电力系统潮流计算仿真报告.doc

莄袂BeijingJiaotongUniversity膀蚇肄袃电力系统潮流计算艿仿真报告膆螄蚁蚁薆姓名:TYP薅班级:电气0906螂学号:09291183蝿指导老师:吴俊勇艿完成日期:、实验内容螃袈电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。虿对于简单系统,可以将其分为开式网络和闭式网络手工计算。对于复杂电力系统,根据定解条件,应用牛顿—拉夫逊法进行计算,在手工计算中,由于涉及大量变量、微分方程、矩阵计算,求解很烦琐,而且容易出错,计算不同系统时需要重新计算。故而我们可以借助计算机来进行潮流计算,方便快捷且准确率高。肆薁二、计算机潮流计算方法芀肈我们常用牛顿—拉夫逊法来进行潮流计算。螆牛顿—拉夫逊法(简称牛顿法)在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法,其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程,即通常所称的逐次线性化过程。蚂荿薇薆1、基本原理螄从几何意义上,牛顿—拉夫逊法实质上就是切线法,是一种逐步线性化的方法。螁羇2、牛顿—拉夫逊法潮流求解过程芇以下讨论的是用直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法潮流的求解过程。当采用直角坐标时,潮流问题的待求量为各节点电压的实部和虚部两个分量,由于平衡节点的电压向量是给定的,因此待求量共2(n-1)需要2(n-1)个方程式。事实上,除了平衡节点的功率方程式在迭代过程中没有约束作用以外,其余每个节点都可以列出两个方程式。薁求解过程大致可以分为以下步骤:衿(1)形成节点导纳矩阵;莆(2)将各节点电压设初值;螃(3)将节点初值代入相关求式,求出修正方程式的常数项向量;薂(4)将节点电压初值代入求式,求出雅可比矩阵元素;羈(5)求解修正方程,求修正向量;袅(6)求取节点电压的新值;蒃(7)检查是否收敛,如不收敛,则以各节点电压的新值作为初值自第3步重新开始进行狭义次迭代,否则转入下一步;蚄(8)计算支路功率分布,PV节点无功功率和平衡节点功率。莀葿芄其用程序仿真的过程可以由以下流程图来简单表示出来:蒁蒈羈羄蒂袁莈螅薄三、Matlab程序罿螇1、原代码蒅莁%潮流计算莂fprintf('开始潮流计算\n');芆fprintf('请输入待求网络的相应参数\n');膅%参数输入部分莃n=input('网络中的节点数:n=');蒀L=input('网络中的支路数:L=');蚆ss=input('平衡节点ss=');羆pr=input('误差精度:pr=');蒄X1=input('支路参数:X1=');薈X2=input('节点参数:X2=');荿X=input('节点号和对地参数:X=');蚆fprintf('参数输入部分结束\n\n');芁Y=zeros(n);袁%置迭代次数螈mm=1;蒆%创建节点导纳矩阵莃fori=1:L聿ifX1(i,6)==0%不含变压器的支路膈p=X1(i,1);羃q=X1(i,2);莄Y(p,q)=Y(p,q)-1/X1(i,3);莂Y(q,p)=Y(p,q);蚇Y(p,p)=Y(p,p)+1/X1(i,3)+*X1(i,4);蚃Y(q,q)=Y(q,q)+1/X1(i,3)+*X1(i,4);膁else%含有变压器的支路蒀p=X1(i,1);肇q=X1(i,2);莄Y(p,q)=Y(p,q)-1/(X1(i,3)*X1(i,5));芃Y(q,p)=Y(p,q);蚈Y(p,p)=Y(p,p)+1/X1(i,3);蒆Y(q,q)=Y(q,q)+1/(X1(i,5)^2*X1(i,3));膄end芄end羁Y;袅OrgS=zeros(2*n-2,1);袄DetaS=zeros(2*n-2,1);%将OrgS、DetaS初始化肂%S,用于存储初始功率参数聿h=0;蕿j=0;蚅fori=1:n%对PQ节点的处理膃ifi~=ss&&X2(i,6)==2蒁h=h+1;肈forj=1:S(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));羀OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))-real(X2(i,3))*(real(Y