第一篇：哈工大電力系統分析短路及潮流計算實驗上機程序
上機實驗
實驗一
節點導納陣生成和短路電流計算 實驗二
簡單系統的牛頓法潮流計算
姓名：
班級：
141班 學號：
實驗說明：本程序的電路結構來自翁增銀、何仰贊主編的《電力系統分析》的例題
實驗一
節點導納陣生成和短路電流計算
一、實驗目的
根據所給的電力系統，編制短路電流計算程序，通過計算機進行調試，最后完成一個切實可行的電力系統計算應用程序。通過自己設計電力系統計算程序加深對電力系統分析的理解，同時加強計算機實際應用能力。
二、實驗內容
1、編寫數據輸入、形成導納陣程序
2、電力系統短路計算實用公式的計算程序及編制和調試
三、實驗過程
1、程序代碼及說明
%清屏 clear %讀數據
fid=fopen('node5.txt','r');A=fscanf(fid,'%d',2);B=fscanf(fid,'%f',[5,A(2,1)]);fclose(fid);B=B';%求節點導納矩陣
Y=zeros(A(1,1));
% 形成5×5的0陣
%%%%%====== %導納陣元素計算 for a=1:1:A(2,1)
m=B(a,1);
n=B(a,2);
if B(a,5)>0
Y(m,m)=Y(m,m)+1/(B(a,3)+j*B(a,4));
Y(n,n)=Y(n,n)+1/(B(a,3)+j*B(a,4))/(B(a,5)^2);
Y(m,n)=-1/(B(a,3)+j*B(a,4))/B(a,5);
Y(n,m)=Y(m,n);
elseif B(a,5)<0
Y(m,m)=Y(m,m)+1/(B(a,3)+j*B(a,4))-j*B(a,5);
Y(n,n)=Y(n,n)+1/(B(a,3)+j*B(a,4))-j*B(a,5);
Y(m,n)=-1/(B(a,3)+j*B(a,4));
Y(n,m)=Y(m,n);
end end %%%%%========= Y(2,2)=Y(2,2)+j*0.01;Z=inv(Y);If=1/Z(3,3);
%接金屬短路，Zf=0 for i=1:1:5
V(1,i)=1-Z(i,3)/Z(3,3);
end %%%========== %計算各支路電流 for a=1:1:A(2,1)
m=B(a,1);
n=B(a,2);
if B(a,5)>0
I(m,n)=(B(a,5)*V(1,m)-V(1,n))/(B(a,3)+j*B(a,4));
elseif B(a,5)<0
I(m,n)=(V(1,m)-V(1,n))/(B(a,3)+j*B(a,4));
end end %%%=========
fid=fopen('ans.txt','w');fprintf(fid,'Y_matrixn');
%%%========= %輸出導納陣 for i=1:1:5
for j=1:1:5
k=Y(i,j);
re=real(k);
fprintf(fid,'%8.4f',re);
im=imag(k);
if im<0
fprintf(fid,'%8.4fjt',im);
elseif im>=0
fprintf(fid,'+%8.4fjt',im);
end
end
fprintf(fid,'n');end %%%============
%%%============ %輸出阻抗陣，導納陣求逆 fprintf(fid,'Z_matrixn');for i=1:1:5
for j=1:1:5
k=Z(i,j);
re=real(k);
fprintf(fid,'%8.4f',re);
im=imag(k);
if im<0
fprintf(fid,'%8.4fjt',im);
elseif im>=0
fprintf(fid,'+%8.4fjt',im);
end
end
fprintf(fid,'n');end %%%===========
%%%=========== %打印輸出短路電流
fprintf(fid,'If=');
re=real(If);
fprintf(fid,'%8.4f',re);
im=imag(If);
if im<0
fprintf(fid,'%8.4fjt',im);
elseif im>=0
fprintf(fid,'+%8.4fjt',im);
end fprintf(fid,'nVn');%%%==========
%%%========== %打印輸出節點電壓 for i=1:1:5
fprintf(fid,'Note%d:V%d=',i,i);
k=V(1,i);
re=real(k);
fprintf(fid,'%8.4f',re);
im=imag(k);
if im<0
fprintf(fid,'%8.4fjt',im);
elseif im>=0
fprintf(fid,'+%8.4fjt',im);
end
fprintf(fid,'n');end %%%==========
%%%========== %輸出打印支路電流 fprintf(fid,'Ibrn');for i=1:1:5
for j=1:1:4
k=I(i,j);
re=real(k);
im=imag(k);
if(re~=0||im~=0)
