第一篇：電力系統(tǒng)分析潮流計(jì)算例題

3．1 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3—11所示，其額定電壓為10KV。已知各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷功率及參數(shù)：

S2?(0.3?j0.2)MVA，S3?(0.5?j0.3)MVA，S4?(0.2?j0.15)MVA

Z12?(1.2?j2.4)?，Z23?(1.0?j2.0)?，Z24?(1.5?j3.0)?

試求電壓和功率分布。

解：（1）先假設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓均為額定電壓，求線路始端功率。

P32?Q320.52?0.32?S23?(R23?jX23)?(1?j2)?0.0034?j0.006822VN10P42?Q420.22?0.152?S24?(R24?jX24)?(1.5?j3)?0.0009?j0.001922VN10

則： S23?S3??S23?0.5034?j0.3068

S24?S4??S24?0.2009?j0.1519

'?S23?S24?S2?1.0043?j0.6587

S12又

''P12?Q121.00432?0.65872?S12?(R12?jX12)?(1.2?j2.4)22VN10

?0.0173?j0.0346'故： S12?S12??S12?1.0216?j0.6933

（2）再用已知的線路始端電壓V1?10.5kV及上述求得的線路始端功率S

12，求出線路各點(diǎn)電壓。

(P12R12?Q12X12)1.0216?1.2?0.6933?2.4?V12???0.2752kVV110.5 V2?V1??V12?10.2248kV(P24R24?Q24X24)?V24??0.0740kV?V4?V2??V24?10.1508kVV2

(P23R23?Q23X23)?V23??0.1092kV?V3?V2??V23?10.1156kVV2

（3）根據(jù)上述求得的線路各點(diǎn)電壓，重新計(jì)算各線路的功率損耗和線路始端功率。

0.52?0.32(1?j2)?0.0033?j0.0066 ?S23?210.120.22?0.152(1.5?j3)?0.0009?j0.0018 ?S24?210.15故 S23?S3??S23?0.5033?j0.3066 S24?S4??S24?0.2009?j0.1518

'?S23?S24?S2?1.0042?j0.6584 則 S12又

1.00422?0.65842?S12?(1.2?j2.4)?0.0166?j0.0331 210.22 從而可得線路始端功率 S12?1.0208?j0.6915 這個(gè)結(jié)果與第（1）步所得計(jì)算結(jié)果之差小于0.3%，所以第（2）和第（3）的結(jié)果可作為最終計(jì)算結(jié)果；若相差較大，則應(yīng)返回第（2）步重新計(jì)算，直道相差較小為止。

3.2 如圖所示簡(jiǎn)單系統(tǒng)，額定電壓為110KV 雙回輸電線路，長(zhǎng)度為80km，采用LGJ-150導(dǎo)線，其單位長(zhǎng)度的參數(shù)為：r=0.21Ω/km，x=0.416Ω/km,b=2.74?10?6S/km。變電所中裝有兩臺(tái)三相110/11kV的變壓器，每臺(tái)的容量為15MVA,其參數(shù)為：

?P0?40.5kW，?Ps?128kW,Vs%?10.5,Io%?3.5。母線A的實(shí)際運(yùn)行電壓為117kV，負(fù)荷功率：

SLDb?30?j12MVA,SLDc?20?j15MVA。當(dāng)變壓器取主軸時(shí)，求母線c的電壓。

解（1）計(jì)算參數(shù)并作出等值電路。

輸電線路的等值電阻、電抗和電納分別為 RL?1?80?0.21??8.4? 21 XL??80?0.416??16.6? Bc?2?80?2.74?10?6S?4.38?10?4S

由于線路電壓未知，可用線路額定電壓計(jì)算線路產(chǎn)生的充電功率，并將其等分為兩部分，便得

112?QB??BcVN???4.38?10?4?1102Mvar??2.65Mvar22將?QB分別接于節(jié)點(diǎn)A 和b，作為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的一部分。

兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，它們的等值電阻、電抗及勵(lì)磁功率分別為

1?PsVN21128?1102RT?????3.4? 2221000SN21000?151Vs%VN2110.5?1102RT?????42.4? 22100SN2100?153.5?15?Po?j?Qo?2?(0.0405?j)MVA?0.08?j1.05MVA100

變壓器的勵(lì)磁功率也作為接于節(jié)點(diǎn)b的負(fù)荷，于是節(jié)點(diǎn)b的負(fù)荷

Sb?SLDb?j?QB?(?P0?j?Q0)?30?j12?0.08?j1.05?j2.65MVA?30.08?j10.4MVA點(diǎn)c的功率即是負(fù)荷功率 Sc?20?j15MVA 這樣就得到圖所示的等值電路

節(jié)

（2）計(jì)算母線A輸出的功率。

先按電力網(wǎng)絡(luò)的額定電壓計(jì)算電力網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗。變壓器繞組中的功率損耗為

?Sc?202?152??RT?jXT???ST??(3.4?j42.4)MVA2??

110?VN??0.18?j2.19MVA2由圖可知

Sc'?Sc??PT?j?QT?20?j15?0.18?j2.19MVA?20.18?j17.19MVASc''?Sc'?Sb?20.18?j17.19?30.08?j10.4MVA?50.26?j27.59MVA

線路中的功率損耗為

?S1??SL???V???RL?jXL??N?

50.262?27.592?(8.4?j16.6)MVA?2.28?j4.51MVA2110''2 于是可得 S1'?S1''??SL?50.26?j27.59?2.28?j4.51MVA?52.54?j32.1MVA

由母線A輸出的功率為

SA?S1'?j?QB?52.54?j32.1?j2.65MVA?52.54?j29.45MVA

（3）計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓。

線路中電壓降落的縱分量和橫分量分別為

P1'RL?Q1'XL52.24?8.4?32.1?16.6?VL??kV?8.3kVVA117

P1'XL?Q1'RL52.24?16.6?32.1?8.4?VL??kV?5.2kV

VA117b點(diǎn)電壓為

Vb? ?VA??VL????VL??22?117?8.3?2?5.22kV?108.8kV變壓器中電壓降落的縱，橫分量分別為

Pc'RT?Qc'XT20.18?3.4?17.19?42.4?VT??kV?7.3kV

Vb108.8

'Pc'XT?QCRT20.18?42.4?17.19?3.4?VT??kV?7.3kV

Vb108.8歸算到高壓側(cè)的c點(diǎn)電壓

Vc'? ?Vb??VT????VT??22?108.8?7.3?2?7.32kV?101.7kV變電所低壓母線c的實(shí)際電壓

1111Vc?Vc??101.7?kV?10.17kV

110110'如果在上述計(jì)算中都不計(jì)電壓降落的橫分量，所得結(jié)果為

Vb?108.7kV，Vc'?101.4kV，Vc?10.14kV 與計(jì)及電壓降落橫分量的計(jì)算結(jié)果相比，誤差很小。

3.3 某一額定電壓為10kV的兩端供電網(wǎng)，如圖所示。線路L1、L2和L3導(dǎo)線型號(hào)均為L(zhǎng)J-185，線路長(zhǎng)度分別為10km，4km和3km，線路L4為2km長(zhǎng)的LJ-70導(dǎo)線；各負(fù)荷點(diǎn)負(fù)荷?A?10.5?0?kV、V?B?10.4?0?kV時(shí)的初始如圖所示。試求V功率分布，且找到電壓最低點(diǎn)。（線路參數(shù)LJ-185：z=0.17+j0.38Ω/km；LJ-70：z=0.45+j0.4Ω/km）

解 線路等值阻抗

ZL1?10?(0.17?j0.38)?1.7?j3.8?

