林思靖電力系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)報(bào)告

1、華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院程序設(shè)計(jì)報(bào)告電力系統(tǒng)分析程序設(shè)計(jì)報(bào)告題目：13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)潮流計(jì)算學(xué) 院 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 14電氣工程及其自動(dòng)化3班 學(xué)生姓名 林思靖 學(xué)生學(xué)號(hào) 201430088365 班級(jí)序號(hào) 32 指導(dǎo)教師 房大中 提交日期 2016年05月 10日 目 錄一、潮流計(jì)算原理1二、潮流計(jì)算程序框圖1三、確立前推回代之路次序2四、MATLAB潮流計(jì)算編程3五、 輸入數(shù)據(jù)及輸出結(jié)果4六、潮流計(jì)算結(jié)果分析6七、總結(jié)：（配電網(wǎng)潮流計(jì)算的要點(diǎn)）6華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院程序設(shè)計(jì)報(bào)告一、潮流計(jì)算原理電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)最基本的計(jì)算，也是最重要的計(jì)算。所謂潮流計(jì)算，就

2、是已知電網(wǎng)的接線方式與參數(shù)及運(yùn)行條件，計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行各母線電壓、各支路電流與功率是否越限，如果有越限，就應(yīng)采取措施，調(diào)整運(yùn)行方式。對(duì)于正在規(guī)劃的電力系統(tǒng)，通過(guò)潮流計(jì)算，可以為選擇電網(wǎng)供電方案和電氣設(shè)備提供依據(jù)。潮流計(jì)算還可以為繼功率及網(wǎng)損。對(duì)于正在運(yùn)行的電力系統(tǒng)，通過(guò)潮流計(jì)算可以判斷電網(wǎng)母線電壓、支路電流和電保護(hù)和自動(dòng)裝置定整計(jì)算、電力系統(tǒng)故障計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算等提供原始數(shù)據(jù)。潮流計(jì)算（load flow calculation）根據(jù)電力系統(tǒng)接線方式、參數(shù)和運(yùn)行條件計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下的電氣量。配電網(wǎng)潮流計(jì)算是配電管理系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件功能組成之一。本課題在分析配電網(wǎng)元件模型的基礎(chǔ)上，建

3、立了配電網(wǎng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。由于配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)與輸電網(wǎng)有很大的區(qū)別，因此配電網(wǎng)的潮流計(jì)算必須采用相適應(yīng)的算法。配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)呈輻射狀，在正常運(yùn)行時(shí)是開(kāi)環(huán)的；配電網(wǎng)的另一個(gè)特點(diǎn)是配電線路的總長(zhǎng)度較輸電線路要長(zhǎng)且分支比較多，配電線路的線徑比輸電網(wǎng)細(xì)導(dǎo)致配電網(wǎng)的 R/X 較大，且線路的充電電容可以忽略。配電網(wǎng)的潮流計(jì)算采用的方法是前推回代法，文中對(duì)前推回代法的基本原理、收斂性及計(jì)算速度等進(jìn)行了理論分析比較。經(jīng)過(guò) C 語(yǔ)言編程，運(yùn)行算例表明，前推回代法具有編程簡(jiǎn)單、計(jì)算速度快、收斂性好的特點(diǎn)，此方法是配電網(wǎng)潮流計(jì)算的有效算法，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。二、潮流計(jì)算程序框圖三、確立前推回代之路次序配網(wǎng)潮

4、流前推回代潮流算法第n+1步的迭代公式如下：節(jié)點(diǎn)i的前推計(jì)算公式為由圖1可知節(jié)點(diǎn)i+1的注入有功功率和無(wú)功功率分別為： NB NB-1P(i+1)= PL(j)+ LP(j)Q(i+1)= QL(j)+ LQ(j)其中：i=1，2，。NB-1，NB為節(jié)點(diǎn)數(shù)，PL(i)為第i節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷有功功率；QL(i)為第i節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷無(wú)功功率；LP(i)為第i條線段上的有功功率損耗；LQ(i)為第i條線段上的無(wú)功功率損耗。收斂條件以前后兩次迭代的電壓偏差作為迭代收斂條件，(8)式表明節(jié)點(diǎn)電壓幅值最大偏差小于設(shè)定閾值，即認(rèn)為迭代收斂，則迭代過(guò)程結(jié)束。max|Vk(i)-Vk-1(i)|<.(8)在開(kāi)始

5、計(jì)算的時(shí)候先把各節(jié)點(diǎn)上的LP(i)、LQ(i)分別設(shè)為零，利用式(1)計(jì)算出P(i+1)、Q(i+1)，分別代入式(6)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓幅值，作為初始化的節(jié)點(diǎn)電壓值.然后把此電壓值代入公式(2)來(lái)修正線路的損耗LP(i)、LQ(i)，用經(jīng)過(guò)修正的線路損耗求新的節(jié)點(diǎn)注入功率，再根據(jù)節(jié)點(diǎn)注入功率求新的節(jié)點(diǎn)電壓，根據(jù)前后兩次迭代的電壓偏差是否小于設(shè)定閾值判斷是否收斂，如果滿足，則輸出結(jié)果，如果不滿足,必須重復(fù)上述過(guò)程直到滿足收斂條件為止。4、 MATLAB潮流計(jì)算編程13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，支路參數(shù)見(jiàn)表1；節(jié)點(diǎn)類型及迭代初始電壓及各節(jié)點(diǎn)所接負(fù)荷見(jiàn)表2。圖1 13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖表1 系統(tǒng)支路參數(shù)

