工学电力系统潮流计算课程设计论文

1、课程设计论文 氐H电p A诗 Northeast Dranli University 基于MATLAB的电力系统潮流计算 学院:电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 班级:电自班 学号： 姓名： 内容摘要 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。 潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，牛顿一拉夫逊 New

2、t on-Raphso n法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性。运 用电子计算机计算一般要完成以下几个步骤：建立数学模型，确定解算方法，制 订计算流程，编制计算程序。 关键词 牛顿-拉夫逊法(Newton-Raphson)无功调节 高斯消去法潮流计算Mtlab 一.电力系统潮流计算的概述 在电力系统的正常运行中， 随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变， 网 络中的损耗也将发生变化。 要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是 不可能的， 因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。 为了保证电力 系统的稳定运行，要进行潮流调节。 随着电力系统及在线应用的发展， 计算机网

3、络已经形成， 为电力系统的潮流 计算提供了物质基础。电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容， 也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。 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电压的幅值及相角、 各元件中流过 的功率、整个系统的功率损耗等。 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设计、 生产运行、 调度 管理及科学研究中都有着广泛的应用。 它的发展主要围绕这样几个方面： 计算方 法的收敛性、 可靠性； 计算速度的快速性； 对计算机存储容量的要求以及计算的 方便、灵活等。 常规的电力系统潮流计算

4、中一般具有三种类型的节点：PQ PV及平衡节点。 一个节点有四个变量，即注入有功功率、注入无功功率，电压大小及相角。常规 的潮流计算一般给定其中的二个变量：PQ节点（注入有功功率及无功功率），PV 节点（注入有功功率及电压的大小） ，平衡节点（电压的大小及相角） 。 1、变量的分类： 负荷消耗的有功、无功功率、 、QL2 电源发出的有功、无功功率、 QG1 、 QG2 母线或节点的电压大小和相位、 、 在这十二个变量中， 负荷消耗的有功和无功功率无法控制， 因它们取决于用 户，它们就称为不可控变量或是扰动变量。 电源发出的有功无功功率是可以控制 的自变量， 因此它们就称为控制变量。 母线或节点

5、电压的大小和相位角是受 控制变量控制的因变量。其中 , 、主要受 QG1、QG2 的控制, 、主要受、的控制。 这四个变量就是简单系统的状态变量。 为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件： 对控制变量 PG min:lGi : PGi max ； QGi minQGi : QGi max 对没有电源的节点则为 pGi二 ； QGi 二 0 对状态变量的约束条件则是 Uimin Ui : Uimax 对某些状态变量还有如下的约束条件 首一-max 2、节点的分类： 第一类称PQ节点。等值负荷功率、和等值电源功率、是给定的，从而注入功 率、是给定的，待求的则是节点电压的大小和相位角。 属于这

6、类节点的有按给定 有功、无功率发电的发电厂母线和没有其他电源的变电所母线。 第二类称PV节点。等值负荷和等值电源的有功功率、 是给定的，从而注入有 功功率是给定的。等值负荷的无功功率和节点电压的大小 也是给定的。待求的 则是等值电源的无功功率，从而注入无功功率和节点电压的相位角。 有一定无功 功率储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可以作为 PV节点； 第三类平衡节点。潮流计算时一般只设一个平衡节点。等值负荷功率、是给 定的，节点电压的大小和相位也是给定的。 担负调整系统频率任务的发电厂母线 往往被选作为平衡节点。 二.牛顿一拉夫逊法概要 1 首先对一般的牛顿一拉夫逊法作一简单的说明

7、。 已知一个变量X函数为：f (X) = () 到此方程时，由适当的近似值 X 出发，根据: (n 1) X X(n) f(X(n) f (X(n) (n =1,2, (n) 反复进行计算，当X满足适当的收敛条件就是上面方程的根。这样的方法 就是所谓的牛顿一拉夫逊法 Xn =Xn：X (n) 这一方法还可以做下面的解释，设第次迭代得到的解语真值之差，即X 的 误差为时，则: f (X (n)；) = 0 (n) 把f(x(n) ；)在X附近对用泰勒级数展开 2 f (X (n) ；) = f (X(n) f (X(n) f (X(n)-=0 2! 上式省略去以后部分 f(X(n) ；f (X(

