潮流上機課程設(shè)計華電

1、潮流上機課程設(shè)計一華電作者：日期:華扶#力*孑課程設(shè)計報告（2 0 1 12 0 1 2年度第一學(xué)期）名 稱：電力系統(tǒng)潮流上機院 系：電氣與電子工程學(xué)院班 級:學(xué) 號:學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師：設(shè)計周數(shù):成 績：日期：20 1 1年12月19 H一、課程設(shè)計的目的與要求培養(yǎng)學(xué)生的電力系統(tǒng)潮跖訃算機編程能力，掌握訃算機潮流計算的相關(guān)知識二、設(shè)計正文（詳細內(nèi)容見附錄）1. 手算2. 計算機計算3. 思考題三、課程設(shè)計總結(jié)或結(jié)論潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行的一種基本il算，最初求解電力系統(tǒng)潮流時大多使用手算，但隨著 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，計算量也越來越大。復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算中，由于節(jié)點數(shù)量巨大,所形

2、成的修正方程已經(jīng)無法通過手算方式解決，尤英 是需要迭代次數(shù)較多時，手算所需要的時間太長，計算機潮流計算無疑為解決這一問題提供了極大的便利。 il算機潮流計算可以迅速解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的潮流訃算問題，這是由于無論系統(tǒng)的復(fù)雜程度如何，其節(jié)點與支 路的類型是固左的，所以只需要輸入右點與支路的數(shù)據(jù)，就可以解決任何一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的潮流計算問題。 即只需要一次編程，就可以基本上解決所有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的計算。需要注意的是，在使用牛頓一拉弗遜發(fā)汁算潮流時，對于初值要選擇比較接近它們的精確解，否則迭 代過程可能不收斂。潮流計算C語言程序編程過程中需要注意的是,C語言無法實現(xiàn)復(fù)數(shù)運算，需要將得到的值的實部與虛 部分開儲存并計算

3、。這個過程復(fù)雜并且容易出錯，編寫程序是需要注意。另外需要注意的一點是：c語言 數(shù)組的編號是從零開始的，在程序編寫過程中應(yīng)注意下標的對應(yīng)。通過這一次的電力系統(tǒng)潮流計算編程，我不僅對c語言的編程有了更深刻的理解，也對電力系統(tǒng)分 析這門課程進行了查漏補缺和鞏固，對電力系統(tǒng)的運行也有了更加深入的了解，受益匪注。四、參考文獻1. 電力系統(tǒng)計算：電子數(shù)字計算機的應(yīng)用，西安交通大學(xué)等合編。北京:水利電力出版社:2. 現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析，王錫凡主編，科學(xué)出版社；3. 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析，陳壻，中國電力出版社，2007年，第三版：附錄（包括:1手算過程及結(jié)果；2 計算機計算流程圖.表格.數(shù)據(jù)；3思考題答案）附錄一.

4、手算過程及其結(jié)果附錄二 計算機計算流程圖.表格、數(shù)據(jù)編寫潮流計算程序簡單系統(tǒng)如丁圖所示，支路數(shù)據(jù)如下： 支路14, 27, 3 9為變壓器支路，參數(shù)為%14 = 0.058, & =1.100.X27 = 0.063,心=1.050X39 = 0.059, K3 =1.100苴余支路為線路支路，參數(shù)為Z78 =0.019 + J0.072,B78/2 = 0.075 ,Z的=0.012 + j0.10LB89/2 = 0.105Z57 = 0.032 + J0.161 ,B57/2 = 0.153Z69 = 0.039 + J0.170. B69/2 = 0.179Z45 = 0.010 +

5、J0.085, B45 / 2 = 0.088Z46 = 0.017 + J0.092、B(2 = 0.079節(jié)點數(shù)據(jù)如下：U = 1.04Z04 =1.63,/=1.025 , Py =O.85,73 = 1.025S5 =一125-J05, S6 =一09一 J0.3, S. =一10-丿035節(jié)點數(shù)據(jù)節(jié)點編號電壓幅值V目角PgQgPlQl節(jié)點類型11. 0400.00110. 0 000 0 000. 0 000. 0003（平衡節(jié)點）21.0250. 0001 6 300. 0000. 0000 00 02 （PV節(jié)點）31.0250. 0 000 . 8500.00 00. 00 0

