。
-6导线型号均为LGJ-150，参数r0=0.21Ω/km，x0=0.4Ω/km，b0=2.8×10S/km。 电网潮流计算
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。
要求分析:如图所示是一个闭环系统，但由于负载给出，线路长度已知，我们可以将该系统的潮流计算分解成4个开环单电源的潮流问题进行计算，并进行调压分析。
3
2潮流计算过程
2.1计算参数并作出等值电路 2.1.1输电线路的等值参数计算 (1)120Km线路
(2)100Km线路
(3)70Km线路
2.1.2变压器的等值参数计算 (1)变压器 T，T 12
22ΔPU100，121KN33R,R,，10,，10,,5.625,T1T222S16000N
4
I%0.9，160000ΔS,,S,,P，jS,(10.5，j)KVA120N
100100 ,(0.0105，j0.144)MVA
(2)变压器 T 3
I%1.1，80000ΔS,,P，jS,(12.76，j)KVA30N
100100 ,(0.01276，j0.0088)MVA
(3)变压器 T 4
I%1.1，160000
,S,,P，jS,(11.6，j)KVA40N
100100 ,(0.0116，j0.176)MVA
5
2.1.3等值电路
图2 等值电路图
6
3功率分布计算
(1)T变压器损耗 3
(2)两台T变压器并联损耗 4
(3)100Km与70Km线路交点4 末端功率损耗
(4)120Km与100Km线路交点3末端功率损耗
(5)1、4间100Km线路损耗
7
(6)1、3间120Km线路损耗
(7)2、4间70Km线路损耗
(8)2、3间100Km线路损耗
8
(9)位置1点总损耗
(10)位置2点总损耗
9
年月日
10
电力系统分析潮流计算
电力系统分析潮流计算报告
目录
一．配电网概述............................................................................................................ 3
1.1 配电网的分类.................................................................................................. 3 1.2 配电网运行的特点及要求.............................................................................. 3 1.3 配电网潮流计算的意义.................................................................................. 4 二．计算原理及计算流程............................................................................................ 4
2.1 前推回代法计算原理...................................................................................... 4 2.2 前推回代法计算流程...................................................................................... 7 2.3主程序清单：................................................................................................... 9 2.4 输入文件清单：............................................................................................ 11 2.5计算结果清单：............................................................................................. 12 三．前推回代法计算流程图...................................................................................... 13 参考文献...................................................................................................................... 14
一．配电网概述
1.1 配电网的分类
在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网；
配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV ），中压配电网（6—10KV ，苏州有20KV 的），低压配电网（220/380V）； 在负载率较大的特大型城市，220KV 电网也有配电功能。
按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。
在城市电网系统中, 主网是指110KV 及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV 及以上）电网的作用。
配电网是指35KV 及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。
从投资角度看，我国与国外先进国家的发电、输电、配电投资比率差异很大，国外基本上是电网投资大于电厂投资，输电投资小于配电投资。我国刚从重发电轻供电状态中转变过来，而在供电投资中，输电投资大于配电投资。从我国城网改造之后，将逐渐从输电投资转入配电建设为主。
本文是基于前推回代法的配电网潮流分析计算的研究，研究是是以根节点为10kV 的电压等级的配电网。
1.2 配电网运行的特点及要求
配电系统相对于输电系统来说，由于电压等级低、供电范围小，但与用户直接相连，是供电部门对用户服务的窗口，因而决定了配电网运行有如下特点和基本要求：
（1） 10kV中压配电网在运行中，负荷节点数多，一般无表计实时记录负荷，无法应用现在传统潮流程序进行配电网的计算分析，要求建立新的数学模型和计算方法。
（2） 随着铁道电气化和用户电子设备的大量使用，配电网运行中有大量的谐波源、三相电压不平衡、电压闪变等污染，要求准确测量与计算配电网中的谐波分布，从而采取有效措施抑制配电网运行中的谐波危害。
（3） 由于环保条件日趋严格的制约，要求配电网运行能制定不影响城市绿化、防火、防爆、防噪音等技术和组织措施，以便减少配电网运行对环境的污染。
（4） 随着用户对供电可靠性和电压质量指标的提高，还靠人工操作已无法适应，要求现代配电网运行不断提高自动化、智能水平。
由于“电能”作为商品将进入市场竞争，要求各电力公司采用需求侧管理和用户电力技术，以降低配电网运行的线损和年运行费用，提高运行的经济性，从而降低配电成本，并积极协助用户搞好优化用电计划、节约用电，推行战略节电和战略负荷开拓等积极措施，进一步提高对用户的服务质量和降低供电企业的成本，达到双方受益的目的。
1.3 配电网潮流计算的意义
配电网潮流计算是配电网网络分析的基础，配电网的网络重构、故障处理、无功优化和状态估计等都需要用到配电网的潮流数据。由于配电网结构特点都是开环运行的，配电网呈辐射状，配电线路的电阻电抗比(R／X) 较大，利用常规方法进行潮流计算会导致算法不收敛，而前推回代法是线性收敛的，解决了潮流计算收敛难的问题。近年来，开发配电管理系统（DMS ）成为人们研究的热点。而配电网潮流计算作为 DMS的高级应用软件之一，更是整个问题研究和分析的基础。