8、n) ： 0 (n) X 的误差可以近似由上式计算出来。 f(X(n) _ f (X(n) (n) 比较两式，可以看出牛顿一拉夫逊法的休整量和X 的误差的一次项相等。 用同样的方法考虑，给出个变量的个方程： W(Xi,X2，,Xn)=O f2(Xi,X2,x”)=0 .fn(Xi,X2, ,Xn) =0 对其近似解X；得修正量 X；可以通过解下边的方程来确定: fi(x；,x2,xn)【 f2(x；,x；，,xn) n 9 n(x；,x2，x；L f a :x2 汗2 :x2 -：fn -X2 y 1 CXn rxj 打2 ax2 戲n 冴n 敎n 一 M 一 式中等号右边的矩阵 都是对于Xi

9、,X2，,Xn的值。这一矩阵称为雅可比 CXn (JACOB)矩阵。按上述得到的修正向量 咲1,吠2, Xn后，得到如下关系 这比Xi,X2,Xn更接近真实值。这一步在收敛到希望的值以前重复进行， 一般要反复计算满足 max=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); for k=1:n V(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);

10、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); for p=1:n C(p)=0; for q=1:n C(p)=C(p)+conj(Y(p,q

11、)*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)：)； 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)

12、； else Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)./B1(i,5)-conj(E(q)*con j(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)：)； for i=1:nl p=B1(i,1

13、)；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)*con j(1./(B1(i,3)*B1(i,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=

14、S(,num2str(q),num2str(p),)=,num2str(SSj(q,p)； disp(ZF)； %disp(SSj(q,p)； disp()； end disp(各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：)； for 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)； end figure(1); subplot(2,2

15、,1); plot(V); xlabel( 节点号);ylabel(电压标幺值); grid on; subplot(2,2,2); plot(sida); xlabel(节点号);ylabel( 电压角度); grid on; subplot(2,2,3); bar(S); xlabel(节点注入有功);ylabel( 节点注入无功); grid on; subplot(2,2,4); bar(Siz); xlabel(支路首端有功);ylabel( 支路首端无功); grid on; 程一一序 三算例 电力系统潮流计算课程设计任务书 题目原始资料 1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电

16、线路与四个变电所相连 10kV母线 线路长 线路长为90km 为 80km 线路长为 80km 线路长为70km 2*QFQ-50 -2 3*QFs-50-2 电厂一 母线3 TQN-100-2 线路长为10 0km 母线1 2*TQN-100 -2 线路长为90k 2、发电厂资料: 母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为 350MVV母线3为机 压母线，机压母线上装机容量为 100MMW最大负荷和最小负荷分别为 40MW和 20MW；发电厂二总装机容量为 200WM 3、变电所资料： （一）变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10KV 10KV 35KV 35KV （二）

17、变电所的负荷分别为: (1) 50MW 50MW 70MW 60MW (2) 60MW 80MW 50MW 45MW (3) 50MW 40MW 55MW 70MW (4) 70MW 50MW 60MW 60MW (5) 70MW 60MW 50MW 45MW (6) 40MW 50MW 60MW 70MW (7) 70MW 40MW 50MW 60MW (8) 30MW 40MW 50MW 60MW (9) 40MW 40MW 50MW 60MW (10) 50MW 40MW 40MW 60MW （三）每个变电所的功率因数均为 cos =0.85 ; （四）变电所1和变电所2分别配有两台容量

18、为75MVA勺变压器，短路损 耗414KV，短路电压（% =16.7 ;变电所3和变电所4分别配有两台容 量为63MVA勺变压器，短路损耗为245KV，短路电压（% =10.5 ; 4、输电线路资料： 发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电 阻为0.17门，单位长度的电抗为0.402，单位长度的电纳为2.78*10-6S。 二、课程设计基本内容： 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷 情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进