6、0. 0002 （PV節(jié)點）41. 0000. 00 00. 0 000. 00 00.00 00.00 01（PQ節(jié)點）51. 0000.0000. 0000. 0001 2500. 5 001（PQ節(jié)點）61. 0000.00 00. 0000.0000. 9 000 3 001（PQ節(jié)點）710000. 0000 00 00.0000. 00 00. 0001（PQ節(jié)點）81. 0 000. 0000. 0000. 0001.0000. 3501（PQ節(jié)點）91.0000. 0000 0 000 00 01. 00 00 0001（PQ節(jié)點）線路數(shù)據(jù)線路編號首節(jié)點末節(jié)點電阻（R）電抗（X

7、）電納（B）變比（k）1140.00 00 0580.0001 . 1002270. 0000 0 630.00 01. 0003390.0000. 0590.00 01. 00 04780. 0190. 0 720. 07 50.00 05890. 0 120. 1010. 1050.00 06570.0320. 1610. 1530.00 07690. 0 390 17 00. 1790. 00 08450. 0100. 0850.08 80. 0009i60 0170. 09 20.07 90. 0 00節(jié)點導(dǎo)納矩陣Yd1231567891-j 14. 219070.0 0 0 000.

8、00000j 15. 67 3980 0 0 0 000 000000.0 0 0000. 00 0 0 00.0000020.000 0 0-j 15. 873020 0 U 0000 000000.000000 00000j 15. 873020 0 0 0000.0 0 0 0030 000000. 0 0 000-J16.949150.00 0 0 00 0 0 0 000. 0000 00.00 0 0 00. 000 0 0j 16 949 1 54j 1 5.673 980. 0 0 0000. 000003.3 0 738-j 3 9.1891 6-1. 36519+jl 1.

9、604 1 0-1. 9 4 2 1 9+ j10.510680. 0 00000 ooooo0. 0 0 0 0050. 000000. 00 0 0 00.00000-1 .365 19+ j 11.6 04 1 02 55 2 79 -j 1 7.338230. 000 0 0-1. 187 60十j5. 9 7 5 1 30.0 0 0000. 0 000060. 000 0 00. 00 0 000. 00 0 0 01. 94219+jlO. 510680. 0000 03. 2 242 0jl5. 8 40930.000 0 00.0 0 00 0-1 .28201+j5. 58

10、82470. 00000j 1 5. 873020.000000. 0 0 0 0 0-1.187 6 0*j5. 9 7 5130. 0 000 04. 6 1112- j 34. 601 82-3 4 2651 + j12.984670. 00 0 0080. 000000.0 0 0 0 00. 000 0 00. 000000. 00 0 000. 0 00 0 0-3.42651+ jl2.98 4 674. 5864 9-j2 2 56 784-1. 1599 8+j 9.763 1 790. 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0jl6. 949 1 50. 000 0 00.

11、 00000-1. 2 8 201+j55 8 8240. 00 0 00-1.1599 8 +j 9.763172 4 419 9-j 32. 0 1 657實驗結(jié)果迭代次數(shù)：c o unt_N um=3各節(jié)點電壓:U (1)= 1. 04000+jO. 00000= 1 .04 0 0 0Z 0 0 0 00 0 U ( 2 )二 1. 01 3 7 2 +j 0 1 5 167= 1 02500Z8. 50 9 35U(3)二 1. 02283+J0. 0 6 661 = 1. 025 OOZ 3 7 2 5 9 3U (4) = 0. 9 5194-jO. 04471=0. 95299

12、Z -2.68923U(5)二 0. 93 6 38-jO. 0 8 02 9 = 0. 9 3 982Z 一4 9 0074 U(6)= 0 9 5 4 1 6-J0. 0 7 646二09 5 7 22Z - 4 58157 U(7 ) = 1. 0 10 1 0+j0 04 9 83=l0113 3Z 2 824 1 34 U (8)= 0.995 4 9-jO. 0050 7 =0. 9 95 5 0Z -0. 29155U(9) = 1.0 1 613+j 0. 0 1714=1. 01628Z 0.966 4 6平衡節(jié)點功率：節(jié)點編號1：0.7 28 8 7-jO. 10579PV

13、節(jié)點無功功率:節(jié)點編號2 : jO. 3 0 3 3 2PV節(jié)點無功功率:節(jié)點編號3:j 0.17199線路功率及損耗:線路編號首節(jié)點末節(jié)點傳輸有功傳輸無功首節(jié)點末節(jié)點傳輸有功傳輸無功有功損耗無功損耗110.7 2 887一0 105741-0. 72 8010. 00 0 0 00. 0 352098740992271.6 3 0000 . 3 03 3272-1. 630 00-0. 13 X490.000000. 164843390 .8 5 0000.1719993-0.850007 1 29750 0 0 0000. 012234780. 7 704 9-0.03 70087-0.