6、支路R（.）X（.）B/2(TK) （S）123.3673.6850.0232.3562.5410.0341.1451.280.0454.5245.040.0260.8561.140.0672.7452.9650.0283.7434.2510.0892.2372.7560.03104.144.6960.03111.3281.7630.011122.4362.8660.04133.5213.9660.0表2 系統(tǒng)負(fù)荷參數(shù)節(jié)點(diǎn)編號(hào)節(jié)點(diǎn)類型節(jié)點(diǎn)初始電壓（kV）Pi（MVA）Qi（MVA）1根節(jié)點(diǎn)10.4002中間節(jié)點(diǎn)10.00.03420.03013中間節(jié)點(diǎn)10.00.06930.06424中間節(jié)點(diǎn)

7、10.00.08450.07635葉節(jié)點(diǎn)10.00.02950.02616中間節(jié)點(diǎn)10.00.04740.04097葉節(jié)點(diǎn)10.00.11760.09578中間節(jié)點(diǎn)10.00.09460.08579葉節(jié)點(diǎn)10.00.09160.085910葉節(jié)點(diǎn)10.00.02710.022911中間節(jié)點(diǎn)10.00.06960.064312葉節(jié)點(diǎn)10.00.06760.057913葉節(jié)點(diǎn)10.00.02980.0242NN=size(PQ,1);NB=size(FT,1);V=PQ(:,1);maxd=1k=1while maxd>0.0001 PQ2=PQ; PL=0.0; for i=1:NB kf

8、=FT(i,1); kt=FT(i,2); x=(PQ2(kf,2)*PQ2(kf,2)+PQ2(kf,3)*PQ2(kf,3)/(V(kf)*V(kf); PQ1(i,1)= PQ2(kf,2)+x*RX(i,1); PQ1(i,2)=PQ2(kf,3)+x*RX(i,2); PQ2(kt,2)=PQ2(kt,2)+PQ1(i,1); PQ2(kt,3)=PQ2(kt,3)+PQ1(i,2); PL=PL+RX(i,1)*x; end angle(1)=0.0; for i=NB:-1:1 kf=FT(i,2); kt=FT(i,1); dv1=(PQ1(i,1)*RX(i,1)+PQ1(i

9、,2)*RX(i,2)/V(kf); dv2=(PQ1(i,1)*RX(i,2)-PQ1(i,2)*RX(i,1)/V(kf); V2(kt)=sqrt(V(kf)-dv1)*(V(kf)-dv1)+dv2*dv2); angle(kt)=atan(dv2/(V(kf)-dv1)/pi)*180+angle(kf);end maxd=abs(V2(2)-V(2); V2(1)=V(1); for i=3:1:NN if abs(V2(i)-V(i)>maxd; maxd=abs(V2(i)-V(i); end end maxd k=k+1 PQ1 V=V2 angle PLendclea

10、r五、 輸入數(shù)據(jù)及輸出結(jié)果 輸入數(shù)據(jù)PQ=10.4 0 0 10.0 0.0342 0.0301 10.0 0.0693 0.0642 10.0 0.0845 0.0763 10.0 0.0295 0.0261 10.0 0.0474 0.0409 10.0 0.1176 0.0957 10.0 0.0946 0.0857 10.0 0.0916 0.0859 10.0 0.0271 0.0229 10.0 0.0696 0.0643 10.0 0.0676 0.0579 10.0 0.0298 0.0242 ;FT=13 412 1111 310 39 88 27 66 21 22 33 4

11、4 5;RX=3.521 3.966 2.436 2.866 1.328 1.763 4.14 4.696 2.237 2.756 3.743 4.251 2.745 2.965 0.856 1.143.367 3.685 2.356 2.5411.145 1.28 4.524 5.04; 輸出結(jié)果k = 8PQ1 = 0.0920 0.0864 0.1891 0.1750 0.0299 0.0243 0.0296 0.0262 0.0678 0.0581 0.1379 0.1231 0.1444 0.1273 0.0272 0.0230 0.3852 0.3445 0.1183 0.0964

12、 0.1661 0.1379 0.8116 0.7278V = 10.4000 9.8795 9.6991 9.6652 9.6377 9.8492 9.7872 9.7326 9.6870 9.6764 9.6578 9.6235 9.6444angle = 0 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899 0.4266 0.4209 0.4498 0.4823 0.4452PL =0.0488七、總結(jié)：在此次程序設(shè)計(jì)中，我在MATLAB編程，13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)潮流計(jì)算，WORD文檔的編輯方面均有所提高，之前學(xué)過(guò)的潮流計(jì)算僅限于書本，通過(guò)完成這個(gè)作業(yè)使我對(duì)這塊知識(shí)了解得更加全面，但也暴露出了一些問(wèn)題：理論知識(shí)還是不足，基本知識(shí)不充足，做起這個(gè)大作業(yè)難度還是很大的，對(duì)MATLAB的性能和特點(diǎn)還不能有一個(gè)全面的把握，相信通過(guò)以后的學(xué)習(xí)能彌補(bǔ)這些不足，從而達(dá)到一個(gè)新的層次。在過(guò)程設(shè)計(jì)中我發(fā)現(xiàn)了一些要點(diǎn)，要求得支路的首端功率，從與葉節(jié)點(diǎn)聯(lián)接的支路開(kāi)始，該支路的末端功率即等于葉節(jié)點(diǎn)功率，利用這個(gè)功率