ZL2?4?(0.17?j0.38)?0.68?j1.52?

ZL3?3?(0.17?j0.38)?0.51?j1.14? ZL4?2?(0.45?j0.4)?0.9?j0.8? 求C點(diǎn)和D點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷，為 ?SCE SC0.32?0.162?(0.9?j0.8)?1.04?j0.925kVA 210?2600?j1600?300?j160?1.04?j0.925?2901.04?j1760.925kVA

SD?600?j200?1600?j1000?2200?j1200kVA

循環(huán)功率

Sc?V??A??VBVN?10.5?10.4??10?339.43?0.17?j0.38?kVA?580?j129kVA ??17??0.17?j0.38?Z??1?2901.04?7?2200?3?j1760.925?7?j1200?3??Sc17 ?1582.78?j936.85?580?j129?2162.78?j1065.85kVASAC?1?2901.04?10?2200?14?j1760.925?10?j1200?14??Sc 17?3518.26?j2024.07?580?j129?2938.26?j1895.07kVASBD?SAC?SBD?2162.78?j1065.85?2938.26?j1895.07?5101.04?j2960.92kVA SC?SD?2901.04?j1760.925?2200?j1200?5101.04?j2960.92kVA SCD?SBD?SD?2938.26?j1895.07?2200?j1200?738.26?j695.07kVA

C點(diǎn)為功率分點(diǎn)，可推算出E點(diǎn)為電壓最低點(diǎn)。進(jìn)一步可求得E點(diǎn)電壓 ?SAC2.162?1.072?(1.7?j3.8)MVA?98.78?j220.8kVA

102' SAC?2162.78?j1065.85?98.78?j220.8?2261.56?j1286.65kVA

?VAC?2.26?1.7?1.29?3.8?0.8328kV10.5

VC?VA??VAC?10.5?0.8328?9.6672kV ?VCE?0.301?0.9?0.161?0.8?0.041kV9.6672

VE?VC??VCE?9.6672?0.041?9.6262kV

3.4 圖所示110kV閉式電網(wǎng)，A點(diǎn)為某發(fā)電廠的高壓母線，其運(yùn)行電壓為117kV。網(wǎng)絡(luò)各組件參數(shù)為：

變電所b SNXT?63.5?

?20MVA，?S0?0.05?j0.6MVA，RT?4.84?，變電所c SNXT?127?

?10MVA，?S0?0.03?j0.35MVA，RT?11.4?，負(fù)荷功率 SLDb?24?j18MVA，SLDc?12?j9MVA

試求電力網(wǎng)絡(luò)的功率分布及最大電壓損耗。

解（1）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及制定等值電路。

線路Ⅰ： Z??(0.27?j0.423)?60??16.2?j25.38?

B??2.69?10?6?60S?1.61?10?4S

2?QB???1.61?10?4?1102Mvar??1.95Mvar

線路Ⅱ： Z??(0.27?j0.423)?50??13.5?j21.15?

B??2.69?10?6?50S?1.35?10?4S

2?QB???1.35?10?4?1102Mvar??1.63Mvar

線路Ⅱ： Z??? B????(0.45?j0.44)?40??18?j17.6?

?2.58?10?6?40S?1.03?10?4S ??1.03?10?4?1102Mvar??1.25Mvar

1?4.84?j63.5???2.42?j31.75? 2 2?QB??? 變電所b：ZTb? ?S0b?2?0.05?j0.6?MVA?0.1?j1.2MVA

變電所b：ZTc?1?11.4?j127???5.7?j63.5? 2 ?S0c?2?0.03?j0.35?MVA?0.06?j0.7MVA 等值電路如圖所示

（2）計(jì)算節(jié)點(diǎn)b和c的運(yùn)算負(fù)荷。

?STb242?182?2.24?j31.75?MVA?0.18?j2.36MVA ?2110Sb?SLDb??STb??Sob?j?QBI?j?QB????24?j18?0.18?j2.36?0.1?j1.2?j0.975?j0.623M?24.28?j19.96MVA?STc122?92?5.7?j63.5?MVA?0.106?j1.18MVA ?1102Sc?SLDc??STc??Soc?j?QB????j?QB???12?j9?0.106?j1.18?0.06?j0.7?j0.623?j0.815MVA?12.17?j9.44MVA（3）計(jì)算閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布。

???SbZ???Z????ScZ???24.28?j19.96??31.5?j38.75???12.17?j9.44??13.5?j21.15?MVS?????47.7?j64.13Z???Z???Z??????18.64?j15.79MVAS????ScZ???Z????SbZ????Z???Z???Z???????12.17?j19.44??34.2?j42.98???24.28?j19.96??16.2?j25.38?MVA47.7?j64.13?17.8?j13.6MVASI?S???18.64?j15.79?17.8?j13.6MVA?36.44?j29.39MVA

Sb?Sc?24.28?j19.96?12.17?j9.44MVA?36.45?j29.4MVA

可見，計(jì)算結(jié)果誤差很小，無(wú)需重算。取S?續(xù)進(jìn)行計(jì)算。

S????18.64?j15.79MVA繼?Sb?S??24.28?j19.96?18.65?j15.8MVA?5.63?j4.16MVA

由此得到功率初分布，如圖所示。（4）計(jì)算電壓損耗。

由于線路Ⅰ和Ⅲ的功率均流向節(jié)點(diǎn)b為功率分點(diǎn)，且有功功率分點(diǎn)和無(wú)公功功率分點(diǎn)都在b點(diǎn)，因此這點(diǎn)的電壓最低。為了計(jì)算線路Ⅰ的電壓損耗，要用A點(diǎn)的電壓和功率SA1。SA1?S???SL?18.642?15.82?16.2?j25.38?MVA?19.45?j17.05MVA?18.65?j15.8?1102?V??PA1R??QA?X?19.45?16.2?17.05?25.38??6.39MVA VA117變電所b高壓母線的實(shí)際電壓為 Vb?VA??V??117?6.39?110.61MVA

3.5 變比分別為k1?110/11和k2?115.5/11的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，如圖所示，兩臺(tái)變壓器歸算到低壓側(cè)的電抗均為1Ω，其電阻和導(dǎo)納忽略不計(jì)。已知低壓母線電壓10kV，負(fù)荷功率為16+j12MVA，試求變壓器的功率分布和高壓側(cè)電壓。解（1）假定兩臺(tái)變壓器變比相同，計(jì)算其功率分布。因兩臺(tái)變壓器電抗相等，故