19、行潮流计算分析。 1）4个变电所的负荷同时以2%勺比例增大； 2）4个变电所的负荷同时以2%勺比例下降 3）1和4号变电所的负荷同时以2%勺比例下降，而2和3号变电所的 负荷同时以2%勺比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要 求，进行电压的调整。（变电所低压母线电压10KV要求调整范围在 9.5-10.5 之间；电压35KV要求调整范围在35-36之间） 5. 轮流断开环网一回线，分析潮流的分布。 6. 利用DDRT漱件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进 行结果的比较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。 2. 等值电路的计算过程 电压是

20、衡量电力系统电能质量的标准之一。电压过高或过低，都将对人身及 其用电设备产生重大的影响。保证用户的电压接近额定值是电力系统调度的基本 任务之一。当系统的电压偏离允许值时，电力系统必须应用电压调节技术调节系 统电压的大小，使其维持在允许值范围内。本文经过手算形成了等值电路图， 并 编写好了程序得出节点电压标幺值，使其满足所要求的调整范围。 系统的等值电路图 电变所1变电所2 变电所3变电所4 B =2.78 10 I Y = jB，y= 我们首先对给定的程序输入部分作了简要的分析，程序开始需要我们确定输 入节点数、支路数、平衡母线号、支路参数矩阵、节点参数矩阵。 为了保证整个系统潮流计算的完整性

21、，我们把凡具有母线处均选作节点， 这样，共有io条母线即选定io个节点，我们确定发电厂一母线为平衡节点，节 点号为，发电厂二母线为PV节点，节点号为，其余节点均为 PQ节点，节 点号见等值电路图。 确定完节点及编号后，各条支路也相应确定了，网络中总计有 10条支路， 我们对各支路参数进行了计算。根据所给实际电路图和题中的已知条件， 有以下 公式计算各输电线路的阻抗和对地支路电容的标幺值和变压器的阻抗标幺值。 选 择电压基准值为Ub =220KV 和功率基准值Sb = 100MVA ，所以 2 Zb = 5=484=2.066 10 SbUb 计算各线路参数: 支路阻抗 R =0.17L, X

22、=0.402L, Z 二 R jX，Z Z B 支路对地电容 1 3支路80km输电线路: Z=R jX =13.6 j32.16 Y 二 jB 二 j2.78 10-61_ 二 j2.224 10S Z ZB 13.6j32.16 484 = 0.028j0.0664 二 j0.1076 1 4支路80km输电线路： Z =13.6j32.16门,Z = 0.028 j0.0664 Y 二 j2.224 10，S,Y 二 j 0.1076 3 4支路90km输电线路： Z =15.3 j36.181 , Z. =0.0316 j 0.0748 Y = j2.502 10S, Y = j0.1

23、211 4 5支路70km同杆架设双回线： 1 Z (R jX)二 5.95j14.07, Z 二 0.01 j 0.023 Y = 2 jB = j3.892 10，S, Y 二 j0.1884 2 5支路90km同杆架设双回线: Z= 7.65j18.09 , Z 二 0.0158j0.0374 Y = j5.004 10，S, Y = 0.2422 2 6支路100km铜杆架设双回线： Z = 8.5j20.1, Z.二 0.0176j0.0415 Y 二 j5.56 10S, Y.二 0.2691 计算各变器参数: Pk u N RT _2 XT 1000 sN 2 Uk%Un 100

24、 Sn Zt =Rt JXtZt ZB 变压器1, 2： RtPSB414 1000 =0.0074 1000 sN 100075 召雲単嘀譽0.223 100 Sn 两台变压器并联，得阻抗 0.0074 j 0.223 2 = 0.0037 j0.1115 变压器3, 4: 电阻的标么值为：0.006173 电抗的标么值为：0.1667 两台变压器并联，得阻抗为：0.003087+j0.0834 以上计算结果列表： 首端号 末端号 阻抗有名值 阻抗标幺值 电纳有名值 电纳标幺值 1 3 13.6+32.16 0.0281+0.0664 j0.0002224 j0.108 1 4 13.6+j

