电力系统牛顿拉夫逊潮流计算

1、实用标准目录任务书2摘要.3一、原始数据.3二、设计的目的和意义.4三、设计的原理.4点43.1.1变量的类.43.1.2节点的类.54.1.1手动计算的骤.84.1.2节点设置及类.84.1.3参数取.83.1潮流计算的变量和3.2算.3.2.1述.3.2.273.2.27牛顿-拉夫逊法潮流.5牛顿-拉夫逊法设计的容.84.1手动.8节分分计概内计步分求计形4.1.5节点导纳矩阵的牛拉法潮流计算的程序框图4.1.4等值电路的算.9文案大全实用标准成.104.2MATLAB程序运算.114.2.1程序运算框图114.2.2程序运行的结果.12五、结果分析.21六、心得体会.21附录.21参考文

2、献28同组同学名单.28?电力系统分析?课程设计任务书题目牛顿拉夫逊潮流计算姓名晨风学号专业班级文案大全实用标准设计内容与要求1设计要求掌握MAILA格言编程方法； 理解和掌握运用计算机进行潮流计算的根本算法原理；针对某一具体电网,进行潮流计算程序设计.其目的在于加深学生对电力系统稳态分析中课程中根本概念和计算方法的理解,培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力.2设计内容1学习并掌握MAILABIHO2掌握变压器非标准变比概念及非标准变比变压器的等值电路.掌握节点导纳矩阵的概念及导纳矩阵的形成和修改方法.3掌握电力系统功率方程、变量和节点分类.4掌握利用牛-拉法进行潮流计算的方法和步骤.5选

3、择一个某一具体电网,编制程序流程框图.6利用MATLAB言编写该模型的潮流计算程序,并上机调试程序,对计算结果进行分析.7整理课程设计论文.起止时间2022年7月1日至2022年7月10日指导教师签名2022年7月1日系教研室主任签名2022年7月1日学生签名2022年7月1日摘要众所周知,电力系统潮流计算是研究电力系统稳定运行的一种计算,它根据给定的运行条件及系统接线情况确定电力系统各局部的运行状态：各线的电压,各元件中流过的功率,系统的功率损耗等等.在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中,都需要利用潮流计算来定量的分析比拟供电方案或运行方式的合理性,经济性和可靠性.止匕外,在电

4、力系统静态及稳态稳定计算时,要利用潮流计算的结果作为其他计算的根底.文案大全10kV母线实用标准牛顿拉夫逊法是在电力系统潮流计算的常用算法之一,它收敛性好,迭代次数少.本文主要介绍了电力系统潮流计算牛顿拉夫逊法和计算机辅助分析的基本知识,最后介绍了运用MATLAB?序运行的结果.关键词牛顿-拉夫逊法(Newton-Raphson)潮流计算与DDRT仿真潮流计算结果分析与调控一、原始数据1、系统图如图1所示：个个10kV母线35kV母线35kV母线变电所3变电所435kV母线10kV母线一次侧电压220kV实用标准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300MW母线3为

5、机压母线,机压母线上装机容量为100MW最大负荷和最小负荷分别为40MVW20MWV发电厂二总装机容量为200MW3、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：10KV35KV35KV10KV二变电所的负荷分别为：45MW50MW60MW70MW（三） 每个变电所的功率因数均为cos小=0.85;（四） 变电所1和变电所2分别配有两台容量为75MVA勺变压器,短路损耗414KW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245KW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

6、位长度的电文案大全实用标准阻为0.17C,单位长度的电抗为0.402Q,单位长度的电纳为2.78*10-6S二、设计的目的及意义1、掌握节点导纳矩阵的概念及导纳矩阵的形成和修改方法;2、掌握电力系统功率方程、变量和节点分类；3、掌握利用牛-拉法进行潮流计算的方法和步骤；4、会利用MATLA曲言编写牛-拉法潮流计算的程序；5、能运用所学知识分析和解决实际问题.三、设计的原理3.1潮流计算的变量和节点常规的电力系统潮流计算中一般具有三种类型的节点：PQPV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