S1LD?S2LD?11SLD??16?j12?MVA?8?j6MVA 22（2）求循環(huán)功率。因?yàn)樽杩挂褮w算到低壓側(cè)，宜用低壓側(cè)的電壓求環(huán)路電勢(shì)。若取其假定正方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，則可得

k2 ?E?VB?????10.5??1??10?1?kV?0.5kV ???10??k1?故循環(huán)功率為 Sc?VB?E10?0.5?MVA?j2.5MVA ??ZT1?ZT2?j1?j1（3）計(jì)算兩臺(tái)變壓器的實(shí)際功率分布。

ST1?S1LD?Sc?8?j6?j2.5MVA?8?j8.5MVA

ST2?S2LD?Sc?8?j6?j2.5MVA?8?j3.5MVA

（4）計(jì)算高壓側(cè)電壓。不計(jì)電壓降落的橫分量時(shí)，按變壓器T-1計(jì)算可得高壓母線電壓為

8.5?1? VA???10??k1??10?0.85??10kV?108.5kV

?10?按變壓器T-2計(jì)算可得

3.5?1? VA???10??k2??10?0.35??10.5kV?108.68kV

?10? 計(jì)及電壓降落的橫分量，按T-1和T-2計(jì)算克分別得。

VA?108.79kV，VA?109kV

（5）計(jì)及從高壓母線輸入變壓器T-1和T-2的功率。S S'T182?8.52?8?j8.5??j1MVA?8?j9.86MVA

10282?3.52?8?j3.5??j1MVA?8?j4.26MVA 210'T2輸入高壓母線的總功率為

S'?ST'1?ST22?8?j9.86?8?j4.26MVA?16?j14.12MVA 計(jì)算所得功率分布，如圖所示。

3．6 如圖所示網(wǎng)絡(luò)，變電所低壓母線上的最大負(fù)荷為40MW，cos??0.8，Tmax?4500h。試求線路和變壓器全年的電能損耗。線路和變壓器的參數(shù)如下：

線路（每回）：r=0.17Ω/km, x=0.409Ω/km, b?2.28?10?6S/km

變壓器（每臺(tái)）:?P0?86kW,?Ps?200kW,I0%?2.7,Vs%?10.5

解 最大負(fù)荷時(shí)變壓器的繞組功率損耗為

V%???S?ST??PT?j?QT?2??Ps?jsSN???100???2SN2

????2

10.5???40/0.8??2?200?j?31500??kVA?kVA?252?j41661002?31.5????變壓器的鐵芯損耗為

I%?2.7????S0?2??P0?j0SN??2?86?j?31500kVA ?kVA?172?j1701100100????線路末端充電功率

QB2??2blV2??2.82?10?6?100?1102Mvar??3.412Mvar

2等值電路中流過線路等值阻抗的功率為

S1?S??ST??S0?jQB2?40?j30?0.252?j4.166?0.172?j1.701?j3.412MVA?40.424?j32.455MVA線路上的有功功率損耗

S1240.4242?32.45521??0.17?100MW?1.8879MW ?PL?2RL?2V1102

已知cos??0.8，Tmax?4500h，從表中查得??3150h，假定變壓器全年投入運(yùn)行，則變壓器全年的電能損耗 ?WT?2?P0?8760??PT?3150?172?8760?252?3150kW?h?2300520kW?h

線路全年的電能損耗

?WL??PL?3150?1887.9?3150kW?h?5946885kW?h 輸電系統(tǒng)全年的總電能損耗

?WT??WL?2300520?5946885kW?h?8247405kW?h

第二篇：電力系統(tǒng)分析潮流計(jì)算大作業(yè)

電力系統(tǒng)分析潮流計(jì)算大作業(yè)

（源程序及實(shí)驗(yàn)報(bào)告）

源程序如下：

采用直角坐標(biāo)系的牛頓-拉夫遜迭代 function chaoliujisuan()m=3;%m=PQ節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) v=1;%v=PV節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)

P=[-0.8055-0.18 0];%P=PQ節(jié)點(diǎn)的P值 Q=[-0.5320-0.12 0];%Q=PQ節(jié)點(diǎn)的Q值 PP=[0.5];%PP=PV節(jié)點(diǎn)的P值 V=[1.0];%V=PV節(jié)點(diǎn)的U值

E=[1 1 1 1.0 1.0]';%E=PQ,PV,Vθ節(jié)點(diǎn)e的初值

F=[0 0 0 0 0]';%F=PQ,PV,Vθ節(jié)點(diǎn)f的初值 G=[

6.3110-3.5587-2.7523 0 0;

-3.5587 8.5587-5

0 0;

-2.7523-5

7.7523 0 0;

0

0

0

0 0;

0

0

0

0 0

];B=[

-20.4022 11.3879

9.1743

0

0;

11.3879-31.00937 15

4.9889 0;

9.1743

-28.7757 0

4.9889;

0

4.9889

0

5.2493 0;

0

0

4.9889

0

-5.2493

];Y=G+j*B;X=[];%X=△X n=m+v+1;%總的節(jié)點(diǎn)數(shù)

FX=ones(2*n-2,1);%F(x)矩陣

F1=zeros(n-1,n-1);%F(x)導(dǎo)數(shù)矩陣 a=0;%記錄迭代次數(shù)

EF=zeros(n-1,n-1);%最后的節(jié)點(diǎn)電壓矩陣 while max(FX)>=10^(-5)for i=1:m %PQ節(jié)點(diǎn)

FX(i)=P(i);%△P FX(n+i-1)=Q(i);%△Q

for w=1:n FX(i)= FX(i)-E(i)*G(i,w)*E(w)+E(i)*B(i,w)*F(w)-F(i)*G(i,w)*F(w)-F(i)*B(i,w)*E(w);%△P

FX(n+i-1)=FX(n+i-1)-F(i)*G(i,w)*E(w)+F(i)*B(i,w)*F(w)+E(i)*G(i,w)*F(w)+E(i)*B(i,w)*E(w);%△Q

end end for i=m+1:n-1 %PV節(jié)點(diǎn) FX(i)=PP(i-m);%△P FX(n+i-1)=V(i-m)^2-E(i)^2-F(i)^2;%△Q

for w=1:n FX(i)= FX(i)-E(i)*G(i,w)*E(w)+E(i)*B(i,w)*F(w)-F(i)*G(i,w)*F(w)-F(i)*B(i,w)*E(w);%△P

end end

for i=1:m %PQ節(jié)點(diǎn)

for w=1:n-1

if i~=w

F1(i,w)=-(G(i,w)*E(i)+B(i,w)*F(i));

F1(i,n+w-1)=B(i,w)*E(i)-G(i,w)*F(i);

F1(n+i-1,w)=B(i,w)*E(i)-G(i,w)*F(i);

F1(n+i-1,n+w-1)=G(i,w)*E(i)+B(i,w)*F(i);

else

F1(i,w)=-G(i,i)*E(i)-B(i,i)*F(i);

F1(i,n+w-1)=B(i,i)*E(i)-G(i,i)*F(i);

F1(n+i-1,w)=B(i,i)*E(i)-G(i,i)*F(i);