fprintf(fid,'Branch%d--%d:I%d%d=',i,j,i,j);
fprintf(fid,'%8.4f',re);
if im<0
fprintf(fid,'%8.4fjn',im);
elseif im>=0
fprintf(fid,'+%8.4fjn',im);
end
end
end end %%%============
fclose(fid);
%關閉文件
附：'node5.txt'
2、程序輸出結果 節點導納陣：
節點阻抗陣：
短路電流：
If= 0.0001+ 0.1082j 節點電壓：
各支路電流：
四、實驗總結
這是我的第一次上機實驗，感覺稍微有點難，主要還是在工具軟件—C語言或者MATLAB的運用上，但是我相信，以后學習中，我會努力掌握的，這是我把理論應用于實際中的必要橋梁！
實驗二
簡單系統的牛頓法潮流計算
一、實驗目的
根據所給的電力系統，編制牛頓法潮流計算程序，通過計算機進行調試，最后完成一個切實可行的電力系統計算應用程序。通過自己設計電力系統計算程序加深對電力系統分析的理解，同時加強計算機實際應用能力。
二、實驗內容
電力系統潮流計算的計算程序設計及編制和調試。
三、程序框圖
四、實驗過程
1、實驗程序及說明 clear fid=fopen('node4.txt','r');
%打開輸入數據 A=fscanf(fid,'%f',8);
%讀8個數 B=fscanf(fid,'%f',[5,A(2,1)]);C=fscanf(fid,'%f',[3,(A(1,1)-1)]);fclose(fid);B=B';C=C';B(2,5)=1/B(2,5);Y=zeros(A(1,1));
%得4×4的0陣
%%%================= %與前一實驗同法求導納陣 for a=1:1:A(2,1)
m=B(a,1);
n=B(a,2);
if B(a,5)>0
Y(m,m)=Y(m,m)+1/(B(a,3)+j*B(a,4));
Y(n,n)=Y(n,n)+1/(B(a,3)+j*B(a,4))/(B(a,5)^2);
Y(m,n)=-1/(B(a,3)+j*B(a,4))/B(a,5);
Y(n,m)=Y(m,n);
else if B(a,5)<0
Y(m,m)=Y(m,m)+1/(B(a,3)+j*B(a,4))-j*B(a,5);
Y(n,n)=Y(n,n)+1/(B(a,3)+j*B(a,4))-j*B(a,5);
Y(m,n)=-1/(B(a,3)+j*B(a,4));
Y(n,m)=Y(m,n);
end
end end %%%===================
%%%=================== %節點電壓賦初值
Q=zeros(2*A(1,1),1);
for i=1:1:(A(1,1)-1)
if C(i,3)>0
Q(2*i-1,1)=C(i,3);
Q(2*i,1)=0;
else
Q(2*i-1,1)=1;
Q(2*i,1)=0;
end
Q(2*A(3,1)-1,1)=A(4,1);
Q(2*A(3,1),1)=0;end
fid=fopen('answer.txt','w');fprintf(fid,'====================節點電壓V=============================n');fprintf(fid,'迭代計數tt V1=e1+jf1tttt V2=e2+jf2ttttV3=e3+jf3ttn');%%%=======================求W陣=================================== W=zeros(2*(A(1,1)-1),50);
for x=1:1:50
%設置迭代次數為50次
for i=1:1:A(7,1)
k=C(i,1);
p=0;
q=0;
m=0;
n=0;
for j=1:1:A(1,1)
g=real(Y(k,j));
b=imag(Y(k,j));
e=Q(2*j-1,1);
f=Q(2*j,1);
p=p+g*e-b*f;
q=q+g*f+b*e;
m=m+g*e-b*f;
n=n+g*f+b*e;
end
W(2*k,x)=C(k,2)-Q(2*k-1,1)*p-Q(2*k)*q;
W(2*k-1,x)=C(k,3)-Q(2*k)*m+Q(2*k-1,1)*n;End %%%=========================PQ節點=================================
%%%=========================PV節點================================= for l=1:1:A(8,1)
k=C(l+A(7,1),1);
p=0;
q=0;
m=0;
n=0;
for j=1:1:A(1,1)
g=real(Y(k,j));
b=imag(Y(k,j));
e=Q(2*j-1,1);
f=Q(2*j,1);
p=p+g*e-b*f;
q=q+g*f+b*e;
end
W(2*k,x)=C(k,2)-Q(2*k-1,1)*p-Q(2*k)*q;
W(2*k-1,x)=(C(k,3))^2-(Q(2*k-1,1)^2+Q(2*k)^2);
End %%%==================