25、32.16 0.0281+0.0664 j0.0002224 j0.108 2 5 7.65+j18.09 0.0156+j0.037 j0.0005004 j0.2422 2 6 8.5+j20.1 0.01756+j0.037 j0.00056 j0.2691 3 4 15.3+j36.18 0.0316+j0.075 j0.0002502 0.1211 4 5 5.95j14.071 0.0123+j0.0291 j0.0003892 j0.1884 3 7 1.78+j53.89 0.0037+j0.1113 0 0 4 8 1.78+j53.89 0.0037+j0.1113 0 0

26、 5 9 1.495+j40.33 : 0.0031+j0.0833 0 0 6 10 1.495+j40.33 0.0031+j0.0833 0 0 假设我们所采用的变压器有 5个抽头，电压调节范围为2*2.5%，对应的分接 头开始时设变压器高压侧主分接头， 形成节点参数矩阵时，还需要我们计算出各节点所接发电机功率，节点负荷功率 （可根据负荷有功功率，发电机有功功率及已知的功率因数计算） 变电所 1Sl*=0.7j0.4338 变电所 2SL*=0.6j0.3718 变电所 3SL*=0.5j 0.3099 变电所 4 SL* =0.45j0.2788 平衡节点为1节点，所设节点电压的初始值

27、为1.045 jO，给定值为1.045 PV节点为2节点，给定电压值为1.045, Pg=1.6 100 四.用牛顿一一拉夫逊法进行潮流计算分析 与DDRTSS流计算比较 （一）变电所负荷为题目所给数据进行求解 变电所的负荷分别为70MW、60MW、50MW、45MW，由2.2中等值电路 取各节点编号和参数，由2.1中各支路等值参数，按照3中的算法框图，通过潮 流计算程序进行参数的输入并求解。数据输入格式如下： 1、NN 节点数，NL 线路数、ISB平衡母线节点号、PR误差精度； 2、支路参数形成的矩阵B1 1）某之路的首端号P； 2）末端号Q;且PQ; 3）支路的阻抗（R+jX）； 4）支路

28、的对地容抗； 5）支路的变比； 6） 折算到哪一侧的标志（如果支路的首端P出入高压侧输入“1”否则输 入“ 0”。 3、输入节点参数形成的矩阵B2 ； 1）节点所接发电机的功率Sg； 2）节点负荷的功率SI; 3）节点电压的初始值； 4）PV节点电压V的给定值； 5）节点所接的无功补偿设备的容量； 6）节点分类号igl （1平衡节点、2PQ节点、3 PV节点） 1.形成B1、B2矩阵： 根据所求参数，以及 B1矩阵的含义，列写 B1矩阵如下： - 1 3 13.6+32.16 0.0002224i 1 01 1 4 13.6+32.16i 0.0002224i 1 0 2 5 7.65 + 1

29、8.09i 0.0005004i 1 0 2 6 8.5+20.1i 0.000556i 1 0 B1 = 3 4 15.3+36.18i 0.0002502i 1 0 4 5 5.95 + 14.07i 0.0001668i 1 0 3 7 1.78+53.89i 0 1 0 4 8 1.78+53.89i 0 1 0 5 9 1.495+40.33i 0 1 0 6 10 1.495+40.33i 0 1 0 一 发电厂一、二的总装机容量分别为 100 M何口 200 MW为了平衡两发电厂发 出的电量，令发电厂二的功率为 100 MVy为了减小线路上的损耗，令发电机的 电压为额定电压的1.

30、05倍。并且，根据前面叙述的节点分类，形成B2矩阵如下: 一0 0 230 230 0 1 160 0 230 230 0 3 0 0 220 0 0 2 0 0 220 0 0 2 0 0 220 0 0 2 B2 = 0 0 220 0 0 2 0 70 +43.38i 220 0 0 2 0 60 +37.18i 220 0 0 2 0 50 +30.99i 220 0 0 2 0 45 +27.88i 220 0 0 2 由于各节点电压不应超过各自的允许范围， 由题目要求知, 发电厂电压标幺 值在1至U 1.05 变化时，变压器高压侧电压标幺值变化范围如下表： 节点 3 4 5 6 电