二．计算原理及计算流程
2.1 前推回代法计算原理
前推回代法已知配电网的始端电压和末端负荷，以馈线为基本计算单
位。最初假设全网电压都为额定电压，根据负荷功率由末端向始端逐段推
算，仅计算各元件中的功率损耗而不计算节点电压，求得各支路上的电流和功率损耗，并据此获得始端功率，这是回代过程；再根据给定的始端电压和求得的始端功率，由始端向末端逐段推算电压降落，求得各节点电压，这是前推过程。如此重复上述过程，直至各个节点的功率偏差满足允许条件为止。
图2-1所示的网络结构即为典型的辐射状配电网结构。
图2-1 辐射状配电系统
首先要搜索节点关系，确定拓扑结构表。为了配合算法和避免复杂的网络编号，采用以下原始数据输入结构，不用形成节点导纳矩阵，就可以自动搜索节点关系，确定网络的拓扑结构。
节点结构体：
{节点号 节点有功 节点无功} 支路结构体：
{支路首端节点号 支路末端节点号 支路电阻 支路电抗} 根据线路首末节点，就可以确定每个节点连接的节点及其关系，从而可以形成整体的树状的关系结构。为了形成层次关系，确定节点计算顺序，要利用网络拓扑结构，经过多次按层遍历的广度优先搜索，形成层次关系，确定前推后代潮流算法的节点计算顺序。具体方法如下：
搜索末梢节点作为第一层节点；
搜索末梢节点的父节点作为第二层节点；
继续搜索第二层节点的父节点作为第三层节点，这样反的搜索下去，直到搜索到某层节点的父节点全部是根节点时停止搜索；
删除在后面层次中有重复的前面层次中的节点，形成真正的层次关系，确定潮流计算的节点顺序。
前推回代法基于支路电流进行，首先假定各节点的电压幅值为1，幅角为0，具体计算步骤为：
1）从第一层节点开始，根据基尔霍夫电流定律，求支路上的电流：
I ij =S /U
j
*
**j
=P j -jQ j /U j
（2-1）
U j
式中，
S j
是节点 j 的功率，是节点 j 的电压。
2）从第二层开始逐层计算非末梢节点的注入电流，根据基尔霍夫电流定律应等于（3-1）式与该节点流出电流之和：
I ij (k ) =S j /U j (k ) +?I
k =1
***
m ·
jk
(k )
（2-2）
3）由步骤1）和2）可求出所有支路的支电流，再利用已知的根节点电压，从根节点向后顺次求得各个负荷节点的电压
U j (1)=U i (1)-I ij (0)Z ij
*
*
*
（2-3）
其中i 为父节点，j 为子节点，Z 为i 、j 间支路的阻抗。 4）计算各节点的电压幅值修正量：
D U j (1)=
j (1)-U j (0)
**
（2-4）
max(D U j (k ))
5）计算节点电压修正量的最大值6）判别收敛条件：
max(D U j (k )) <>
；
（2-5）
其中k 为迭代次数，若最大电压修正量小于阈值，则跳出循环，输出电压计算结果；否则重复步骤（1）~（6），直到满足（3-5）式的条件为止。
7）在得到各个节点的电压电流后，就可以计算线路潮流S ：
S =U I
j
j
·*
ij
（2-6）
总之，（2-1）~（2-3）式为一组递归方程，对树进行前向遍历，从树的末梢节点出发，利用已知的负荷功率，逐一计算（2-1）~（2-2）式，即可求得根节点处的电流，再从根节点出发，对树进行后向遍历，用（2-3）式可求各节点电压。这样就完成一次前推后代的计算，迭代重复进行，直至满足收敛标准为止。
2.2 前推回代法计算流程
要看懂前推回代法计算程序，报告叙述计算原理及计算流程。绘制计算流程框图。确定前推回代支路次序（广度优先，或深度优先），编写前推回代计算输入文件。进行潮流计算。
下列为节点配电网结构图及系统支路参数和系统负荷参数表。
图2-2 节点配电网结构图
表1 系统支路参数
表2 系统负荷参数
2.3主程序清单：
[PQ,FT,RX]=case113(); %调用数据文件 NN=size(PQ,1); %节点数 NB=size(FT,1); %支路数数 V=PQ(:,1); %V初始电压相量 maxd=1 k=1
while maxd>0.0001
PQ2=PQ; %每一次迭代各节点的注入有功和无功相同 PL=0.0; for i=1:NB
kf=FT(i,1); %前推始节点号 kt=FT(i,2); %前推终节点号
x=(PQ2(kf,2)^2+PQ2(kf,3)^2)/V(kf)/V(kf); %计算沿线电流平方A
PQ1(i,1)=PQ2(kf,2)+RX(i,1)*x; %计算支路首端有功/MW RX(i,1)~R
PQ1(i,2)=PQ2(kf,3)+RX(i,2)*x; %计算沿支路的无功损耗/Mvar
RX(i,2)~X
PQ2(kt,2)= PQ2(kt,2)+PQ1(i,1); %用PQ1去修正支路末端节点的有功P 单位MW
PQ2(kt,3)= PQ2(kt,3)+PQ1(i,2); %用PQ1去修正支路末端节点的有功Q 单位Mvar PL=PL+RX(i,1)*x; end angle(1)=0.0; for i=NB:-1:1
kf=FT(i,2); %回代始节点号 kt=FT(i,1); %回代终节点号
dv1=(PQ1(i,1)*RX(i,1)+PQ1(i,2)*RX(i,2))/V(kf); %计算支路电压损耗的纵分量dv1
dv2=(PQ1(i,1)*RX(i,2)-PQ1(i,2)*RX(i,1))/V(kf); %计算支路电压损耗的横分量dv2
V2(kt)=sqrt((V(kf)-dv1)^2+dv2^2); %计算支路末端电压/kV angle(kt)=angle(kf)+atand(dv2/(V(kf)-dv1)); %计算支路 end
maxd=abs(V2(2)-V(2)); V2(1)=V(1); for i=3:1:NN
if abs(V2(i)-V(i))>maxd; maxd=abs(V2(i)-V(i)); end end maxd k=k+1
PQ1 %潮流分布 即支路首端潮流MV A V=V2 %节点电压模计算结果kV
angle %节点电压角度计算结果单位度
PL %网损单位MW
end
clear
2.4 输入文件清单：
function [PQ,FT,RX]=case113()
PQ=[
%节点电压 有功 无功
10.4 0 0
10.0 0.0342 0.0301
10.0 0.0693 0.0642
10.0 0.0845 0.0763
10.0 0.0295 0.0261
10.0 0.0474 0.0409
10.0 0.1176 0.0957
10.0 0.0946 0.0857
10.0 0.0916 0.0859
10.0 0.0271 0.0229
10.0 0.0696 0.0643
10.0 0.0676 0.0579
10.0 0.0298 0.0242
];
FT=[
%首端 末端
10 3
5 4
13 4
4 3
12 11
11 3
7 6
6 2
9 8
8 2
3 2
2 1
];
RX=[
% R X
4.14 4.696
4.524 5.04
3.521 3.966
1.145 1.28
2.436 2.866
1.328 1.763
2.745 2.965
0.856 1.14
2.237 2.756
3.743 4.251
2.356 2.541
3.367 3.685
];
2.5计算结果清单：
maxd =1
k = 1
maxd =0.1780
k =2
maxd =0.1787
k =3
maxd =0.1793
k =4
maxd =0.1226
k =5
maxd =0.0010
k =6
maxd =2.6021e-004
k =7
maxd =6.1046e-005