%%%================= %比較是否符合條件
Max=0;for i=1:1:2*(A(1,1)-1)
Max=max(abs(W(i,x)),Max);end if Max break;end %%%=================== %%%=================== %求雅克比行列式 for i=1:1:A(1,1)-1 %=========================================== for j=1:1:A(1,1)-1 %===========================i~=j if i~=j k=C(i,1); g=real(Y(k,j)); b=imag(Y(k,j)); e=Q(2*k-1,1); f=Q(2*k,1); J(2*k-1,2*j-1)=-(g*e+b*f); J(2*k-1,2*j)=b*e-g*f; if i~=3 J(2*k,2*j)=-J(2*k-1,2*j-1); J(2*k,2*j-1)=J(2*k-1,2*j); else J(2*k,2*j-1)=0; J(2*k,2*j)=0; end end %=============================== i=j ================== if i==j k=C(i,1); p=0; q=0; m=0; n=0; g=real(Y(k,k)); b=imag(Y(k,k)); J(2*k-1,2*j-1)=-g*Q(2*i-1,1)-b*Q(2*i,1); J(2*k-1,2*j)=b*Q(2*i-1,1)-g*Q(2*i,1); if k~=3 J(2*k,2*j-1)=b*Q(2*i-1,1)-g*Q(2*i,1); J(2*k,2*j)=g*Q(2*i-1,1)+b*Q(2*i,1); end for r=1:1:A(1,1) g=real(Y(k,r)); b=imag(Y(k,r)); e=Q(2*r-1,1); f=Q(2*r,1); p=p+g*e-b*f; q=q+g*f+b*e; end J(2*k-1,2*j-1)=-p+J(2*k-1,2*j-1); J(2*k-1,2*j)=-q+J(2*k-1,2*j); if i~=3 J(2*k,2*j-1)=q+J(2*k,2*j-1); J(2*k,2*j)=-p+ J(2*k,2*j); else J(2*k,2*j-1)=-2*Q(2*i-1,1); J(2*k,2*j)=-2*Q(2*i,1); end end end end %%%================ %%%================ %解修正方程得修正量Q0 for i=1:2:5 J0(i+1,:)=J(i,:); J0(i,:)=J(i+1,:); end J=J0; Q0=-inv(J)*W(:,x); for i=1:1:6 Q(i,1)=Q(i,1)+Q0(i,1); End fprintf(fid,'t%dtt',x);for i=1:A(1,1)-1 k=C(i,1); if Q(2*k,1)>=0 fprintf(fid,'%8.4f+%8.4fjtt ',Q(2*k-1,1),Q(2*k,1)); else fprintf(fid,'%8.4f%8.4fjtt',Q(2*k-1,1),Q(2*k,1)); end end fprintf(fid,'n');end %%%=================== %%%==================================平衡點功率====================== k=A(3,1); v=0; j=sqrt(-1); for b=1:A(1,1) m=conj(Y(k,b)); p=Q(2*b-1,1)+Q(2*b,1)*j; n=conj(p); v=v+m*n; end Wp=(Q(2*k-1,1)+j*Q(2*k,1))*v; end %%%===========================節點電壓V=========================== %fid=fopen('answer.txt','w');fprintf(fid,'節點電壓Vn');for i=1:A(1,1)-1 k=C(i,1); if Q(2*k,1)>=0 fprintf(fid,'node%d:%8.4f+%8.4fjn',k,Q(2*k-1,1),Q(2*k,1)); else fprintf(fid,'node%d:%8.4f%8.4fjn',k,Q(2*k-1,1),Q(2*k,1)); end end fprintf(fid,'平衡點功率P+jQ=%8.4f+%8.4fj',real(Wp),imag(Wp)); fclose(fid); 附注：node4.txt %輸入數據 2、程序輸出結果 五、實驗總結 本次實驗是我把應用理論知識的重要實踐，經過實驗，我有兩點感想，首先，作為一名工科學生，應該能熟練運用C語言和MATLAB等工具，其次，理論如果不用于實踐，就永遠不知道理論是用來干什么的，學到頭一直是滿腦子的漿糊，所以，以我的切身經歷建議，把這門實驗放在跟課程平行的時間上進行，這樣不僅有利于實驗開展，也有利于學生更加深刻地學習！ 