31、压下限 0.95 0.95 1 1 电压上限 1.05 1.05 1.0285 1.0285 同时保证发电厂发出的有功功率要大于变电所有功功率，并且两者差值越小 表明线路有功功率损耗越小，越满足实际要求。 1.编写程序并运行 由于程序较复杂，故将其放入附录中，具体程序和结果分别见附录一，二。 由附录2的结果可以观察到各个节点电压标幺值分别为： 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0085 1.0190 1.0250 1.0313 0.9518 0.9719 0.9968 1.006 节点 1 2 3 4 5 6 7 r 8 9 10 电压实际值 230

32、 230 222 224 226 227 209.4 213.8 219.3 221.4 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压相角 0 2.9 -1.16 -0.3 0.75 2.1 -5.7 -4.1 -1.5 0.07 结果分析：变电所1, 2的低压母线电压要求调整范围在 9.510.5之间，变电所 3的低压母线电压与要求的相比，略微偏低，极端电压已经达到最大，所以，进 行无功补偿，将节点9的无功功率减少4var. Q=26.99VAR 调节后的参数为: 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0088 1.0196 1.0261 1.

33、0313 0.9522 0.9726 1.0013 1.0062 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压实际值 230 230 221.9 224 226 227 209.4 213.96 220.3 221.4 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压相角 0 2.9 -1.17 -0.3 0.72 2.1 -5.7 -4.1 -1.6 0.07 节点 电压功率 节点 电压功率 节点 电压功率 节点 电压功率 1 0.6988 + 0.5738i 4 0.0000 +0.0000i 7 -0.7000-0.4338i 10 -0.4500-0.2788i 2 1.6

34、000 - 0.0271i 5 -0.0000+0.0000i 8 -0.6000-0.3718i 3 0.0000 +0.0000i 6 -0.0000- 0.0000i 9 -0.5000- 0.2699i 由上表观察到，进行最后一次调节时节点7, 8, 9, 10的电压均在题目允许 的范围内，对线路损耗进行分析，统计调整后各个支路的功率损耗的标幺值, 记录于下表： 功率损耗 已调整 (1,3)支路t 0.0096 - 0.0908i (1,4)支路 0.0038 - 0.1059i (2,5)支路 0.0189 - 0.2147i (2,6)支路 0.0038 - 0.2812i (3,

35、4)支路 0.0017 - 0.1205i (4,5)支路: 0.0046 - 0.1863i (3,7)支路 0.0028 + 0.0833i (4,8)支路 0.0019 + 0.0586i (5,9)支路 0.0010 + 0.0268i (6,10)支路 0.0009 + 0.0231i 具体的潮流分布如下: 各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj S(1,3)=48.271+31.7231i S(3,1)=-47.3084-40.8064i S(1,4)=21.6124+25.6521i S(4,1)=-21.2367-36.2414i S(2,5)=114.5373-4.7

36、743i S(5,2)=-112.6522-16.70029i S(2,6)= 45.4627+2.06291i S(6,2)=-45.0854-30.1867i S(3,4)=-22.9669-10.9015i S(4,3)=23.1377-1.15097i S(4,5)=-62.0948-5.65199i S(5,4)=62.5528-12.9733i S(3,7)=70.2753+51.708i S(7,3)= -70-43.38i S(4,8)=60.1938+43.0444i S(8,4)=-60-37.18i S(5,9)=50.0994+29.6735i S(9,5)=-50-2

37、6.99i S(6,10)=45.0854+30.1867i S(10,6)=-45-27.88i 得到的图像如图所示: 1.05 值幺标压电 0.95 0 1 / 1 / 1 / 1f 5 节点号 O 5 - 度角压电 -10 1005 10 1 2 3 4 5 6 7 8 910 节点注入有功 5 O 0 功无入注点节 0.6 1 2 3 4 5 6 7 8 910 支路首端有功 节点号 4 2 0 功无端首路支 -0.5 -0.2 与DDRTSt较 (看下一页截图) 比较分析：在DDRT软件中，调整机端电压后，各节点电压都满足要求。 2.负荷按照一定比例变化的潮流计算分析 4个变电所的负