F1(n+i-1,n+w-1)=G(i,i)*E(i)+B(i,i)*F(i);

for k=1:n

F1(i,w)=F1(i,w)-G(i,k)*E(k)+B(i,k)*F(k);

F1(i,n+w-1)= F1(i,n+w-1)-G(i,k)*F(k)-B(i,k)*E(k);

F1(n+i-1,w)=F1(n+i-1,w)+G(i,k)*F(k)+B(i,k)*E(k);

F1(n+i-1,n+w-1)=F1(n+i-1,n+w-1)-G(i,k)*E(k)+B(i,k)*F(k);

end

end

end end for i=m+1:n-1 %PV節(jié)點(diǎn)

for w=1:n-1

if i~=w

F1(i,w)=-(G(i,w)*E(i)+B(i,w)*F(i));

F1(i,n+w-1)=B(i,w)*E(i)-G(i,w)*F(i);

F1(n+i-1,w)=0;

F1(n+i-1,n+w-1)=0;

else

F1(i,w)=-G(i,i)*E(i)-B(i,i)*F(i);

F1(i,n+w-1)=B(i,i)*E(i)-G(i,i)*F(i);

F1(n+i-1,w)=-2*E(i);

F1(n+i-1,n+w-1)=-2*F(i);

for k=1:n

F1(i,w)=F1(i,w)-G(i,k)*E(k)+B(i,k)*F(k);

F1(i,n+w-1)= F1(i,n+w-1)-G(i,k)*F(k)-B(i,k)*E(k);

end

end

end end X=inv(F1)*(-FX);for i=1:n-1

E(i)=E(i)+X(i);

F(i)=F(i)+X(n+i-1);end a=a+1;fprintf('第%d次迭代后的節(jié)點(diǎn)電壓分別為:n',a);disp(E+j*F);fprintf('第%d次迭代后功率偏差△P △Q電壓偏差△V的平方分別為:n',a);disp(FX);end

disp('收斂后的節(jié)點(diǎn)電壓用極坐標(biāo)表示為:');EF=E+j*F;for i=1:n-1 fprintf('%d號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的幅值為:',i)

disp(abs(EF(i)));fprintf('%d號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的相角度數(shù)為',i)

disp(angle(EF(i))*180/pi);end PPH=0;for i=1:n

PPH=PPH+EF(n)*conj(Y(n,i))*conj(EF(i));end fprintf('平衡節(jié)點(diǎn)的功率');disp(PPH);

運(yùn)行結(jié)果：

運(yùn)行結(jié)果復(fù)制如下：

第1次迭代后的節(jié)點(diǎn)電壓分別為:

1.00340.1019i

1.03390.0017i

1.0000

第1次迭代后功率偏差△P △Q電壓偏差△V的平方分別為:

-0.8055

-0.1800

0

0.5000

-0.3720

0.2474

0.3875

0

第2次迭代后的節(jié)點(diǎn)電壓分別為:

0.98360.1038i

1.01830.0035i

1.0000

第2次迭代后功率偏差△P △Q電壓偏差△V的平方分別為:

0.0512

-0.0222

-0.0403

0.0002

-0.1012

-0.0219

-0.0099

-0.0000

第3次迭代后的節(jié)點(diǎn)電壓分別為:

0.98310.1038i

1.01800.0035i

1.0000

第3次迭代后功率偏差△P △Q電壓偏差△V的平方分別為:

0.0008

-0.0003

-0.0005

-0.0001

-0.0021

-0.0004

-0.0003

-0.0000

第4次迭代后的節(jié)點(diǎn)電壓分別為:

0.98310.1038i

1.01800.0035i

1.0000

第4次迭代后功率偏差△P △Q電壓偏差△V的平方分別為:

1.0e-005 *

0.0280

-0.0083

-0.0164

-0.0121

-0.1085

-0.0199

-0.0135

-0.0005

收斂后的節(jié)點(diǎn)電壓用極坐標(biāo)表示為: 1號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的幅值為:

0.9916

1號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的相角度數(shù)為-7.4748

2號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的幅值為:

1.0175

2號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的相角度數(shù)為-5.8548

3號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的幅值為:

1.0229

3號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的相角度數(shù)為-5.5864

4號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的幅值為:

1.0000

4號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓的相角度數(shù)為-0.2021

平衡節(jié)點(diǎn)的功率 0.4968-10.3280i

第三篇：電力系統(tǒng)分析潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法

潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法。

熟悉MATLAB，并掌握MATLAB程序的基本調(diào)試方法。

二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

根據(jù)課程內(nèi)容，熟悉MATLAB軟件的使用方法，自行學(xué)習(xí)MATLAB程序的基礎(chǔ)語(yǔ)法，并根據(jù)所學(xué)知識(shí)編寫潮流計(jì)算牛頓拉夫遜法(或PQ分解法)的計(jì)算程序，用相應(yīng)的算例在MATLAB上進(jìn)行計(jì)算、調(diào)試和驗(yàn)證。

三、實(shí)驗(yàn)要求

每人一組，在實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)，用MATLAB調(diào)試和修改運(yùn)行程序，用算例計(jì)算輸出潮流結(jié)果。

四、實(shí)驗(yàn)程序

clear;

%清空內(nèi)存

n=input('請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù):n=');n1=input('請(qǐng)輸入支路數(shù):n1=');isb=input('請(qǐng)輸入平衡節(jié)點(diǎn)號(hào):isb=');pr=input('請(qǐng)輸入誤差精度:pr=');B1=input('請(qǐng)輸入支路參數(shù):B1=');B2=input('請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)參數(shù):B2=');X=input('節(jié)點(diǎn)號(hào)和對(duì)地參數(shù):X=');Y=zeros(n);

Times=1;

%一：創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣

for i=1:n1

if B1(i,6)==0

%不含變壓器的支路

p=B1(i,1);

q=B1(i,2);

Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);

Y(q,p)=Y(p,q);

Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);

Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);

else

%含有變壓器的支路

p=B1(i,1);

q=B1(i,2);

Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5));

Y(q,p)=Y(p,q);

Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);

Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,5)^2*B1(i,3));

end end Y;

%將OrgS、DetaS初始化

OrgS=zeros(2*n-2,1);

DetaS=zeros(2*n-2,1);

%二：創(chuàng)建OrgS，用于存儲(chǔ)初始功率參數(shù)

h=0;j=0;for i=1:n

%對(duì)PQ節(jié)點(diǎn)的處理

if i~=isb&B2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*Imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

end

end end %三：對(duì)PV節(jié)點(diǎn)的處理，注意這時(shí)不可再將h初始化為0 for i=1:n

if i~=isb&B2(i,6)==3

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

end

end end OrgS;%四：創(chuàng)建PVU 用于存儲(chǔ)PV節(jié)點(diǎn)的初始電壓

PVU=zeros(n-h-1,1);t=0;for i=1:n

if B2(i,6)==3

t=t+1;