3．1 電網結構如圖3—11所示，其額定電壓為10KV。已知各節點的負荷功率及參數： 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）先假設各節點電壓均為額定電壓，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）根據上述求得的線路各點電壓，重新計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 這個結果與第（1）步所得計算結果之差小于0.3%，所以第（2）和第（3）的結果可作為最終計算結果；若相差較大，則應返回第（2）步重新計算，直道相差較小為止。 3.2 如圖所示簡單系統，額定電壓為110KV 雙回輸電線路，長度為80km，采用LGJ-150導線，其單位長度的參數為：r=0.21Ω/km，x=0.416Ω/km,b=2.74?10?6S/km。變電所中裝有兩臺三相110/11kV的變壓器，每臺的容量為15MVA,其參數為： ?P0?40.5kW，?Ps?128kW,Vs%?10.5,Io%?3.5。母線A的實際運行電壓為117kV，負荷功率： SLDb?30?j12MVA,SLDc?20?j15MVA。當變壓器取主軸時，求母線c的電壓。 解（1）計算參數并作出等值電路。 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算線路產生的充電功率，并將其等分為兩部分，便得 112?QB??BcVN???4.38?10?4?1102Mvar??2.65Mvar22將?QB分別接于節點A 和b，作為節點負荷的一部分。 兩臺變壓器并聯運行時，它們的等值電阻、電抗及勵磁功率分別為 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 變壓器的勵磁功率也作為接于節點b的負荷，于是節點b的負荷 Sb?SLDb?j?QB?(?P0?j?Q0)?30?j12?0.08?j1.05?j2.65MVA?30.08?j10.4MVA點c的功率即是負荷功率 Sc?20?j15MVA 這樣就得到圖所示的等值電路 節 （2）計算母線A輸出的功率。 先按電力網絡的額定電壓計算電力網絡中的功率損耗。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）計算各節點電壓。 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歸算到高壓側的c點電壓 Vc'? ?Vb??VT????VT??22?108.8?7.3?2?7.32kV?101.7kV變電所低壓母線c的實際電壓 1111Vc?Vc??101.7?kV?10.17kV 110110'如果在上述計算中都不計電壓降落的橫分量，所得結果為 Vb?108.7kV，Vc'?101.4kV，Vc?10.14kV 與計及電壓降落橫分量的計算結果相比，誤差很小。 3.3 某一額定電壓為10kV的兩端供電網，如圖所示。線路L1、L2和L3導線型號均為LJ-185，線路長度分別為10km，4km和3km，線路L4為2km長的LJ-70導線；各負荷點負荷?A?10.5?0?kV、V?B?10.4?0?kV時的初始如圖所示。試求V功率分布，且找到電壓最低點。（線路參數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點和D點的運算負荷，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點為功率分點，可推算出E點為電壓最低點。進一步可求得E點電壓 ?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，A點為某發電廠的高壓母線，其運行電壓為117kV。網絡各組件參數為： 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?，負荷功率 SLDb?24?j18MVA，SLDc?12?j9MVA 試求電力網絡的功率分布及最大電壓損耗。 解（1）計算網絡參數及制定等值電路。 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）計算節點b和c的運算負荷。 ?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）計算閉式網絡的功率分布。 ???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，計算結果誤差很小，無需重算。取S?續進行計算。 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）計算電壓損耗。 由于線路Ⅰ和Ⅲ的功率均流向節點b為功率分點，且有功功率分點和無公功功率分點都在b點，因此這點的電壓最低。為了計算線路Ⅰ的電壓損耗，要用A點的電壓和功率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的兩臺變壓器并聯運行，如圖所示，兩臺變壓器歸算到低壓側的電抗均為1Ω，其電阻和導納忽略不計。