38、荷同时以2%比例增大，支路参数变化及其调节方法; 支路矩阵B2的变为： B2=0 0 230 230 0 1; 160 0 230 230 0 3; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 (70+43.38i)*1.02 220 0 0 2; 0 (60+37.18i)*1.02 220 0 0 2; 0 (50+26.99i)*1.02 220 0 0 2; 0 (45+27.88i)*1.02 220 0 0 2; 将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过调节后达到要求, 对应的调节方法和结果

39、见下表： 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0077 1.0188 1.0255 1.0308 0.9497 0.9707 1.0001 1.0052 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压实际值 230 230 221.7 224 226 227 208.9 213.55 220 221.14 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 r 10 电压相角 0 2.77 -1.23 -0.39 0.59 1.91 -5.895 -4.26 -1.74 0.1532 结果分析：变电所1的低压母线电压与要求的电压相比略微偏低，需要进行无功

40、补偿，将节点1的无功功率降低3var;变电所3的低压母线电压与要求电压相 比略微偏低，需要进行无功补偿，调节9节点的无功功率，将9节点的无功功率 降低4var，即符合条件。 Q1=40.38*1.02=41.1876 Q2=22 .99i*1.02=23.45 VAR 调节后的参数为: 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0095 1.0199 1.0268 1.0308 0.9555 0.9719 1.0049 1.0052 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压实际值 230 230 222.1 ：224 226 227 210.2

41、213.81 f 221 ：221.14 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 10 电压相角 0 2.77 -1.27 -0.41 0.56 1.91 -5.903 -4.27 -1.76 -0.1568 节点 1 2 3 电压功率 0.7447 + 0.5843i 1.6000 + 0.0004i 0.0000 +0.0000i 节点 4 5 6 电压功率 0.0000 +0.0000i H -0.0000+0.0000i -0.0000- 0.0000i 1 节点 7 8 9 电压功率 -0.7140-0.4425i -0.6120-0.3792i -0.5100- 0.2753i 节点

42、 10 电压功率 -0.4590-0.2844i 由上表观察到，进行最后一次调节时节点 7，8，9，10的电压均在题目允许 的范围内，对线路损耗进行分析，统计调整后各个支路的功率损耗的标幺值， 记录于下表: 功率损耗 已调整 (1,3)支路 0.0103 - 0.0891i (1,4)支路 0.0041 - 0.1050i (2,5)支路 0.0186 - 0.2152i (2,6)支路 0.0039 - 0.2807i (3,4)支路 0.0017 - 0.1204i (4,5)支路 0.0043 - 0.1866i (3,7)支路 0.0029 + 0.0871i (4,8)支路 0.00

43、20 + 0.0613i (5,9)支路 0.0010 + 0.0280i (6,10)支路 0.0009 + 0.0240i 由电压和功率损耗的标幺值可以观察到， 最后一次的电压和有功损耗均符 合题目要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下: 各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj S(1,3)=50.2683+32.5909i S(3,1)= -49.2381-41.5029i S(1,4)=24.2055+25.8393i S(4,1)=-23.7962-36.3403i S(2,5)= 113.6161-2.732707i S(5,2)=-111.7556-18.7852i S

44、(2,6)= 46.3839+2.77172i S(6,2)=-45.9891-30.8422i S(3,4)=-22.4497-11.4534i S(4,3)=22.6153-0.588352i S(4,5)=-60.2216-7.1201i S(5,4)=60.6519-11.543i S(3,7)=71.6878+52.9563i S(7,3)= -71.4-44.2476i S(4,8)=61.4024+44.0487i S(8,4)= -61.2-37.9236i S(5,9)=51.1037+30.3282i S(9,5)=-51-27.5298i S(6,10)= 45.9891

45、+30.8422i S(10,6)=-45.9-28.4376i 得到的图像如图所示 节点号 节点注入有功 支路首端有功 与 DDRTSt较： (看下一页截图) 比较分析：在DDRT软件中，调整机端电压后，各节点电压都满足要求。 四个变电所的负荷同时以2%勺比例下降，支路参数变化及其调节方法； 支路矩阵B2的变为： B2=0 0 230 230 0 1; 160 0 230 230 0 3; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 (70+43.38i)*0.98 220 0 0 2; 0 (60+37.18i