PVU(t,1)=B2(i,3);

end end PVU;%五：創(chuàng)建DetaS,用于存儲(chǔ)有功功率、無(wú)功功率和電壓幅值的不平衡量

h=0;for i=1:n

%對(duì)PQ節(jié)點(diǎn)的處理

if i~=isb&B2(i,6)==2

h=h+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);

end end t=0;for i=1:n

%六：對(duì)PV節(jié)點(diǎn)的處理，注意這時(shí)不可再將h初始化為0

if i~=isb&B2(i,6)==3

h=h+1;

t=t+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;

end end DetaS;%七：創(chuàng)建I，用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電流參數(shù)

i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:n

if i~=isb

h=h+1;

I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));

end end I;%八：創(chuàng)建Jacbi(雅可比矩陣)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n

%對(duì)PQ節(jié)點(diǎn)的處理

if B2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

if j~=isb

k=k+1;

if i==j

%對(duì)角元素的處理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));

else

%非對(duì)角元素的處理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);

end

if k==(n-1)%將用于內(nèi)循環(huán)的指針置于初始值，以確保雅可比矩陣換行

k=0;

end

end

end

end end k=0;for i=1:n

%對(duì)PV節(jié)點(diǎn)的處理

if B2(i,6)==3

h=h+1;

for j=1:n

if j~=isb

k=k+1;

if i==j

%對(duì)角元素的處理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));

else

%非對(duì)角元素的處理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k-1)=0;

Jacbi(2*h,2*k)=0;

end

if k==(n-1)

%將用于內(nèi)循環(huán)的指針置于初始值，以確保雅可比矩陣換行

k=0;

end

end

end

end end Jacbi;%九：求解修正方程，獲取節(jié)點(diǎn)電壓的不平衡量

DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU;%修正節(jié)點(diǎn)電壓 j=0;for i=1:n

%對(duì)PQ節(jié)點(diǎn)處理

if B2(i,6)==2

j=j+1;

B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end end for i=1:n

%對(duì)PV節(jié)點(diǎn)的處理

if B2(i,6)==3

j=j+1;

B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end end B2;%十：開始循環(huán)********************************************************************** while abs(max(DetaU))>pr OrgS=zeros(2*n-2,1);

%！!初始功率參數(shù)在迭代過程中是不累加的，所以在這里必須將其初始化為零矩陣

h=0;j=0;for i=1:n

if i~=isb&B2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

end

end end for i=1:n

if i~=isb&B2(i,6)==3

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));

end

end end OrgS;%創(chuàng)建DetaS h=0;for i=1:n

if i~=isb&B2(i,6)==2

h=h+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);

end end t=0;for i=1:n

if i~=isb&B2(i,6)==3

h=h+1;

t=t+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;

end end DetaS;%創(chuàng)建I i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:n

if i~=isb

h=h+1;

I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));

end end I;%創(chuàng)建Jacbi Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n

if B2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

if j~=isb

k=k+1;

if i==j

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));

else

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);

end

if k==(n-1)

k=0;

end

end

end

end end k=0;for i=1:n

if B2(i,6)==3

h=h+1;

for j=1:n

if j~=isb

k=k+1;

if i==j

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));

else

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k-1)=0;

Jacbi(2*h,2*k)=0;

end

if k==(n-1)

k=0;

end

end

end

end end Jacbi;DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU;%修正節(jié)點(diǎn)電壓 j=0;for i=1:n

if B2(i,6)==2

j=j+1;

B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end end for i=1:n

if B2(i,6)==3

j=j+1;

B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end end B2;Times=Times+1;

%迭代次數(shù)加1 end Times;

五、實(shí)驗(yàn)流程

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

參數(shù)輸入：

運(yùn)行結(jié)果：

七、實(shí)驗(yàn)體會(huì)

通過這次實(shí)驗(yàn)，讓我第一次接觸到了MATLAB,并深切體會(huì)到了它的強(qiáng)大之處；潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法的實(shí)現(xiàn)不僅鞏固了我的學(xué)過的知識(shí)，還讓我學(xué)到一些MATLAB的編程，雖然在實(shí)驗(yàn)的過程中出現(xiàn)了很多的錯(cuò)誤，但在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，問題都解決啦；計(jì)算機(jī)為我們省去了大量的人工計(jì)算，希望在以后的學(xué)習(xí)中能接觸到更多的軟件，學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。

第四篇：電力系統(tǒng)分析潮流實(shí)驗(yàn)報(bào)告

南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電力系統(tǒng)潮流計(jì)算實(shí)驗(yàn) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 實(shí)驗(yàn)類型：□ 驗(yàn)證 □ 綜合 ■ 設(shè)計(jì) □ 創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序的編制與調(diào)試，獲得對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序，使系統(tǒng)潮流計(jì)算能夠由計(jì)算機(jī)自行完成，即根據(jù)已知的電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型（節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣）及各節(jié)點(diǎn)參數(shù)，由計(jì)算程序運(yùn)行完成該電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算計(jì)算方法的理解，學(xué)會(huì)運(yùn)用電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，掌握潮流計(jì)算的過程及其特點(diǎn)，熟悉各種常用應(yīng)用軟件，熟悉硬件設(shè)備的使用方法，加強(qiáng)編制調(diào)試計(jì)算機(jī)程序的能力，提高工程計(jì)算的能力，學(xué)習(xí)如何將理論知識(shí)和實(shí)際工程問題結(jié)合起來(lái)。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

編制調(diào)試電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序。程序要求根據(jù)已知的電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型（節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣）及各節(jié)點(diǎn)參數(shù)，完成該電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算，要求計(jì)算出節(jié)點(diǎn)電壓、功率等參數(shù)。

1、在各種潮流計(jì)算的算法中選擇一種，按照計(jì)算方法編制程序。

2、將事先編制好的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算程序原代碼由自備移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。

3、在相應(yīng)的編程環(huán)境下對(duì)程序進(jìn)行組織調(diào)試。

4、應(yīng)用計(jì)算例題驗(yàn)證程序的計(jì)算效果。

三、實(shí)驗(yàn)程序：

function [e,f,p,q]=flow_out(g,b,kind,e,f)%計(jì)算潮流后efpq的終值 s=flow(g,b,kind,e,f);k=0;

while max(abs(s))>10^-5 J=J_out(g,b,kind,e,f);J_ni=inv(J);dv=J_ni*s;l=length(dv)/2;

for i=1:l

e(i)=e(i)-dv(2*i-1);f(i)=f(i)-dv(2*i);

end

s=flow(g,b,kind,e,f);end

l=length(e);for i=1:l s1=0;s2=0;

for j=1:l

s1=s1+g(i,j)*e(j)-b(i,j)*f(j);s2=s2+g(i,j)*f(j)+b(i,j)*e(j);

end

p(i)=e(i)*s1+f(i)*s2;q(i)=f(i)*s1-e(i)*s2;end

function s=flow(g,b,kind,e,f)%計(jì)算當(dāng)前ef與規(guī)定的pqv的差值 l=length(e);s=zeros(2*l-2,1);for i=1:(l-1)s1=0;s2=0;

for j=1:l

s1=s1+g(i,j)*e(j)-b(i,j)*f(j);s2=s2+g(i,j)*f(j)+b(i,j)*e(j);

end

s(2*i-1)=kind(2,i)-e(i)*s1-f(i)*s2;

if kind(1,i)==1

s(2*i)=kind(3,i)-f(i)*s1+e(i)*s2;

else

s(2*i)=kind(3,i)^2-f(i)^2-e(i)^2;

end end

function J=J_out(g,b,kind,e,f)%計(jì)算節(jié)點(diǎn)的雅克比矩陣 l=length(e);