已知低壓母線電壓10kV，負荷功率為16+j12MVA，試求變壓器的功率分布和高壓側電壓。解（1）假定兩臺變壓器變比相同，計算其功率分布。因兩臺變壓器電抗相等，故 S1LD?S2LD?11SLD??16?j12?MVA?8?j6MVA 22（2）求循環功率。因為阻抗已歸算到低壓側，宜用低壓側的電壓求環路電勢。若取其假定正方向為順時針方向，則可得 k2 ?E?VB?????10.5??1??10?1?kV?0.5kV ???10??k1?故循環功率為 Sc?VB?E10?0.5?MVA?j2.5MVA ??ZT1?ZT2?j1?j1（3）計算兩臺變壓器的實際功率分布。 ST1?S1LD?Sc?8?j6?j2.5MVA?8?j8.5MVA ST2?S2LD?Sc?8?j6?j2.5MVA?8?j3.5MVA （4）計算高壓側電壓。不計電壓降落的橫分量時，按變壓器T-1計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計算可得 3.5?1? VA???10??k2??10?0.35??10.5kV?108.68kV ?10? 計及電壓降落的橫分量，按T-1和T-2計算克分別得。 VA?108.79kV，VA?109kV （5）計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 計算所得功率分布，如圖所示。 3．6 如圖所示網絡，變電所低壓母線上的最大負荷為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）:?P0?86kW,?Ps?200kW,I0%?2.7,Vs%?10.5 解 最大負荷時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 輸電系統全年的總電能損耗 ?WT??WL?2300520?5946885kW?h?8247405kW?h 電力系統分析潮流計算大作業 （源程序及實驗報告） 源程序如下： 采用直角坐標系的牛頓-拉夫遜迭代 function chaoliujisuan()m=3;%m=PQ節點個數 v=1;%v=PV節點個數 P=[-0.8055-0.18 0];%P=PQ節點的P值 Q=[-0.5320-0.12 0];%Q=PQ節點的Q值 PP=[0.5];%PP=PV節點的P值 V=[1.0];%V=PV節點的U值 E=[1 1 1 1.0 1.0]';%E=PQ,PV,Vθ節點e的初值 F=[0 0 0 0 0]';%F=PQ,PV,Vθ節點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;%總的節點數 FX=ones(2*n-2,1);%F(x)矩陣 F1=zeros(n-1,n-1);%F(x)導數矩陣 a=0;%記錄迭代次數 EF=zeros(n-1,n-1);%最后的節點電壓矩陣 while max(FX)>=10^(-5)for i=1:m %PQ節點 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節點 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節點 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節點 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次迭代后的節點電壓分別為: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('收斂后的節點電壓用極坐標表示為:');EF=E+j*F;for i=1:n-1 fprintf('%d號節點電壓的幅值為:',i) disp(abs(EF(i)));fprintf('%d號節點電壓的相角度數為',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('平衡節點的功率');disp(PPH); 運行結果： 運行結果復制如下： 第1次迭代后的節點電壓分別為: 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次迭代后的節點電壓分別為: 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次迭代后的節點電壓分別為: 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次迭代后的節點電壓分別為: 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 收斂后的節點電壓用極坐標表示為: 1號節點電壓的幅值為: 0.9916 1號節點電壓的相角度數為-7.4748 2號節點電壓的幅值為: 1.0175 2號節點電壓的相角度數為-5.8548 3號節點電壓的幅值為: 1.0229 3號節點電壓的相角度數為-5.5864 4號節點電壓的幅值為: 1.0000 4號節點電壓的相角度數為-0.2021 平衡節點的功率 0.4968-10.3280i 課 程 設 計（論文） 課程名稱 電力系統分析 題目名稱 電力系統短路計算 學生學部（系） 機械電氣學部電氣工程系 專業班級 電氣工程及其自動化班 學 號 學生姓名 指導教師 2012年X 月X日 課程設計（論文）任務書 題目名稱 電力系統短路計算 學生學部（系） 機械電氣學部電氣工程系 專業班級 電氣工程及其自動化班 姓 名 學 號 一、課程設計（論文）的內容 1、掌握比較復雜的電網進行電力系統三相短路起始次暫態電流的計算，短路后指定時刻短路電流周期分量的計算。 