46、)*0.98 220 0 0 2; 0 (50+26.99i)*0.98 220 0 0 2; 0 (45+27.88i )*0.98 220 0 0 2; 将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过调节后达到要求, 对应的调节方法和结果见下表: 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0098 1.0204 1.0267 1.0317 0.9546 0.9744 1.0024 1.0071 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压实际值 230 230 222.2 224 226 227 210 214.38 220.5 221.5

47、7 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P10 电压相角 0 3.1 -1.11 -0.21 0.849 2.27 -5.559 -3.9 -1.38 0.2863 节点 1 2 3 电压功率 0.6530 + 0.5635订 1.6000 - 0.0544i 0.0000 +0.0000i : 节点 4 5 6 电压功率 0.0000 +0.0000i 1 -0.0000+0.0000i -0.0000- 0.0000i 1 节点 7 8 9 电压功率 -0.6860-0.4251i -0.5880 - 0.3644 -0.4900- 0.2645i 节点 10 电压功率 -0.441

48、0-0.2732i 结果分析：负荷按2%比例下降时，各母线电压变化不大，基本符合电压质量的 要求。 对线路损耗进行分析，统计调整后各个支路的功率损耗的标幺值, 记录于下表： 功率损耗 已调整 (1,3)支路t 0.0090 - 0.0925i (1,4)支路 0.0035 - 0.1067i (2,5)支路 0.0191 - 0.2143i (2,6)支路 0.0036 - 0.2818i (3,4)支路 0.0018 - 0.1206i (4,5)支路 0.0049 - 0.1858i (3,7)支路 0.0026 + 0.0796i (4,8)支路 0.0019 + 0.0561i (5,

49、9)支路 0.0010 + 0.0257i (6,10)支路 0.0008 + 0.0221i 由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合 题目要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下： 各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj S(1,3)=46.2775+30.8707i S(3,1)= -45.3796-40.1186i S(1,4)=19.0263+25.4777i S(4,1)=-18.6804-36.1463i S(2,5)= 115.4578-6.800335i S(5,2)=-113.5468-14.62736i S(2,6)= 44.5422+1

50、.35744i S(6,2)=-44.1819-29.5335i S(3,4)=-23.4834-10.3517i S(4,3)=23.6598-1.71049i S(4,5)=-63.9648-4.19007i S(5,4)=64.4516-14.3942i S(3,7)= 68.863+50.4704i S(7,3)= -68.6-42.5124i S(4,8)=58.9854+42.0468i S(8,4)= -58.8-36.4364i S(5,9)=49.0952+29.0216i S(6,10)= 44.1819+29.5335i 得到图像，如图所示： S(9,5)=-49-26.

51、4502i S(10,6)=-44.1-27.3224i 1.05 值幺标压电 0.95 0 5 节点号 -10 1005 节点号 O 5 - 度角压电 10 1 2 3 4 5 6 7 8 910 节点注入有功 5 O 0 功无入注点节 -0.5 0.6 -0.2 4 2 0 a a 功无端首路支 与 DDRTSt较： (看下一页截图) 各节点电压都满足要求。 ,变电所2、3负荷同时以2%勺比 比较分析：在DDRT软件中，调整机端电压后, 变电所1、4负荷同时以2%勺比例下降 例上升，支路参数变化及其调节方法； 支路矩阵B2的变为： B2=0 0 230 230 0 1; 160 0 230

52、 230 0 3; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 0 220 0 0 2; 0 (70+43.38i)*0.98 220 0 0 2; 0 (60+37.18i)*1.02 220 0 0 2; 0 (50+26.99i)*1.02 220 0 0 2; 0 (45+27.88i )*0.98 220 0 0 2; 将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过调节后达到要求, 对应的调节方法和结果见下表: 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0093 1.0193 1.0257 1

53、.0317 0.9540 0.9712 1.0004 1.0071 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压实际值 230 230 222 224 225.7 227 210 213.66 220.1 221.57 节点 1 2 3 4 5 I 6 7 8 9 M0 电压相角 0 2.9 -1.16 -0.31 0.709 2.11 -5.612 -4.17 -1.62 0.1263 结果分析：变电所1，2的低压母线电压要求调整范围在 9.510.5之间，变电所 3的低压母线电压与要求的相比，略微偏低，所以，进行无功补偿，将节点 9的 无功功率减少4var. Q=26.99VAR