k =8
PQ1 =0.0272 0.0230
0.0296 0.0262
0.0299 0.0243
0.1444 0.1273
0.0678 0.0581
0.1379 0.1231
0.1183 0.0964
0.1661 0.1379
0.0920 0.0864
0.1891 0.1750
0.3852 0.3445
0.8116 0.7278
V =10.4000 9.8795 9.6991 9.6652 9.6377 9.8492 9.7872 9.7326
9.6870 9.6764 9.6578 9.6235 9.6444
angle =0 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899 0.4266 0.4209 0.4498 0.4823 0.4452
PL =0.0488
三．前推回代法计算流程图
经过之前的理论知识，我们对MATLAB 的基本指令有了初步的了解，我们就可以画出程序编程框图，按照程序编程框图，我们可以通过MATLAB 软件进行编程，实现我们所求的前推回代法计算。
程序编程框图如下：
图3-1 程序流程框图
参考文献
[1] 何仰赞 温增银 《电力系统分析》．华中科技大学出版社. [2] 李维波. 《MATLAB 在电气工程中应用》．中国电力出版社.2007
用Matlab计算潮流计算-电力系统分析
《电力系统潮流上机》课程设计报告
院 系:电气工程学院
班 级:
学 号:
学生姓名:刘东昇
指导教师:张新松
设计周数:
日期:2010年 12 月 25 日
一、课程设计的目的与要求
目的:培养学生的电力系统潮流计算机编程能力,掌握计算机潮流计算的相关知识
要求:基本要求:
1. 编写潮流计算程序;
2. 在计算机上调试通过;
3. 运行程序并计算出正确结果;
4. 写出课程设计报告
二、设计步骤:
1. 根据给定的参数或工程具体要求(如图) ,收集和查阅资料;学习相关软件(软件自选:本设计选 择 Matlab 进行设计) 。
2. 在给定的电力网络上画出等值电路图。
3. 运用计算机进行潮流计算。
4. 编写设计说明书。
三、设计原理
1. 牛顿 -拉夫逊原理
牛顿迭代法是取 x0 之后,在这个基础上,找到比 x0 更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到 更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程 f(x) = 0 的单根附 近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算,一般来说,各个母线所 供负荷的功率是已知的,各个节点电压是未知的(平衡节点外)可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然 后由节点导纳矩阵列写功率方程,由于功率方程里功率是已知的,电压的幅值和相角是未知的,这样潮流 计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组,需要将上述功率方程改写 成功率平衡方程,并对功率平衡方程求偏导,得出对应的雅可比矩阵,给未知节点赋电压初值,一般为额
定电压,将初值带入功率平衡方程,得到功率不平衡量,这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不 平衡量(未知的)构成了误差方程,解误差方程,得到节点电压不平衡量,节点电压加上节点电压不平衡 量构成新的节点电压初值,将新的初值带入原来的功率平衡方程,并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的 电压不平衡量,这样不断迭代,不断修正,一般迭代三到五次就能收敛。
牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤:
(1)形成各节点导纳矩阵 Y 。
(2)设个节点电压的初始值 U 和相角初始值 e 还有迭代次数初值为 0。
(3)计算各个节点的功率不平衡量。
(4)根据收敛条件判断是否满足,若不满足则向下进行。
(5)计算雅可比矩阵中的各元素。
(6)修正方程式个节点电压
(7)利用新值自第(3)步开始进入下一次迭代,直至达到精度退出循环。
(8)计算平衡节点输出功率和各线路功率
2. 网络节点的优化
1)静态地按最少出线支路数编号
这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数,然后,按 出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由 n 个节点的出线支路相同时,则可以按任意次序对这 n 个节 点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中,出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也
2)动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中,各节点的出线支路数是按原始网络统计出 来的,在编号过程中认为固定不变的,事实上,在节点消去过程中,每消去一个节点以后,与该节点相连 的各节点的出线支路数将发生变化 (增加,减少或保持不变 ) 。因此,如果每消去一个节点后,立即修正尚 未编号节点的出线支路数,然后选其中支路数最少的一个节点进行编号,就可以预期得到更好的效果,动 态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目 的变动情况。
3. MATLAB 编程应用
Matlab 是 “ Matrix Laboratory” 的缩写, 主要包括:一般数值分析, 矩阵运算、 数字信号处理、 建模、 系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用 Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式 完全一致,所以不像学习高级语言那样难于掌握,而且编程效率和计算效率极高,还可在计算机上直接输 出结果和精美的图形拷贝,所以它的确为一高效的科研助手。
四、设计内容
1. 设计流程图
2. 程序
clear;clc
%重新编号, 把原题中的节点 1,2,3,4,5重新依次编号为 5,1,2,3,4, 其中 1-4号为 PQ 节点, 5号为平 衡节点
%输入原始数据,求节点导纳矩阵
y (1,2)=1/(0.06+0.18i); y (1,3)=1/(0.06+0.18i); y (1,4)=1/(0.04+0.12i); y(1,5)=1/(0.02+0.06i);
y(2,3)=1/(0.01+0.03i);y(2,5)=1/(0.08+0.24i);
y(3,4)=1/(0.08+0.24i);
y(4,5)=0;
for i=1:5
for j=i:5
y(j,i)=y(i,j);
end
end
Y=0;
%求互导纳
for i=1:5
for j=1:5
if i~=j
Y(i,j)=-y(i,j);
end
end
end
%求自导纳
for i=1:5
Y(i,i)=sum(y(i,:));
end
Y %Y 为导纳矩阵
G=real(Y);
B=imag(Y);
%原始节点功率
S(1)=0.2+0.2i;
S(2)=-0.45-0.15i;
S(3)=-0.4-0.05i;
S(4)=-0.6-0.1i;
S(5)=0;
P=real(S);
Q=imag(S);
%赋初值
U=ones(1,5);U(5)=1.06;
e=zeros(1,5);