2、給短路點處賦予平均額定電壓及基準容量，求解等值網絡數值并根據電力系統網絡畫出等值網絡。 3、不對稱短路時短路點故障相電流和非故障相電壓的計算。 4、對稱和不對稱短路后任意支路故障電流和節點電壓的計算。 5、書寫課程設計說明書（電子版），并打印紙質版上交。 二、課程設計（論文）的要求與數據 二、課程設計（論文）應完成的工作 1、按照規范的格式，獨立完成課程設計說明書的撰寫； 2、完成電力系統三相短路電流、對稱短路電流、不對稱短路電流的計算三相短路起始次暫態電流的計算，短路后指定時刻短路電流周期分量的計算。 3、完成計算的手算過程 4、運用計算機的計法。 四、課程設計（論文）進程安排 序號 設計（論文）各階段內容 地點 起止日期 資料收集，完成電力系統三相短路電流計算 圖書館 2012.5.25-6.1 電力系統不對稱短路電流計算 圖書館 6.2-6.3 課程設計說明書撰寫 C8-323 6.12-6.18 課程設計上交 1-110 五、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 科技創新報導[J]．武昌:華中科技大學出版社,2010年第9期 [2] 何仰贊．電力系統分析題解[M]．武漢:華中科技大學出版社2008.7 [3] 蔣春敏.電力系統結構與分析計算[M].北京:中國水利水電出版社,2011.2 [4] 戈東方.電力工程電氣設計手冊[M].北京:中國電力出版社,1998.12 [5] 李梅蘭、盧文鵬.電力系統分析 [M] 北京:中國電力出版社,2010.12． 發出任務書日期： 2012 年 X 月 X 日 指導教師簽名： 計劃完成日期： 2012 年 X 月 X 日 教學單位責任人簽章： 電力系統發生三相短路故障造成的危害性是最大的。作為電力系統三大計算之一，分析與計算三相短路故障的參數更為重要。設計示例是通過兩種不同的方法進行分析與計算三相短路故障的各參數，進一步提高短路故障分析與計算的精度和速度，為電力系統的規劃設計、安全運行、設備選擇、繼電保護等提供重要依據。 一、基礎資料 1．電力系統簡單結構圖 電力系統簡單結構圖如圖1所示。 2．電力系統參數 如圖1所示的系統中K（3）點發生三相短路故障，分析與計算產生最大可能的故障電流和功率。 （1）發電機參數如下： 發電機G1：額定的有功功率110MW，額定電壓=10.5kV；次暫態電抗標幺值=0.264，功率因數=0.85。 發電機G2：火電廠共兩臺機組，每臺機組參數為額定的有功功率25MW；額定電壓UN=10.5kV；次暫態電抗標幺值=0.130；額定功率因數=0.80。 （2）變壓器銘牌參數由參考文獻《新編工廠電氣設備手冊》中查得。 變壓器T1：型號SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，變壓器額定容量10MV·A，一次電壓110kV，短路損耗59kW，空載損耗16.5kW，阻抗電壓百分值UK%=10.5，空載電流百分值I0%=1.0。 變壓器T2：型號SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，變壓器額定容量31.5MV·A，一次電壓110kV，短路損耗148kW，空載損耗38.5kW，阻抗電壓百分值UK%=10.5，空載電流百分值I0%=0.8。 變壓器T3：型號SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，變壓器額定容量16MV·A，一次電壓110kV，短路損耗86kW，空載損耗23.5kW，阻抗電壓百分值UK%=10.5，空載電流百分值I0%=0.9。 （3）線路參數由參考文獻《新編工廠電氣設備手冊》中查得。 線路1：鋼芯鋁絞線LGJ-120，截面積120㎜2，長度為100㎞，每條線路單位長度的正序電抗X0（1）=0.408Ω／㎞；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.79×10﹣6S／㎞。 對下標的說明 X0(1)=X單位長度（正序）；X0（2）=X單位長度（負序）。 線路2：鋼芯鋁絞線LGJ-150，截面積150㎜2，長度為100㎞，每條線路單位長度的正序電抗X0（1）=0.401Ω／㎞；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.85×10﹣6S／㎞。 