7、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.3.1.1变量的分类：负荷消耗的有功、无功功率一一PL1、QL1、PL2、QL2电源发出的有功、无功功率21、QG1、PG2、QG2母线或节点的电压大小和相位一一 5、U2123.1.2节点的分类：第一类称PQ节点.等值负荷功率PLi、QLi和等值电源功率PGi、QGi是给定的,从而注入功率Pi、Qi是给定的,待求的那么是节点电压的大小Ui和相位角科.属于这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PLi、PGi是给定的,从而注入有功功率P是给定的.等值

8、负荷的无功功率Qu和节点电压的大小 5 也是给定的.待求的那么是等值电源的无功功率QGi,从而注入无功功率Qi和节点电压的相位角.有一定无功功率储藏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 PLS、QLS文案大全实用标准是给定的,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.3.2牛顿一拉夫逊法潮流计算3.2.1牛顿一拉夫逊法概述首先对一般的牛顿一拉夫逊法作一简单的说明.设X的函数f(X)=0(0)到此方程时,由适当的近似值X出发,根据：(n1)、X=X(n)一()(n=1,

9、2,)f(X)(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拉夫逊法.(n)这一方法还可以做下面的解释,设第n次迭代得到的解语真值之差,即X的误差为w时,那么：f(X(n)；)二0(n)把f(X+初在X附近对用泰勒级数展开2f(X)=f(X(n) f(X(n)f(X(n).=02!上式省略去82以后局部f(X(n)f(X(n)：0(n)X的误差可以近似由上式计算出来.f(X)f(X(n)(n)比拟两式,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n个变量的n个方程:fl(Xi,X2,Xn)=0,f2(Xi,X2,Xn)=0J

10、n(Xi,X2,Xn)=0文案大全实用标准对其近似解X1得修正量AX；可以通过解下边的方程来确定:式中等号右边的矩阵生都是对于X；,X2,X：的值.这一矩阵称为雅可比：Xn(JACOB)矩阵.按上述得到的修正向量AX；,AX2,AX：后,得到如下关系Xn=XnXn这比X；,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x,n+n-Mn+n+n+n+)maxX1-X1,X2-X2,Xn-Xn6名为预先规定的小正数,Xnn是第n次迭代Xn的近似值.3.2.2、牛顿一拉夫逊法计算步骤(1)给这各节点电压初始值e(0),f(0);(2)将以上电压初始值代入公式,求修正方

11、程的常数项向量P,AQ(0)V2)(0)；(3)将电压初始值在带入上述公式,求出修正方程中系数矩阵的各元素.(4)解修正方程式3,N(0);(5)修正各节点电压e(1)=e(0)+Ae(0),f=f+7(0)；(6)将e(1),f在带入方程式,求出&P,AQ,9V2)；(7)检验是否收敛,即max么p(k),AQi,=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1endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;文案大全实用标准end%ffl高斯消去法解w=-J*Vdisp(迭代次数：);disp(ICTI);disp(没有到达精度要求的个数：);d

12、isp(ICT2);fork=1:nV(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);sida(k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi;E(k)=e(k)+f(k)*j;end%=耕算各输出量=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:nC(p)=0;forq=1:nC(p)=

13、C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q);endS(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();disp(各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：)；fori=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i.2);ifB1(i,6)=0Si(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);文案大全实用标准Siz(i)=Si(

14、p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4).+(conj(E(p)./B1(i,5)-conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5);Siz(i)=Si(p,q);enddisp(Si(p,q);SSi(p,q尸Si(p,q)*SB;ZF=S(,num2str(p),num2str(q),尸,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)：);fori=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i.2);ifB1(

15、i,6)=0Sj(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);elseSj(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);enddisp(Sj(q,p);SSj(q,p尸Sj(q,p)*SB;ZF=S(,num2str(q),num2str(p),)=,num

16、2str(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)：);fori=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i.2);DS(i尸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);文案大全实用标准disp();endfigure(1);subplot(2,2,1);plot(V);xlabel(节点号);ylabel(电压标幺值)；gridon;subplot(2,2,2);plot(sida);xlabe