ox=ones(8,1);fx=ones(8,1);
count=0 %计算迭代次数
while max(fx)>1e-5
for i=1:4
for j=1:4
H(i,j)=0;N(i,j)=0;M(i,j)=0;L(i,j)=0;oP(i)=0;oQ(i)=0;
end
for j=1:5
oP(i)=oP(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j))+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)));
oQ(i)=oQ(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j))-B(i,j)*cos(e(i)-e(j)));
end
oP(i)=oP(i)+P(i); oQ(i)=oQ(i)+Q(i);
end
fx=[oP,oQ]';
%求雅克比矩阵
%当 i~=j时候求 H,N,M,L 如下:
for i=1:4
for j=1:4
if i~=j H(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j))-B(i,j)*cos(e(i)-e(j)));
N(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j))+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)));
L(i,j)=H(i,j);
M(i,j)=-N(i,j);
end
end
end
H,N,M,L
%当 i=j 时 H,N,M,L 如下:
for i=1:4
for j=1:5
if i~=j
H(i,i)=H(i,i)+U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j))-B(i, j)*cos (e(i)-e(j))); N(i,i)=N(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i, j)*cos(e(i)-e(j))+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)));
M(i,i)=M(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j))+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)));
L(i,i)=L(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j))-B(i,j)*cos(e(i)-e(j)));
end
end
N(i,i)=N(i,i)-2*(U(i))^2*G(i,i);
L(i,i)=L(i,i)+2*(U(i))^2*B(i,i);
end
J=[H,N;M,L] %J 为雅克比矩阵
ox=-((inv(J))*fx);
for i=1:4
oe(i)=ox(i); oU(i)=ox(i+4)*U(i);
end
for i=1:4
e(i)=e(i)+oe(i); U(i)=U(i)+oU(i);
end
count=count+1;
end
ox,U,e,count
%求节点注入的净功率
P(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j))+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)))+P(i);
Q(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j))-B(i,j)*cos(e(i)-e(j)))+Q(i);
end
S(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-1);
S
%求节点注入电流
I=Y*U'
3. 运行结果
Y
值:
迭代过程:
电压值:
平衡节点注入功率及电流:
课程设计报告
五、课程设计心得与体会
在电力系统分析课程中,我们学习了电力网络的数学模型和确定解算方法。在本次课程设计中我 们利用前面的基础知识进行制定计算流程和编制计算程序, 实践了牛顿 -拉夫逊法, 体会到其用性。 根据潮 流计算的基本要求,对潮流计算可归纳为下面几点:(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。 基于这几点采用了 Matlab 进行编程计算。 电力系统潮流计算 都是基于矩阵的迭代运算,而 Matlab 语言正是以处理矩阵见长,实践证明, Matlab 语言在电力系统潮流 计算仿真研究中的应用是可行的,而且由于其强大的矩阵处理功能,完全可以应用于电力系统的其它分析 计算中,用 Matlab 语言编程效率高,程序调试十分方便。
n=4;
>> nl=4;
>> isb=1;
>> pr=0.00001;
>> B1=[1 2 0.08+0.4i -64i 1 0;1 3 0.12+0.50i -29 1 0;2 3 0.1+0.4i 0 1 0;3 4 0.3i -29i 1 0];
>> B2=[0 0 1.05 1.05 0 1;0 0.85+0.21i 0 0 0 2;0 0 0 0 0 2;0 0.5 1.10 1.10 0 3];
10
电力系统分析潮流计算例题
电力系统的潮流计算
西安交通大学自动化学院 2012.10
3．1 电网结构如图3—11所示，其额定电压为10KV 。已知各节点的负荷功率及参数：
S 2=(0. 3+j 0. 2) MVA
，
S 3=(0. 5+j 0. 3) MVA
，
S 4=(0. 2+j 0. 15) MVA
Z 12=(1. 2+j 2. 4) Ω，Z 23=(1. 0+j 2. 0) Ω，Z 24=(1. 5+j 3. 0) Ω
试求电压和功率分布。
解：（1）先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。
?S 23=?S 24=
P 3+Q 3
V N
2
2
22
(R 23+jX (R 24+jX
23
) =) =
0. 5+0. 3
10
2
2
22
(1+j 2) =0. 0034+j 0. 0068
2
P 4+Q 4
V N
2
2
0. 2+0. 15
10
2
24
(1. 5+j 3) =0. 0009+j 0. 0019
则： S 23=S 3+?S 23=0. 5034+j 0. 3068 S 24=S 4+?S 24=0. 2009+j 0. 1519 S 12=S 23+S 24+S 2=1. 0043+j 0. 6587 又
'
?S 12=
P 12+Q 12
V N
2
' '
(R 12+jX 12) =
1. 0043+0. 6587
10
2
22
(1. 2+j 2. 4)
=0. 0173+j 0. 0346
故： S 12=
S 12+?S 12=1. 0216+j 0. 6933
'
（2） 再用已知的线路始端电压V 1=10. 5kV 及上述求得的线路始端功率
S 12
，求出线路各点电压。
?V 12=
(P 12R 12+Q 12X 12)
V 1
=
1. 0216?1. 2+0. 6933?2. 4
10. 5
=0. 2752kV
V 2≈V 1-?V 12=10. 2248kV
?V 24=
(P 24R 24+Q 24X 24)
V 2
(P 23R 23+Q 23X 23)
V 2
=0. 0740kV ?V 4≈V 2-?V 24=10. 1508kV
?