線路3：鋼芯鋁絞線LGJ-185，截面積185㎜2，長度為100㎞，每條線路單位長度的正序電抗X0（1）=0.394Ω／㎞；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.90×10﹣6S／㎞。 （4）負載L：容量為8＋j6（MV·A），負載的電抗標幺值為；電動機為2MW，起動系數為6.5，額定功率因數為0.86。 3．參數數據 設基準容量SB=100MV·A；基準電壓UB=UavkV。 （1）SB的選取是為了計算元件參數標幺值計算方便，取SB-100MV·A，可任意設值但必須唯一值進行分析與計算。 （2）UB的選取是根據所設計的題目可知系統電壓有110kV、6kV、10kV，而平均額定電壓分別為115、6.3、10.5kV。平均電壓Uav與線路額定電壓相差5%的原則，故取UB=Uav。 （3）為次暫態短路電流有效值，短路電流周期分量的時間t等于初值（零）時的有效值。滿足產生最大短路電流的三個條件下的最大次暫態短路電流作為計算依據。 （4）為沖擊電流，即為短路電流的最大瞬時值（滿足產生最大短路電流的三個條件及時間=0.01s）。一般取沖擊電流=××=2.55。 （5）為短路電流沖擊系數，主要取決于電路衰減時間常數和短路故障的時刻。其范圍為1≤≤2，高壓網絡一般沖擊系數=1.8。 二、電抗標幺值定義 （1）發電機電抗標幺值 公式① 式中 ——發電機電抗百分數，由發電機銘牌參數的； ——已設定的基準容量（基值功率），； ——發電機的額定有功功率，MW ——發電機額定有功功率因數。 （2）負載電抗標幺值 公式② 式中 U——元件所在網絡的電壓標幺值； ——負載容量標幺值； ——負載無功功率標幺值。 （3）變壓器電抗標幺值 公式③ 變壓器中主要指電抗，因其電抗，即可忽略，由變壓器電抗有名值推出變壓器電抗標幺值為 公式④ 式中 %——變壓器阻抗電壓百分數； ——基準容量，MVA、——變壓器銘牌參數給定額定容量，MVA、額定電壓，kV； ——基準電壓取平均電壓，kV。 （4）線路電抗標幺值 公式⑤ 式中 ——線路單位長度電抗； ——線路長度，km； ——基準容量，MVA； ——輸電線路額定平均電壓，基準電壓，kV。 輸電線路的等值電路中有四個參數，一般電抗，故0。由于不做特殊說明，故電導、電納一般不計，故而只求電抗標幺值。 （5）電動機電抗標幺值（近似值） cos 公式⑥ 式中 ——設定的基準容量，MVA； ——電動機額定的有功功率，MW； cos——電動機額定有功功率因數。 三、短路次暫態電流（功率）標幺值計算 （1）短路次暫態電流標幺值（） （取） （kA） 公式⑦基準容量；基準電壓(kV)。 （2）沖擊電流（）的計算 （kA） 公式⑧ （3）短路容量的計算 （） 公式⑨ 四、各元件電抗標幺值 1.電力系統等值電路如圖2 2.各元件電抗標幺值的計算 設基準容量； 基準電壓。 （1）發電機電抗標幺值由公式①得 ; （2）變壓器電抗值標幺值由公式③得 ；； （3）線路電抗標幺值由公式④得 ；； （4）負載電抗標幺值由公式②得 （5）電動機電抗標幺值由公式⑥得 3.等值簡化電路圖 （1） 等值電路簡化過程如圖2和圖3所示。 （2） 考慮電動機的影響后，短路點的等值電抗為五、三相短路電流及短路功率 短路次暫態電流標幺值 短路次暫態電流有名值 沖擊電流 短路功率 六、Y矩陣形成于計算 計算機編程計算中，考慮了對地電容標幺值和變壓器實際變比標幺值。 (1) 導納矩陣等值電路如圖4所示，節點數為⑥，電抗標幺值參考圖2。 (2)導納計算公式為： 公式⑩ 式中 （3）變壓器變比的定義 式中 變壓器變比標幺值 （4）Y矩陣的形成。 對地電納 Y= 短路點的電抗標幺值為 短路點次暫態短路電流為 短路點次暫態短路電流有名值為(kA) 短路點沖擊電流為(kA) 短路點短路功率為(MVA) 兩種算法的次暫態短路電流比較誤差為ΔI=10.08-9.22=0.86(kA) 七、結論 1．解析法 短路點的電抗標幺值為 短路點的次暫態短路電流為 2.Y矩陣 短路點的電抗標幺值為 短路點的導納標幺值為 短路點的次暫態短路電流為 3.優缺點 （1）解析法誤差大，每一短路處需要逐一分析與計算。 （2）Y矩陣計算時考慮對地電容，變壓器實際變比，則誤差小；Y矩陣對角元素將各節點的等值短路電抗（阻抗）均求出；使分析其他點的短路故障提供了更容易更直觀的參數值；Y矩陣程序通用性強等特點。 （3）兩種分析與計算三相短路故障的各參數結果如圖5 心 得 體 會 通過這次課程設計,我發現自己有很多不足的地方,如基礎知識掌握不牢固,很多知識點都忘記了,計算速度慢及準確性低,分析問題能力不夠全面等等。同時，在設計的過程中遇到很多問題，如怎樣使用WORD的工具,計算公式輸入，畫圖等。明白了有些東西看起來很簡單，但一旦做起來卻需要很多心思，要注意到很多細節問題。要做到能好好理解課本的內容，一定要認認真真做一次計算。因此，完成課程設計使我對課本的內容加深了理解。總體來說，這次的課程設計不單在專業基礎方面反映了我的學習還要加倍努力，還在對一些軟件的應用需要加強。 由于一開始找的網絡是開路的，列不出導納矩陣，所以再找了一個環形網絡作補充。但對C語言編程的計算機計法有待探究，只是基本上明白程序過程，還不能明白的徹底。隨著科技發展及計算機計法的方便，簡單，我將認真學好這種方法，以便以后工作的需要。 