毕业设计基于matlab的电力系统潮流仿真计算.docx

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毕业设计（论文）
电气与电子工程 系 供用电技术 专业
毕业设计（论文）题目 基于 Matlab的电力系统潮流仿真
计算
学 生 姓 名
班 级
学 号
指 导 教 师
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完 成 日 期 2007 年 6 月 10 日
基于Matlab的电力系统潮流仿真计算
The Power Flow Simulation of Power
System Based on MATLAB
总计毕业设计（论文） 页
表 格 个
插 图 幅
摘要
潮流计算是电力系统的一项重要分析功能， 是进行故障计算， 继电保护整定，
安全分析的必要工具。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直观，难于与其他分析
功能集成。 网络原始数据输入工作量大且易于出错。 随着计算机技术的飞速发展，
MICROSOFT WINDOWS 操作系统早已被大家所熟悉，其友好的图形用户界面
已成为 PC 机的标准，而 DOS 操作系统下的应用程序因其界面不够友好，开发
具有 WINDOWS 风格界面的电力系统分析软件已成为当前的主流趋势。另外，
传统的程序设计方法是结构化程序设计方法， 该方法基于功能分解， 把整个软件
工程看作是一个个对象的组合， 由于对某个特定问题域来说， 该对象组成基本不
变， 因此， 这种基于对象分解方法设计的软件结构上比较稳定， 易于维护和扩充。
本文介绍了图形化潮流计算软件的开发设计思想和总体结构， 阐述了该软件
所具备的功能和特点。结合电力系统的特点，软件采用 MATLAB 语言运行于
WINDOWS 操作系统的图形化潮流计算软件。本系统的主要特点是操作简单，
图形界面直观，运行稳定 .计算准确。计算中，算法做了一些改进，提高了计算
速度，各个类的有效封装又使程序具有很好的模块性 .可维护性和可重用性。
关键词：电力系统潮流计算；牛顿—拉夫逊法潮流计算； MATLAB
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目录
摘要
第一章电力系统潮流计算概述
电力系统简介
潮流计算简介
潮流计算的意义及其发展
第二章潮流计算的数学模型
导纳矩阵的原理及计算方法
自导纳和互导纳的确定方法
节点导纳矩阵的性质及意义
非标准变比变压器等值电路
潮流计算的基本方程
电力系统节点分类
潮流计算的约束条件 (1
第三章 牛顿—拉夫逊法概述
-拉夫逊法基本原理
-拉夫逊法求解过程
-拉夫逊法程序框图
第四章 Matlab概述
Matlab 简介
矩阵的生成
矩阵的运算
牛顿一拉夫逊法潮流计算程序
总结
参考文献
(34)
第一章电力系统潮流计算概述
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电力系统叙述
电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站 （或称发电厂 ）中生产
的， 各发电站孤立运行。 随着工农业生产和城市的发展， 电能的需要量迅速增加，
而热能资源 （如煤田 ）和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和
工矿区， 为了解决这个矛盾， 就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站， 然
后将电能远距离输送给电力用户。 同时， 为了提高供电可靠性以及资源利用的综
合经济性， 又把许多分散的各种形式的发电站， 通过送电线路和变电所联系起来。
这种由发电机、 升压和降压变电所， 送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，
即称为电力系统。
电力系统加上发电机的原动机 （如汽轮机、 水轮机 ）， 原动机的力能部分 （如热
力锅炉、水库、原子能电站的反应堆 ）、供热和用热设备，则称为动力系统。
现代电力系统提出了 “灵活交流输电与新型直流输电” 的概念。 灵活交流输
电技术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、
阻抗、 功率以及电路的通断进行实时闭环控制， 从而提高高压输电线路的输送能
力和电力系统的稳定水平。 新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成
果，改善和简化变流站的造价等。
运行方式管理中， 潮流是确定电网运行方式的基本出发点； 在规划领域， 需要进
行潮流分析验证规划方案的合理性； 在实时运行环境， 调度员潮流提供了电网在
预想操作情况下电网的潮流分布以校验运行可靠性。 在电力系统调度运行的多个
领域都涉及到电网潮流计算。 潮流是确定电力网络运行状态的基本因素， 潮流问
题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
潮流计算简介
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算， 它根据给定的
运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的