V 23=
=0. 1092kV ?V 3≈V 2-?V 23=10. 1156kV
（3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。 ?S 23= ?S 24=
0. 5+0. 310. 12
2
2
22
(1+j 2) =0. 0033+j 0. 0066
2
0. 2+0. 1510. 15
2
(1. 5+j 3) =0. 0009+j 0. 0018
故 S 23=S 3+?S 23=0. 5033+j 0. 3066 S 24=S 4+?S 24=0. 2009+j 0. 1518 则 S 12=S 23+S 24+S 2=1. 0042+j 0. 6584 又
'
?S 12=
1. 0042
2
+0. 6584
2
2
10. 22
(1. 2+j 2. 4) =0. 0166+j 0. 0331
从而可得线路始端功率
S 12=1. 0208+j 0. 6915
这个结果与第（1）步所得计算结果之差小于0.3%，所以第（2）和第（3）的结果可作为最终计算结果；若相差较大，则应返回第（2）步重新计算，直道相差较小为止。
3.2 如图所示简单系统，额定电压为110KV 双回输电线路，长度为80km ，采用LGJ-150导线，其单位长度的参数为：r=0.21Ω/km，x=0.416Ω/km,b=2.74?10
-6
S /km 。变电所中装有两台三相110/11kV的变压器，每台
的容量为15MVA, 其参数为：
母线A 的实?P 0=40. 5kW ，?P s =128kW , V s %=10. 5, I o %=3. 5。际运行电压为117kV ，负荷功率：
S LDb =30+j 12MVA , S LDc =20+j 15MVA 。当变压器取主轴时，求
母线c 的电压。
解 （1）计算参数并作出等值电路。
输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为 R L = X
1212
?80?0. 21Ω=8. 4Ω ?80?0. 416Ω=16. 6Ω
-6
L
=
B c =2?80?2. 74?10
S =4. 38?10
-4
S
由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等
分为两部分，便得
?Q B =-
12
B c V N =-
2
12
?4. 38?10
-4
?110M var =-2. 65M var
2
将?Q B 分别接于节点A 和b ，作为节点负荷的一部分
。
两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为
R T =R T =
1?P s V N
2
21000S N 1V s %V N 2100S N
22
2
==
1212
??
128?1101000?1510. 5?110100?15
2
2
Ω=3. 4Ω Ω=42. 4Ω
2
?P o +j ?Q o =2?(0. 0405+j
3. 5?15100
) MVA =0. 08+j 1. 05MVA
变压器的励磁功率也作为接于节点b 的负荷，于是节点b 的负荷
S b =S LDb +j ?Q B +(?P 0+j ?Q 0)
=30+j 12+0. 08+j 1. 05-j 2. 65MVA =30. 08+j 10. 4MVA
c 的功率即是负荷功率 S c =20+j 15MVA 这样就得到图所示的等值电路
节点
（2）计算母线A 输出的功率。
先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为
?S c
?S T = V ?N ?
???
2
(R
T
+jX T )=
20+15110
2
22
(3. 4+j 42. 4) MVA
=0. 18+j 2. 19MVA
由图可知
S c =S c +?P T +j ?Q T =20+j 15+0. 18+j 2. 19MVA =20. 18+j 17. 19MVA
S c =S c +S b =20. 18+j 17. 19+30. 08+j 10. 4MVA =50. 26+j 27. 59MVA
2
' '
'
'
线路中的功率损耗为
?S L
?S 1= V ?N
2
''
????
2
(R
L
+jX
2
L
)
=
50. 26+27. 59
110
(8. 4+j 16. 6) MVA =2. 28+j 4. 51MVA
于是可得
S 1=S 1+?S L =50. 26+j 27. 59+2. 28+j 4. 51MVA =52. 54+j 32. 1MVA
'
' ' '
由母线A 输出的功率为
S A =S 1+
j ?Q B =52. 54+j 32. 1-j 2. 65MVA =52. 54+j 29. 45MVA
（3）计算各节点电压。
线路中电压降落的纵分量和横分量分别为
?V L =
P 1R L +Q 1X L
V A
P 1X
'
L
' '
==
52. 24?8. 4+32. 1?16. 6
117117
2
kV =8. 3kV kV =5. 2kV
δV L =
-Q 1R L
'
52. 24?16. 6-32. 1?8. 4
V A
b 点电压为
V b =
(V
A
-?V L )+(δV L )=
2
(117-8. 3)+5. 2kV =108. 8kV
2
2
变压器中电压降落的纵，横分量分别为
?V T =
P c R T +Q c X T
V b
P c X T -Q C R T
V b
'
'
' '
=
20. 18?3. 4+17. 19?42. 4
108. 8
20. 18?42. 4-17. 19?3. 4
108. 8
kV =7. 3kV
δV T =
=kV =7. 3kV
归算到高压侧的c 点电压
V c =
'
(V
b
-?V T
)
2
+(δV T
)
2
=
(108. 8-7. 3)
2
+7. 3kV =101. 7kV
2
变电所低压母线c 的实际电压
V c =V c ?