總體而言，這次的課程設計對我們運用所學知識，發現、提出、分析和解決實際問題、鍛煉實踐能力的考察，使我們更清楚地知道不足之出，從而提高我們。 學生簽名： 2012年X 月 X 日 教 師 評 語 ****年**月**日 成績 及 簽 名 指導教師簽名： ****年**月**日 潮流計算的計算機算法實驗報告 姓名：學號：班級： 一、實驗目的 掌握潮流計算的計算機算法。 熟悉MATLAB，并掌握MATLAB程序的基本調試方法。 二、實驗準備 根據課程內容，熟悉MATLAB軟件的使用方法，自行學習MATLAB程序的基礎語法，并根據所學知識編寫潮流計算牛頓拉夫遜法(或PQ分解法)的計算程序，用相應的算例在MATLAB上進行計算、調試和驗證。 三、實驗要求 每人一組，在實驗課時內，用MATLAB調試和修改運行程序，用算例計算輸出潮流結果。 四、實驗程序 clear; %清空內存 n=input('請輸入節點數:n=');n1=input('請輸入支路數:n1=');isb=input('請輸入平衡節點號:isb=');pr=input('請輸入誤差精度:pr=');B1=input('請輸入支路參數:B1=');B2=input('請輸入節點參數:B2=');X=input('節點號和對地參數:X=');Y=zeros(n); Times=1; %一：創建節點導納矩陣 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：創建OrgS，用于存儲初始功率參數 h=0;j=0;for i=1:n %對PQ節點的處理 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PV節點的處理，注意這時不可再將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：創建PVU 用于存儲PV節點的初始電壓 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：創建DetaS,用于存儲有功功率、無功功率和電壓幅值的不平衡量 h=0;for i=1:n %對PQ節點的處理 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PV節點的處理，注意這時不可再將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：創建I，用于存儲節點電流參數 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：創建Jacbi(雅可比矩陣)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n %對PQ節點的處理 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)%將用于內循環的指針置于初始值，以確保雅可比矩陣換行 k=0; end end end end end k=0;for i=1:n %對PV節點的處理 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) %將用于內循環的指針置于初始值，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，獲取節點電壓的不平衡量 DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU;%修正節點電壓 j=0;for i=1:n %對PQ節點處理 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PV節點的處理 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********************************************************************** while abs(max(DetaU))>pr OrgS=zeros(2*n-2,1); %！!初始功率參數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;%修正節點電壓 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; %迭代次數加1 end Times; 五、實驗流程 六、實驗結果 參數輸入： 運行結果： 七、實驗體會 通過這次實驗，讓我第一次接觸到了MATLAB,并深切體會到了它的強大之處；潮流計算的計算機算法的實現不僅鞏固了我的學過的知識，還讓我學到一些MATLAB的編程，雖然在實驗的過程中出現了很多的錯誤，但在老師的細心指導下，問題都解決啦；計算機為我們省去了大量的人工計算，希望在以后的學習中能接觸到更多的軟件，學習到更多的知識。第二篇：電力系統分析潮流計算例題
第三篇：電力系統分析潮流計算大作業
第四篇：電力系統短路計算電力系統分析課程設計
第五篇：電力系統分析潮流計算的計算機算法
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