J=zeros(2*l-2,2*l-2);for i=1:(l-1);

if kind(1,i)==1

s=PQ_out(g,b,e,f,i);

for j=1:(2*l-2)J(2*i-1,j)=s(1,j);J(2*i,j)=s(2,j);

end

else

s=PV_out(g,b,e,f,i);for j=1:(2*l-2)J(2*i-1,j)=s(1,j);J(2*i,j)=s(2,j);

end

end end

function pq=PQ_out(g,b,e,f,i)%計(jì)算pq節(jié)點(diǎn)的雅克比矩陣 l=length(e);pq=zeros(2,2*l-2);for j=1:(l-1)

if j==i s=0;

for k=1:l

s=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));

end

pq(1,2*i-1)=s-g(i,i)*e(i)-b(i,i)*f(i);s=0;

for k=1:l

s=s-(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));

end

pq(1,2*i)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);s=0;

for k=1:l

s=s+(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));

end

pq(2,2*i-1)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);s=0;

for k=1:l

s=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));

end

pq(2,2*i)=s+g(i,i)*e(i)+b(i,i)*f(i);

else

pq(1,2*j-1)=-(g(i,j)*e(i)+b(i,j)*f(i));pq(1,2*j)=b(i,j)*e(i)-g(i,j)*f(i);pq(2,2*j)=-pq(1,2*j-1);pq(2,2*j-1)=pq(1,2*j);

end end

function pv=PV_out(g,b,e,f,i)%計(jì)算pv節(jié)點(diǎn)的雅克比矩陣 l=length(e);pv=zeros(2,2*l-2);for j=1:(l-1)

if j==i s=0;

for k=1:l

s=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));

end

pv(1,2*i-1)=s-g(i,i)*e(i)-b(i,i)*f(i);s=0;for k=1:l

s=s-(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));

end

pv(1,2*i)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);pv(2,2*i-1)=-2*e(i);pv(2,2*i)=-2*f(i);

else

pv(1,2*j-1)=-(g(i,j)*e(i)+b(i,j)*f(i));pv(1,2*j)=b(i,j)*e(i)-g(i,j)*f(i);

end end

%數(shù)據(jù)輸入

g=[1.042093-0.588235 0-0.453858-0.588235 1.069005 0-0.480769 0 0 0 0

-0.453858-0.480769 0 0.9344627];

b=[-8.242876 2.352941 3.666667 1.891074 2.352941-4.727377 0 2.403846 3.666667 0-3.333333 0 1.891074 2.40385 0 4.26159];e=[1 1 1.1 1.05];f=[0 0 0 0];kind=[1 1 2 0-0.3-0.55 0.5 1.05-0.18-0.13 1.1 0];

[e,f,p,q]=flow_out(g,b,kind,e,f);e f

四、例題及運(yùn)行結(jié)果

在上圖所示的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)1、2為PQ節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)3為PV節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)4為平衡節(jié)點(diǎn)，已給定 P1s+jQ1s=-0.30-j0.18 P2s+jQ2s=-0.55-j0.13 P3s=0.5 V3s=1.10 V4s=1.05∠0° 容許誤差ε=10-5

節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：

各節(jié)點(diǎn)電壓：

節(jié)點(diǎn)

e

f

v

ζ

1.0.984637-0.008596 0.984675-0.500172 2.0.958690-0.108387 0.964798-6.450306 3.1.092415

0.128955 1.100000

6.732347 4.1.050000

0.000000 1.050000

0.000000

各節(jié)點(diǎn)功率：

節(jié)點(diǎn)

P

Q 1-0.300000-0.180000 2 –0.550000-0.130000

30.500000-0.551305

40.367883

0.264698 結(jié)果：

五、思考討論題

1.潮流計(jì)算有幾種方法？簡(jiǎn)述各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：高斯迭代法（高斯塞德爾法），牛頓拉夫遜法以及P-Q分解法。高斯迭代法是直接迭代，對(duì)初值要求比較低，程序簡(jiǎn)單，內(nèi)存小，但收斂性差，速度慢，多用于配電網(wǎng)或輻射式網(wǎng)絡(luò)中；牛頓拉夫遜法是將非線性方程線性化之后再迭代的，對(duì)初值要求比較高，收斂性好，速度快，迭代次數(shù)少，運(yùn)行時(shí)間短，被廣泛使用；P-Q分解法是在極坐標(biāo)牛頓法的基礎(chǔ)上進(jìn)行三個(gè)簡(jiǎn)化所得，有功、無(wú)功分開迭代，迭代次數(shù)比牛頓多一倍但運(yùn)算量小，整體速度更快，運(yùn)行時(shí)間更短，多用于110KV以上的高壓電網(wǎng)中

2.在潮流計(jì)算中，電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)分幾類？各類節(jié)點(diǎn)的已知量和待求量是什么？

答: PQ節(jié)點(diǎn)：P、Q為已知量，V、?為待求量；PV節(jié)點(diǎn)：給定P、V，求Q、?；平衡節(jié)點(diǎn)：給定V、?，求P、Q。

3.潮流計(jì)算中的雅可比矩陣在每次迭代時(shí)是一樣的嗎？為什么？

答:不一樣,因?yàn)槊看蔚碾妷骸⒂泄Αo(wú)功都是與前一次不同的新值，所以每次迭代過程中，雅可比矩陣都是變化的。

六、實(shí)驗(yàn)心得

這次實(shí)驗(yàn)是通過matlab編寫出一個(gè)潮流計(jì)算的程序。我這用了牛頓法直角坐標(biāo)系來(lái)編寫程序的。通過編寫這次程序可以更深一步的理解潮流計(jì)算的步驟，也明白了在潮流計(jì)算中要注意的一些細(xì)節(jié)。

第五篇：電力系統(tǒng)分析計(jì)算機(jī)算法PSDBPA潮流計(jì)算實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電力系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)算法

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生姓名 課 程 電力系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)算法 學(xué) 號(hào)

專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 邱曉燕

二Ο一四 年 六 月 二日

實(shí)驗(yàn)一

潮流計(jì)算

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．了解并掌握電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)算法的相關(guān)原理。

2．了解和掌握PSD-BPA電力系統(tǒng)分析程序穩(wěn)態(tài)分析方法（即潮流計(jì)算）。3．了解并掌握PSD-BPA電力系統(tǒng)分析程序單線圖和地理接線圖的使用。

二、實(shí)驗(yàn)背景

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展，電網(wǎng)通過互聯(lián)變得越來(lái)越復(fù)雜，同時(shí)也使系統(tǒng)穩(wěn)定問題越來(lái)越突出。無(wú)論是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)還是運(yùn)行，對(duì)其安全穩(wěn)定進(jìn)行分析都是極其重要的。