'
11110
=101. 7?
11110
kV =10. 17kV
如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为 V b =108. 7kV ， V c =101. 4kV ， V c
=10. 14kV 与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。
'
3.3 某一额定电压为10kV 的两端供电网，如图所示。线路L 1、L 2和L 3导线型号均为LJ-185，线路长度分别为10km ，4km 和3km ，线路L 4为2km 长的LJ-70
=10. 5∠0kV 、 =10. 4∠0kV V 导线；各负荷点负荷如图所示。试求V A B
?
?
时的初始功率分布，且找到电压最低点。（线路参数LJ-185：z=0.17+j0.38Ω/km；
LJ-70：z=0.45+j0.4Ω/km） 解 线路等值阻抗
Z L 1=10?(0. 17+j 0. 38) =1. 7+j 3. 8Ω Z L 2=4?(0. 17+j 0. 38) =0. 68+j 1. 52Ω Z L 3=3?(0. 17+j 0. 38) =0. 51+j 1. 14Ω Z L 4=2?(0. 45+j 0. 4) =0. 9+j 0. 8Ω
求C 点和D 点的运算负荷，为 ?S CE =
0. 3+0. 16
10
22
2
(0. 9+j 0. 8) =1. 04+j 0. 925kVA
S C =2600+j 1600+300+j 160+1. 04+j 0. 925=2901. 04+j 1760. 925kVA
S D =600+j 200+1600+j 1000=2200+j 1200kVA
循环功率
S c =
(V
*A
-V B )V N
*
Z
*∑
=
(10. 5-10. 4)?10
=339. 43(0. 17
17?(0. 17-j 0. 38)
+j 0. 38)kVA =580+j 129kVA
S AC =
117
(2901
. 04?7+2200?3+j 1760. 925?7+j 1200?3)+S c
=1582. 78+j 936. 85+580+j 129=2162. 78+j 1065. 85kVA
S BD =
117
(2901. 04?10
+2200?14+j 1760. 925?10+j 1200?14)-S c
=3518. 26+j 2024. 07-580-j 129=2938. 26+j 1895. 07kVA
S AC +S BD =2162. 78+j 1065. 85+2938. 26+j 1895. 07=5101. 04+j 2960. 92kVA S C +S D =2901. 04+j 1760. 925+2200+j 1200=5101. 04+j 2960. 92kVA
S CD =S BD -S D =2938. 26+j 1895. 07-2200-j 1200=738. 26+j 695. 07kVA
C 点为功率分点，可推算出E 点为电压最低点。进一步可求得E 点电压 ?S AC =
2. 16
2
+1. 07
2
2
10
(1. 7+j 3. 8) MVA =98. 78+j 220. 8kVA
'
=2162. 78+j 1065. 85+98. 78+j 220. 8=2261. 56+j 1286. 65kVA S AC
?V AC =
2. 26?1. 7+1. 29?3. 8
10. 5
=0. 8328kV
V C =V A -?V AC =10. 5-0. 8328=9. 6672kV ?V CE =
0. 301?0. 9+0. 161?0. 8
9. 6672
=0. 041kV
V E =V C -?V CE =9. 6672-0. 041=9. 6262kV
3.4 图所示110kV 闭式电网，A 点为某发电厂的高压母线，其运行电压为117kV 。网络各组件参数为：
变电所b S N =20MVA ，?S 0=0. 05+j 0. 6MVA ，R T =4. 84Ω，X T =63. 5Ω 变电所c S N =10MVA ，?S 0=0. 03+j 0. 35MVA ，R T =11. 4Ω，X T =127Ω 负荷功率 S LDb =24+j 18MVA ，S LDc =12+j 9MVA 试求电力网络的功率分布及最大电压损耗。 解 （1）计算网络参数及制定等值电路。
线路Ⅰ： Z I=(0. 27+j 0. 423) ?60Ω=16. 2+j 25. 38Ω B I=2. 69?10-6?60S =1. 61?10-4S
2?Q B I=-1. 61?10-4?1102M var =-1. 95M var 线路Ⅱ： Z ∏=(0. 27+j 0. 423) ?50Ω=13. 5+j 21. 15Ω B ∏=2. 69?10-6?50S =1. 35?10-4S
2?Q B ∏=-1. 35?10-4?1102M var =-1. 63M var 线路Ⅱ： Z III=(0. 45+j 0. 44) ?40Ω=18+j 17. 6Ω B III=2. 58?10-6?40S =1. 03?10-4S
2?Q B III=-1. 03?10-4?1102M var =-1. 25M var 变电所b ：Z Tb =
12
(4. 84+j 63. 5)Ω=2. 42+j 31. 75Ω
?S 0b =2(0. 05+j 0. 6)MVA =0. 1+j 1. 2MVA 变电所b ：Z Tc =
12
(11. 4+j 127)Ω=5. 7+j 63. 5Ω
?S 0c =2(0. 03+j 0. 35)MVA =0. 06+j 0. 7MVA 等值电路如图所示
（2）计算节点b 和c 的运算负荷。
?S Tb =
24
2
+18
2
2
110
(2. 24+j 31. 75)MVA =0. 18+j 2. 36MVA
S b =S LDb +?S Tb +?S ob +j ?Q BI +j ?Q B III=24+j 18+0. 18+j 2. 36+0. 1+j 1. 2-j 0. 975-j 0. 623M =24. 28+j 19. 96MVA