14、7 5943-0. 072 140.01106-0. 109 13589-0 240570.277 86980 2 4 1630. 0 74310 00 107-0.20353657-0. 83295-0.33347750.859510. 175190. 02656-0. 15799769-0. 5 9221-0.3 3 388960. 6 08370. 05 5420. 01616-0. 278 478450.419 1 10.0263854-0. 4 1 7050 166530.0 0 206-0. 140159460. 3 0 97601673764-0. 307790 0 3 3880

15、. 00 1 97-0.1 3349線路總損耗：AS二 0. 05887-j 0.78 0 48附錄三、思考題1、潮流計算的方法有哪些？各有何特點？答：潮流計算分為簡單電力網(wǎng)絡(luò)的手算和復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)的機算兩大類，其中機算又有髙斯一賽徳爾迭代法, 牛頓一拉夫遜迭代法和P- Q分解法。特點：手算求解求解潮流一般只用于簡單的網(wǎng)絡(luò)中，計算量大，對于多借點的網(wǎng)絡(luò)用手算一般難以解決問題。 但是通過手算可以加深對物理概念的理解，還可以在運用汁算機計算前一手算的形式求取某些原始數(shù)據(jù)。高斯一賽徳爾迭代法：算法簡單，對于初值的要求不高，但是需要迭代的次數(shù)多，收斂的速度慢，在早 期的潮流計算中銀夠用較多，之后逐漸被牛

16、拉法取代，但仍可以作為機算程序前幾次迭代的的算法，以彌 補后者對于初值要求高的缺點。牛頓-拉夫遜法：是常用的解非線性方程組的方法，也是當前廣泛采用的計算潮流的方法，其收斂速度 會，幾次迭代后就可以得到最終的結(jié)果。但其缺點就是要求初值的選擇得比較接近它們的精確值，否則迭代 過程可能不收斂。P-Q分解法：派生于以極坐標表示的牛拉法，苴根據(jù)電力系統(tǒng)的特點，對后者的修正方程做了簡化,P 一Q分解法的系數(shù)矩陣B和B”代替了牛拉法中的雅克比矩陣，階數(shù)降低，苴中的元素在迭代過程中不發(fā) 生變化，而且元素對稱，這些都大大提高了運算速度，而且精確度幾乎不受影響。P-Q分解法的收斂性接近直線，而牛拉法的收斂速度要比

17、P-Q分解法快。但是由于牛拉法每次迭代 都要形成雅克比陣，所以一次迭代的時間比PQ分解法要長。2、如果交給你一個任務(wù)，請你用己有的潮流計算軟件計算北京城市電網(wǎng)的潮流，你應(yīng)該做哪些工作？(收 集哪些數(shù)據(jù)，如何整理,計算結(jié)果如何分析)答:用現(xiàn)有的潮流計算軟件分析北京城市電網(wǎng)的潮流，主要收集的數(shù)據(jù)：(1) 北京城市電網(wǎng)中所以的節(jié)點支路的相關(guān)數(shù)據(jù),并對節(jié)點和支路分類處理：PQ盯點要了解巧點的注入有功和無功功率；P V節(jié)點要了解節(jié)點電壓大小，注入有功及節(jié)點所能提供的最大最小的無功功率； 對于平衡朮點要了解肖點電壓的大小相、及節(jié)點所能提供的最大最小有功無功功率。（2）支路數(shù)據(jù)：支路的電阻電抗電納支路變壓器

18、的變比及線路所能傳輸?shù)淖畲笕萘俊＃?）分析內(nèi)容：考慮P Q節(jié)點的電壓是否過高或過低：分析PV巧點的電壓幅值是否正常及無功功率是否超岀范圍；分析平衡盯點有功無功功率是否在節(jié)點所能提供的范國之內(nèi)； 分析給支路的功率，看是否超出線路傳輸?shù)淖畲笕菀?；分析整個系統(tǒng)的網(wǎng)損是否達到標準。3、設(shè)計中遇到的問題和解決的辦法。答：（1）首先遇到的問題是C編程語言的語法，由于學(xué)的時間已經(jīng)很久了，難免導(dǎo)致對其中的具體概念有 些模糊，但是通過老師的提醒和自己對C語言的復(fù)習(xí),這個問題還是得到了較好的解決。比如說對于數(shù)組的 泄義時，是從0開始的，而節(jié)點和支路的編號都是從1開始的，我們編程時就要在必要的時候加1。（2）跟著老師的思路來編比較好。由于每個人的思路不盡相同，于是當出現(xiàn)錯誤的時候就不好排査，可能 會因此而浪費寶貴的時間。于是我選擇跟著老師的思路來編，這樣好和老師的程序?qū)φ张佩e。（3 ）在編程的過