PSD-BPA軟件包主要由潮流和暫穩(wěn)程序構(gòu)成，具有計(jì)算規(guī)模大、計(jì)算速度快、數(shù)值穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，已在我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)行及科研部門得到了廣泛應(yīng)用。

本實(shí)驗(yàn)課程基于PSD-BPA平臺(tái)，結(jié)合《電力系統(tǒng)分析計(jì)算機(jī)算法》課程，旨在引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)際工程相結(jié)合，掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分析的原理、分析步驟以及結(jié)論分析。清晰認(rèn)知電力系統(tǒng)分析的意義。

三、原理和說明

1.程序算法

PSD-BPA電力系統(tǒng)分析程序穩(wěn)態(tài)分析主要是潮流計(jì)算，軟件中潮流程序的計(jì)算方法有P_Q分解法，牛頓_拉夫遜法，改進(jìn)的牛頓－拉夫遜算法。采用什么算法以及迭代的最大步數(shù)可以由用戶指定。

注：采用P-Q分解法和牛頓－拉夫遜法相結(jié)合，以提高潮流計(jì)算的收斂性能，程序通常先采用P-Q分解法進(jìn)行初始迭代，然后再轉(zhuǎn)入牛頓－拉夫遜法求解潮流。

2.程序主要功能

可進(jìn)行交流系統(tǒng)潮流計(jì)算，也可進(jìn)行包括雙端和多端直流系統(tǒng)的交直流混合潮流計(jì)算。除了潮流計(jì)算功能外，該軟件還具有自動(dòng)電壓控制、聯(lián)絡(luò)線功率控制、系統(tǒng)事故分析（N-1開斷模擬）、網(wǎng)絡(luò)等值、靈敏度分析、節(jié)點(diǎn)P－V、Q－V和P－Q曲線、確定系統(tǒng)極限輸送水平、負(fù)荷靜特性模型、靈活多樣的分析報(bào)告、詳細(xì)的檢錯(cuò)功能等功能。

3.輸入、輸出相關(guān)文件 *.dat

潮流計(jì)算數(shù)據(jù)文件

*.bse

潮流計(jì)算二進(jìn)制結(jié)果文件（可用于潮流計(jì)算的輸入或穩(wěn)定計(jì)算）*.pfo

潮流計(jì)算結(jié)果文件

*.map 供單線圖格式潮流圖及地理接線圖格式潮流圖程序使用的二進(jìn)制結(jié)果文件

*.pff，*.pfd 中間文件（正常計(jì)算結(jié)束后將自動(dòng)刪除。不正常時(shí)，將留在硬盤上，可隨時(shí)刪除）

pwrflo.dis 儲(chǔ)存一個(gè)潮流作業(yè)計(jì)算時(shí)屏幕顯示的信息。pfcard.def 定義潮流程序卡片格式文件，用戶可更改及調(diào)整該文件。該文件安裝時(shí)放在與潮流程序相同的目錄中。打開TextEdit應(yīng)用程序時(shí)先讀入該文件。4.程序常用控制語(yǔ)句

常用的控制語(yǔ)句主要包括：

(1)指定潮流文件開始的一級(jí)控制語(yǔ)句“(POWERFLOW, CASEID=方式名, PROJECT=工程名)”

(2)指定計(jì)算方法和最大迭代次數(shù)的控制語(yǔ)句“/SOL_ITER, DECOUPLED=PQ法次數(shù), NEWTON=牛拉法次數(shù)”；

(3)指定計(jì)算結(jié)果輸出的控制語(yǔ)句“/P_OUTPUT_LIST, ?”；(4)指定計(jì)算結(jié)果輸出順序的控制語(yǔ)句“/RPT_SORT= ?”；

(5)指定計(jì)算結(jié)果分析列表的控制語(yǔ)句“/P_ANALYSIS, LEVEL= ？”；(6)指定潮流結(jié)果二進(jìn)制文件名的控制語(yǔ)句“/NEW_BASE, FILE = 文件名”；

(7)指定潮流圖和地理接線圖使用的結(jié)果文件控制語(yǔ)句“/PF_MAP，F(xiàn)ILE=文件名”；

(8)指定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的控制語(yǔ)句“/NETWORK_DATA”；(9)指定潮流數(shù)據(jù)文件結(jié)束的控制語(yǔ)句“(END)”； 5.計(jì)算結(jié)果介紹（PFO文件）

潮流計(jì)算結(jié)果文件內(nèi)容主要分下述幾個(gè)方面： 1）程序控制語(yǔ)句列表。

2）輸入、輸出文件及輸出的內(nèi)容列表。

3）錯(cuò)誤信息。如為致命性錯(cuò)誤，則中斷計(jì)算。4）誤差控制參數(shù)列表。5）迭代過程。6）計(jì)算結(jié)果輸出：

詳細(xì)計(jì)算結(jié)果列表：按節(jié)點(diǎn)、與該節(jié)點(diǎn)相聯(lián)接支路順序，并根據(jù)用戶的要求（通過控制語(yǔ)句控制）可按照字母、分區(qū)或區(qū)域排序輸出潮流計(jì)算結(jié)果。

分析報(bào)告列表：并根據(jù)用戶的要求（通過控制語(yǔ)句控制），輸出各種潮流分析報(bào)告。

7）錯(cuò)誤信息統(tǒng)計(jì)。6.算例

IEEE 9節(jié)點(diǎn)例題：

圖1 IEEE9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)接線圖

節(jié)點(diǎn)參數(shù)、線路參數(shù)及變壓器參數(shù)分別見表1～表3。

表1 IEEE 9節(jié)點(diǎn)算例節(jié)點(diǎn)參數(shù)

表2 IEEE 9節(jié)點(diǎn)算例線路參數(shù)

表3 IEEE 9節(jié)點(diǎn)算例變壓器參數(shù)

注：表1-表3中功率基準(zhǔn)值為100MVA；電阻、電感值為標(biāo)幺值。對(duì)應(yīng)于上述系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的潮流計(jì)算數(shù)據(jù)（IEEE90.DAT）見例1。例1：

(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM)/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0./P_INPUT_LIST,ZONES=ALL /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL /RPT_SORT=ZONE /NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE /PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP /NETWORK_DATA BS GEN1

16.501 999.999.1.04 B

GEN1

230.01

B

STATIONA 230.01 125.50.0 0.B

STATIONB 230.01 90.30.0 0.B

STATIONC 230.01 100.35.0 0.000 B

GEN2

230.01

BE GEN2

18.001 163.999 10 25 B

GEN3

230.01 BE GEN3

13.801 85.999.1025

.L-----------------transmission lines----------------------------L

GEN1 230.STATIONA230..0100.0850.0440 L

GEN1 230.STATIONA230.2.0100.0850.0440 L

GEN1230.STATIONB230..0170.0920.0395 L

STATIONA230.GEN2230..0320.1610.0765 L

STATIONB230.GEN3230..0390.1700.0895 L

GEN2230.STATIONC230..0085.0720.03725 L

STATIONC230.GEN3230..0119.1008.05225.T-----transformers---------

T

GEN116.5 GEN1230..0576 16.5 230.T

GEN218.0 GEN2230..0625 18.0 230.T

GEN313.8 GEN3230..0586 13.8 230.(END)