?S Tc =
12
2
+9
2
2
110
(5. 7+j 63. 5)MVA =0. 106+j 1. 18MVA
S c =S LDc +?S Tc +?S oc +j ?Q B III+j ?Q B II=12+j 9+0. 106+j 1. 18+0. 06+j 0. 7-j 0. 623-j 0. 815MVA =12. 17+j 9. 44MVA
（3）计算闭式网络的功率分布。
S I=
S b Z II+Z III+S c Z II
Z +Z
*I
*II
(
**
)
*
+Z
*III
=
(24. 28+j 19. 96)(31. 5-j 38. 75)+(12. 17+j 9. 44)(13. 5-j 21. 15)
47. 7-j 64. 13
MV
=18. 64+j 15. 79MVA
S II=
S c Z I+Z III+S b Z I
Z I+Z II+Z III
*
*
*
(
**
)
*
=
(12. 17+j 19. 44)(34. 2-j 42. 98)+(24. 28+j 19. 96)(16. 2-j 25. 38)
47. 7-j 64. 13
MVA
=17. 8+j 13. 6MVA
S I +S II=18. 64+j 15. 79+17. 8+j 13. 6MVA =36. 44+j 29. 39MVA
S b +S c =24. 28+j 19. 96+12. 17+j 9. 44MVA =36. 45+j 29. 4MVA
可见，计算结果误差很小，无需重算。取S I=18. 64+j 15. 79MVA 继续进行计算。 S III=S b -S I=24. 28+j 19. 96-18. 65-j 15. 8MVA =5. 63+j 4. 16MVA
由此得到功率初分布，如图所示。 （4）计算电压损耗。
由于线路Ⅰ和Ⅲ的功率均流向节点b 为功率分点，且有功功率分点和无公功功率分点都在b 点，因此这点的电压最低。为了计算线路Ⅰ的电压损耗，要用A 点的电压和功率S A 1。
S A 1=S I+?S L I=18. 65+j 15. 8+
P A 1R I+Q A IX I
V A
18. 64
2
+15. 8
2
2
110
(16. 2+j 25. 38)MVA =19. 45+j 17. 05MVA
?V I=
=
19. 45?16. 2+17. 05?25. 38
117
=6. 39MVA
变电所b 高压母线的实际电压为
V b =V A -?V I=117-6. 39=110. 61MVA
3.5 变比分别为k 1=110/11和k 2=115. 5/11的两台变压器并联运行，如图所示，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Ω，其电阻和导纳忽略不计。已知低压母线电压10kV ，负荷功率为16+j12MVA，试求变压器的功率分布和高压侧电压。 解 （1）假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，故 S 1LD =S 2LD =
12S LD =
12
(16+j 12)MVA =8+j 6MVA
（2）求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势。若取其假定正方向为顺时针方向，则可得 ?E ≈V B ?k 2??10. 5?-1?=10-1 ?kV =0. 5kV ??10??k 1?
V B ?E
Z T 1+Z T 2**故循环功率为 S c ≈=10?0. 5-j 1-j 1MVA =j 2. 5MVA
（3）计算两台变压器的实际功率分布。
S T 1=S 1LD +S c =8+j 6+j 2. 5MVA =8+j 8. 5MVA
S T 2=S 2LD -S c =8+j 6-j 2. 5MVA =8+j 3. 5MVA
（4）计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为 V A = 10+
??8. 5?1??k 1=(10+0. 85)?10kV =108. 5kV 10?
按变压器T-2计算可得 V A = 10+
??3. 5?1??k 2=(10+0. 35)?10. 5kV =108. 68kV 10?
计及电压降落的横分量，按T-1和T-2计算克分别得。
V A =108. 79kV ，V A =109kV
（5）计及从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率 。 S '
T 1=8+j 8. 5+8+8. 510
2222?j 1MVA =8+j 9. 86MVA S '
T 2=8+j 3. 5+8+3. 51022?j 1MVA =8+j 4. 26MVA
输入高压母线的总功率为
S ' =S T ' 1+S T 22=8+j 9. 86+8+j 4. 26MVA =16+j 14. 12MVA
计算所得功率分布，如图所示。
3．6 如图所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW ，cos ?=0. 8，T max =4500h 。试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下：
线路（每回）：r=0.17Ω/km, x=0.409Ω/km, b =2. 28?10-6S /km
变压器（每台）:?P 0=86kW , ?P s =200kW , I 0%=2. 7, V s %=10. 5 解 最大负荷时变压器的绕组功率损耗为 ?S T =?P T +j ?Q T V %?=2 ?P s +j s S N 100?
2 ??S ? ??2S N ????2 10. 5???40/0. 8?=2 200+j ?31500? ?kVA =252+j 4166kVA 1002?31. 5????
变压器的铁芯损耗为
I %2. 7?????S 0=2 ?P 0+j 0S N ?=2 86+j ?31500?kVA =172+j 1701kVA 100100????
