电力系统潮流计算课程设计.doc
《电力系统潮流计算课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统潮流计算课程设计.doc（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
武汉理工大学《电力系统分析》课程设计说明书
目录
1设计题目 2
2思路分析 3
3潮流计算过程 3
3.1各元件参数计算 3
3.2绘制等效电路 4
3.3功率分布计算 5
3.3.1各元件功率损耗 5
3.4调压计算 6
3.4.1计算1.4线路上的电压值 6
4程序 7
5心得体会 19
参考文献 20
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，（121±2×2.5﹪）/6.3，ΔPs=110kW，ΔP0=10.5kW，U0﹪=10.5，I0﹪=0.9；
变压器T3：
SFL1-8000/110，（110±5﹪）/6.6，ΔPs=52kW，ΔP0=12.76kW,
Us﹪=10.5，I0﹪=1.1；
变压器T4：
2×SFL1-16000/110，（110±2×2.5﹪）/10.5，ΔPs=62kW，ΔP0=11.6kW，Us﹪=10.5，I0﹪=1.10。
导线型号均为LGJ-150，参数r0=0.21Ω/km，x0=0.4Ω/km，b0=2.8×10-6S/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。
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
①120Km线路
②100Km线路
③70Km线路
④变压器T1，T2
⑤变压器T3
⑥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
①两台T4变压器并联损耗
②T3变压器损耗
③100Km与70Km线路交点4末端功率损耗
④120Km与100Km线路交点3末端功率损耗
⑤1.4间100Km线路损耗
⑥1.3间120Km线路损耗
⑦2.4间70Km线路损耗
⑧2.3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=[128.5+20.1i0.000556i10;
1413.6+32.16i0.0002224i10;
1613.6+32.16i0.0002224i10;
231.495+40.335i01.051;
451.78+53.885i01.0251;
4610.2+24.12i0.0001668i10;
671.495+40.335i01.0251;
686.8+16.08i0.0004448i10;
891.78+53.885i01.0251;
8108.5+20.1i0.000556i10];
%input（'请输入由支路参数形成的矩阵：
B1='）;
B2=[0022922901;
00220002;
050+30.987i220002;
00220002;
040+27.79i220002;
00220002;
050+30.987i220002;
00220002;
060+37.18i220002;
200022922903];%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）'）;
ifym~=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;
fori=1:
nl
B1（i,3）=B1（i,3）*YB;
B1（i,4）=B1（i,4）./YB;
end
disp（'B1矩阵B1='）;
disp（B1）
fori=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
%%%---------------------------------------------------
fori=1:
nl %支路数
ifB1（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./（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
fori=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
end
fori=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;
whileIT2~=0
IT2=0;a=a+1;
fori=1:
n
ifi~=isb %非平衡节点
C（i）=0;D（i）=0;
forj1=1:
n
C（i）=C（i）+G（i,j1）*e（j1）-B（i,j1）*f（j1）;%Σ（Gij*ej-Bij*fj）
D（i）=D（i）+G（i,j1）*f（j1）+B（i,j1）*e（j1）;%Σ（Gij*fj+Bij*ej）
end
P1=C（i）*e（i）+f（i）*D（i）;%节点功率P计算eiΣ（Gij*ej-Bij*fj）+fiΣ（Gij*fj+Bij*ej）
Q1=C（i）*f（i）-e（i）*D（i）;%节点功率Q计算fiΣ（Gij*ej-Bij*fj）-eiΣ（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=========
ifB2（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计算=================
%=================求取Jacobi矩阵===================
forj1=1:
n
ifj1~=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/dfX3=dQ/de
X4=-X1;%X1=dP/deX4=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;
elseifj1==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
else
%===============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
forj1=1:
n
ifj1~=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;
elseifj1==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=====================
fork=3:
N0%N0=2*n（从第三行开始，第一、二行是平衡节点）
k1=k+1;N1=N;%N=N0+1即N=2*n+1扩展列△P、△Q
fork2=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
ifk~=3%不是第三行
%============================================================
k4=k-1;
fork3=3:
k4 %用k3行从第三行开始到当前行前的k4行消去
fork2=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
ifk==N0
break;
end
%==========================================
fork3=k1:
N0
fork2=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
fork3=k1:
N0
fork2=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=====
fork=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-----------
fork=3:
N0
DET=abs（J（k,N））;
ifDET>=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*V"
disp（'迭代次数：
'）;
disp（ICT1）;
disp（'没有达到精度要求的个数：
'）;
disp（ICT2）;
fork=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）;
forp=1:
n
C（p）=0;
forq=1:
n
C（p）=C（p）+conj（Y（p,q））*conj（E（q））;
end
S（p）=E（p）*C（p）;
end
disp（'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（'-----------------------------------------------------'）;
disp（'各条支路的首端功率Si为（顺序同您输入B1时一致）：
'）;
fori=1:
nl
p=B1（i,1）;q=B1（i,2）;
ifB1（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,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（'-----------------------------------------------------'）;
end
disp（'各条支路的末端功率Sj为（顺序同您输入B1时一致）：
'）;
fori=1:
nl
p=B1（i,1）;q=B1（i,2）;
ifB1（i,6）==0
Sj（q,p）=E（q）*（conj（E（q））*conj（B1（i,4）./2）+（conj（E（q）./B1（i,5
升级会员 