四、實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

（一）IEEE9節(jié)點(diǎn)算例： 1.系統(tǒng)接線圖：

2.在BPA軟件建立模型，并進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下： 1）系統(tǒng)數(shù)據(jù) 2）計(jì)算過程迭代信息及詳細(xì)的輸出列表：

小結(jié)

3.406

-60.2

0.000

28.2

0.000

0.0

3.406

-32.0

--------------

--------------

--------------

--------------

總結(jié)

3.406

-60.2

0.000

28.2

0.000

0.0

3.406

-32.0 * 并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償數(shù)據(jù)列表

/----------電容器（Mvar）-----------/

/-----------電抗器（Mvar）-------------/

區(qū)域/分區(qū)

最大容量

使用容量

備用

未安排容量

最大容量

使用容量

備用

未安排容量

01

73.4

73.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

-------

-------

-------

-------

-------

-------

-------

-------

總結(jié)

73.4

73.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

TRANSMISSION LINES CONTAINING COMPENSATION

OWN ZONE BUS1

BASE1 ZONE BUS2

BASE2

ID PERCENT

CASE CONTAINS NO TRANSMISSION LINES WITH SERIES COMPENSATION

* 節(jié)點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)列表

節(jié)點(diǎn)

電壓

/--------發(fā)電--------/ /---負(fù)荷----/

/-----無(wú)功補(bǔ)償-----/ 類型 擁有者 分區(qū)

電壓/角度

kV

MW

MVAR 功率因數(shù)

MW

MVAR

使用的存在的未安排

PU/度

發(fā)電機(jī)1

16.5

16.5

105.4

23.1 0.98

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

S

01

1.000/

0.0

發(fā)電機(jī)2

18.0

18.0

180.0

40.6 0.98

17.0

8.0

0.0

0.0

0.0

E

01

1.000/

5.4

發(fā)電機(jī)3

13.8

13.8

85.0

13.8 0.99

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

E

01

1.000/

1.6

母線1

230.0

239.3

0.0

0.0

0.0

0.0

21.6

21.6

0.0

01

1.040/-3.5

母線2

230.0

238.3

0.0

0.0

35.0

10.0

0.0

0.0

0.0

01

1.036/-0.6

母線3

230.0

240.3

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

01

1.045/-1.3

母線A

230.0

232.6

0.0

0.0

125.0

70.0

20.5

20.5

0.0

01

1.011/-6.0

母線B

230.0

234.1

0.0

0.0

90.0

40.0

10.4

10.4

0.0

01

1.018/-5.7

母線C

230.0

235.6

0.0

0.0

100.0

55.0

21.0

21.0

0.0

01

1.024/-3.1

--------------

--------------------------------

整個(gè)系統(tǒng)

370.4

77.6

367.0

183.0

73.4

73.4

0.0

電容器總和

73.4

73.4

0.0

電抗器總和

0.0

0.0

0.0 * 旋轉(zhuǎn)備用數(shù)據(jù)列表

------------有功功率-----------

------------------------無(wú)功功率-----------------------

區(qū)域/分區(qū)

最大值

實(shí)際出力

備用

最大值

最小值

已發(fā)無(wú)功

吸收無(wú)功

備用

(MW)

(MW)

(MW)

(MVAR)

(MVAR)

(MVAR)

(MVAR)

(MVAR)

01

370.4

370.4

0.0

2997.0

0.0

77.6

0.0

2919.4

-------

-------

------

-------

-------

-------

------

-------

總結(jié)

370.4

370.4

0.0

2997.0

0.0

77.6

0.0

2919.4

說明：

1.有功旋轉(zhuǎn)備用不包含所有同步電動(dòng)機(jī)的功率（如 抽水蓄能電機(jī)）。

有功出力為負(fù)值的發(fā)電機(jī)（包括電動(dòng)機(jī)）作為負(fù)荷處理，不統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。

當(dāng)最大出力值小于實(shí)際出力時(shí)，統(tǒng)計(jì)時(shí)最大出力值用實(shí)際出力值代替。

2.無(wú)功旋轉(zhuǎn)備用不包含同步調(diào)相機(jī)的無(wú)功功率。

無(wú)功旋轉(zhuǎn)備用只統(tǒng)計(jì)有功出力大于0并且基準(zhǔn)電壓小于30kV的發(fā)電機(jī)。

* 潮流計(jì)算迭代過程和平衡節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息數(shù)據(jù)

計(jì)算結(jié)果收斂。牛頓-拉夫遜法迭代次數(shù)為 5次。

各區(qū)域平衡機(jī)出力數(shù)據(jù)列表

區(qū)域

平衡機(jī)

電壓

額定有功

有功出力

無(wú)功出力

有功負(fù)荷

無(wú)功負(fù)荷

所屬分區(qū)

SYSTEM

發(fā)電機(jī)1 16.5

1.000

0.00

105.41

23.11

0.00

0.00

01

* 沒有遇到錯(cuò)誤信息 23:03:48 3）單線圖：

（二）課本習(xí)題：E2-5 1.網(wǎng)絡(luò)接線圖：

2.程序：

(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM)/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0 /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL /RPT_SORT=ZONE /NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE /PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP /NETWORK_DATA.BUS-----------------節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)-----BS

母線4

999

999

1.050

B

母線1

0.32 0.20

B

母線2

0.56 0.16

BE

母線3

0.5 999

1.10

.L-----------------支路數(shù)據(jù)-----L

母線1

母線2

0.11 0.40

0.015

L

母線2

母線4

0.08 0.40

0.014

L

母線4

母線1

0.12 0.51

0.019

.T--------------變壓器數(shù)據(jù)，包括普通變壓器、移相器、帶調(diào)節(jié)的變壓器等。

T

母線1

母線3

0.07 0.35

(END)

3.計(jì)算結(jié)果

4.系統(tǒng)單線圖

五、總結(jié)及思考題

實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決方法：

路徑錯(cuò)誤——————重設(shè)各個(gè)參數(shù)路徑 卡片無(wú)法識(shí)別—————將參數(shù)規(guī)范化

本次實(shí)驗(yàn)使我初步掌握了PSD-BPA軟件在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的使用方法，收獲良多，為今后的工作打下了基礎(chǔ)。獲益匪淺。

電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種基本計(jì)算。它的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和故障分析的基礎(chǔ)。

潮流計(jì)算的方法有最基本的手算迭代方法，而利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行潮流計(jì)算從20世紀(jì)50年代中期就已經(jīng)開始。此后，潮流計(jì)算曾采用了各種不同的方法，這些方法的發(fā)展主要是圍繞著對(duì)潮流計(jì)算的一些基本要求進(jìn)行的。從數(shù)學(xué)上說，潮流計(jì)算是求解一組由潮流方程描述的非線性代數(shù)方程組。牛頓-拉夫遜方法是解非線性代數(shù)方程組的一種基本方法，在潮流計(jì)算中也得到應(yīng)用。PSD-BPA仿真軟件中潮流計(jì)算模型建模的注意事項(xiàng)?