线路末端充电功率 Q B 2=-2bl 2V 2=-2. 82?10-6?100?110M var =-3. 412M var 2 等值电路中流过线路等值阻抗的功率为
S 1=S +?S T +?S 0+jQ B 2=40+j 30+0. 252+j 4. 166+0. 172+j 1. 701-j 3. 412MVA
=40. 424+j 32. 455MVA
线路上的有功功率损耗 ?P L =S 1V 22R L =40. 4242+32. 45522110?1
2?0. 17?100MW =1. 8879MW
已知cos ?=0. 8，T max =4500h ，从表中查得τ=3150h ，假定变压器全年投入运
行，则变压器全年的电能损耗
?W T =2?P 0?8760+?P T ?3150=172?8760+252?3150kW ?h =2300520kW ?h
线路全年的电能损耗
?W L =?P L ?3150=1887. 9?3150kW ?h =5946885kW ?h
输电系统全年的总电能损耗
?W T +?W L =2300520+5946885kW ?h =8247405kW ?h
电力系统分析PQ分解法潮流计算
《电力系统分析》课程设计报告 题目:复杂电力系统潮流分析程序设计
所在学院 电气工程学院
专业班级 12级电气工程及其自动化一班
学生姓名 陈剑秋
学生学号 201230088099
指导教师 房大中
提交日期 2014年 12 月 16日
摘要
电力系统潮流计算是电力系统分析课程基本计算的核心部分之一。 它既 有本身的独立意义,又是电力系统规划设计,运行分析和理论研究的基础。 电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态 的计算,是电力系统计算分析中的一种最基本的计算。潮流计算是电力系统 的各种计算的基础,同时它又是研究电力系统的一项重要分析功能,是进行 故障计算,继电保护鉴定,安全分析的工具。电力系统潮流计算是计算系统 动态稳定和静态稳定的基础。 在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式 的研究中, 都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式 的合理性、可靠性和经济性
本课程设计采用 P-Q 分解法对三机九节点系统进行潮流计算。 计算结果 的得出是通过 MATLAB 软件编程实现。
关键词 :电力系统潮流计算, P-Q 分解法,三机九节点系统
Abstract
Power flow calculation is the core part of the power system analysis course basic computing. It has both the independent meaning itself, and is the power system planning and design, the basic operation analysis and theoretical study.
Power flow calculation is the calculation of the steady state operation of normal and fault conditions of complex power system, is one of the most basic calculation of power system calculation and analysis of. Power flow calculation is the basis of all kinds of power system calculation, and it is also an important function of power system analysis study, is the fault calculation, relay protection and identification, safety analysis tool. Power flow calculation is the basis of calculation system of dynamic and static stabilization. In the research of operation mode of power system planning and the existing power system, the rationality of power supply, reliability and economy of the program or run mode comparison requires the use of power flow calculation to quantitative
The curriculum design using P-Q decomposition method for power flow calculation of the three machine nine bus system. It is concluded that the calculation result is achieved by MATLAB software programming.
Keywords:power system power flow calculation, the P-Q decomposition method, three machine nine node system
目录
摘要 ......................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................. II一、 绪论 ............................................................................................................... 1 1.1本课题的目的和意义 ...................................................................................... 1 1.2国内外发展现状 ............................................................................................ 1 1.2.1高斯 -赛德尔迭代法 .............................................................................. 2 1.2.2牛顿 -拉夫逊法和 P-Q 分解法 .............................................................. 2 1.2.3基于 MATLAB 的电力系统潮流计算发展前景 ..................................... 3
二、 设计目的 ....................................................................................................... 4
三、 设计要求和设计指标 ................................................................................... 4
四、 设计内容 ....................................................................................................... 4 4.1 选题内容 ......................................................................................................... 4 4.2 基础资料 ......................................................................................................... 5 4.3算法原理 ........................................................................................................... 6 4.3.1 节点导纳矩阵形成的计算机方法 ........................................................ 6 4.3.2 电力网络的潮流方程 .......................................................................... 9 4.3.3 电力网络极坐标形式的潮流方程 .................................................... 10 4.3.4 极坐标牛顿潮流算法的修正方程雅和可比矩阵 ............................ 10 4.3.5 PQ分解法潮流计算 ........................................................................... 11五、 程序设计 ..................................................................................................... 13 5.1 主函数 ........................................................................................................... 13 5.2 子函数 ........................................................................................................... 16六、 输入与输出结果 ......................................................................................... 21 6.1 输入数据 ....................................................................................................... 21 6.2 输出结果 ....................................................................................................... 22 6.3 当 bus4-6的发生故障被切断后,系统的运行情况 ................................. 25 6.4 两机五节点网络 ........................................................................................... 30七、 结果分析 ..................................................................................................... 34 7.1 三机九节点系统正常运行结果分析 ........................................................... 34 7.2 三机九节点系统故障切除后结果分析 ....................................................... 35结论 ....................................................................................................................... 35参考文献 ............................................................................................................... 36
一、 绪论
1.1本课题的目的和意义
电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态 的计算。其目的是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布, 用以检查系统各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率分布和分配 是否合理以及功率损耗等,是电力系统计算分析中的一种最基本的计算。
潮流计算是电力系统的各种计算的基础, 同时它又是研究电力系统的一 项重要分析功能,是进行故障计算,继电保护鉴定,安全分析的工具。电力 系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。 在电力系统规划设计 和现有电力系统运行方式的研究中, 都需要利用电力系统潮流计算来定量的 比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。
对于正在规划的电力系统,通过潮流计算,可以为选择电网供电方案和 电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置整定计算、电力 系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
潮流计算的目的在于 :确定是电力系统的运行方式; 检查系统中的各元件 是否过压或过载;为电力系统继电保护的整定提供依据;为电力系统的稳定 计算提供初值,为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。因此,电力系 统潮流计算是电力系统中一项最基本的计算,既具有一定的独立性,又是研 究其他问题的基础。
1.2国内外发展现状
利用电子计算机进行潮流计算从 20世纪 50年代中期就已经开始。 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 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)算法的可靠性或收敛性
(2)计算速度和内存占用量
(3)计算的方便性和灵活性
电力系统潮流计算属于稳态分析范畴, 不涉及系统元件的动态特性和过 渡过程。因此其数学模型不包含微分方程,是一组高阶非线性方程。非线性 代数方程组的解法离不开迭代,因此,潮流计算方法首先要求它是能可靠的
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