54、调节后的参数为: 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.0096 1.0199 1.0268 1.0317 0.9543 0.9719 1.0049 1.0071 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压实际值 230 230 222 ：224 225.89 227 210 213.81 220.1 ：221.57 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压相角 0 2.94 -1.16 -0.32 0.684 2.1 -5.615 -4.18 -1.64 0.1226 节点 1 2 3 电压功率 0.6973 + 0.5574i

55、1.6000 - 0.0566i 0.0000 +0.0000i 节点 4 5 6 电压功率 0.0000 +0.0000i H -0.0000+0.0000i -0.0000- 0.0000i 1 节点 7 8 9 电压功率 -0.6860-0.4251i -0.6120-0.3792i -0.5100- 0.2345i 节点 10 电压功率 -0.4410-0.2732i 由上表观察到，进行最后一次调节时节点 7，8，9，10的电压均在题目允许 的范围内，对线路损耗进行分析，统计调整后各个支路的功率损耗的标幺值， 记录于下表: 功率损耗 已调整 (1,3)支路 0.0093 - 0.090

56、5i (1,4)支路 0.0037 - 0.1061i (2,5)支路 0.0191 - 0.2143i (2,6)支路 0.0036 - 0.2818i (3,4)支路 0.0016 - 0.1210i (4,5)支路 0.0046 - 0.1865i (3,7)支路 0.0026 + 0.0796i (4,8)支路 0.0020 + 0.0611i (5,9)支路 0.0010 + 0.0260i (6,10)支路 0.0008 + 0.0221i 由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合题目 要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下 各条支路的首端功率Si 各条

57、支路的末端功率Sj S(1,3)=47.6845+30.7733i S(3,1)= -46.7556-39.8225i S(1,4)=22.0411+24.9686i S(4,1)=-21.6715-35.5759i S(2,5)= 115.4578-7.019099i S(5,2)=-113.5472-14.41152i S(2,6)= 44.5422+1.35744i S(6,2)=-44.1819-29.5335i S(3,4)=-22.1075-10.6524i S(4,3)=22.2653-1.44462i S(4,5)=-61.9958-7.01316i S(5,4)=62.450

58、9-11.6384i S(3,7)= 68.8632+50.475i S(7,3)=-68.6-42.5124i S(4,8)=61.4019+44.0337i S(8,4)=-61.2-37.9236i S(5,9)=51.0963+26.0499i S(9,5)=-51-23.4498i S(6,10)= 44.1819+29.5335i S(10,6)=-44.1-27.3224i 得到图像，如图所示: 1.05 值幺标压电 / 1/ 1/ / / 1 # 05 节点号 O 5 - 度角压电 0.95 -10 10 0 10 1 1 2 3 4 5 6 7 8 910 节点注入有功 5

59、O 0 功无入注点节 -0.5 0.6 5 节点号 1 2 3 4 5 6 7 8 910 支路首端有功 4 2 0 功无端首路支 -0.2 与 DDRTSt较： （见下一页截图） 比较分析：在DDRT软件中，调整机端电压后，各节点电压都满足要求。 3.轮流断开环网一回线潮流分析： 断开1 3支路后，参数变化及其调节方法： 支路矩阵B1的变化： B1=1 4 13.6+32.16i 0.0002224i 1 0; 2 5 7.56+18.09i 0.0005004i 1 0; 2 6 8.5+20.1i 0.000556i 1 0; 3 4 15.3+36.18i 0.0002502i 1 0

60、; 4 5 5.95+14.07i 0.0003892i 1 0; 3 7 1.781+53.885i 0 1 1; 4 8 1.781+53.885i 0 1 1; 5 9 1.494+40.333i 0 1 1; 6 10 1.494+40.333i 0 1 1; 将程序中的B1矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过调节后达到要求, 对应的调节方法和结果见下表： 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 0.9316 0.9949 1.0121 1.0313 0.8689 0.9464 0.9869 1.0062 节点 123 4 5 6 1 7 8 9: