2020年昆明理工大學計算機輔助分析課程設計及matlab自動實現(xiàn)潮流調(diào)節(jié)與計算

昆明理工大學計算機輔助分析課程設計及

matlab自動實現(xiàn)潮流調(diào)節(jié)與計算

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重要聲明：

1、本文只是提供一定參考，有錯勿怪。

2.、本文采用的潮流調(diào)節(jié)及計算只針對本實驗，其中有很多固化

的數(shù)據(jù)與參數(shù)，以及特殊的公式、請根據(jù)要求的不同進行一定

的調(diào)整（潮流計算的程序適用任何情況、不同的只是系統(tǒng)參數(shù)）。

3、本文潮流調(diào)節(jié)為自動調(diào)節(jié)生成，調(diào)節(jié)變量有發(fā)電機2、3電

壓，三臺變壓器分接頭，沒有進行無功補償，請根據(jù)具體情況

加入或刪減變量。

4、自動調(diào)節(jié)潮流程序中，控制變量為各點電壓首次迭代值、最

終各點電壓。最終選擇標準為網(wǎng)損最低的一組數(shù)據(jù)。

5、本實驗報告為草版，有錯誤，但懶得改。

6、鑒于個人所有文檔免費得原則，本文為免費文檔，請盡量下

載。

7、最后！都免費了，要求不要太高。

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票求及原始數(shù)據(jù)

電力系統(tǒng)潮流計算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計算,是對復雜電力系統(tǒng)正

常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的計算。潮流計算的目標是求取電力系統(tǒng)在給定運行

狀態(tài)的計算。即節(jié)點電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負荷.各點電壓是

否滿足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的運行

和擴建，對新的電力系統(tǒng)進行規(guī)劃設計以及對電力系統(tǒng)進行靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定分析都

是以潮流計算為基礎。潮流計算結(jié)果可用如電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)研究，安全估計或最優(yōu)潮

流等對潮流計算的模型和方法有直接影響。

在電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的各種故障中，危害最大且發(fā)生概率較高的首推短路故

障。產(chǎn)生短路故障的主要原因是電力設備絕緣損壞。短路故障分為三相短路、兩相

短路、單相接地短路及兩相接地短路。其中三相短路時三相電流依然對稱，其余三

類短路統(tǒng)成為不對稱短路。短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空輸電線路。電力系統(tǒng)設計與

運行時，要采取適當?shù)拇胧┙档投搪饭收系陌l(fā)生概率。短路計算能夠為設備的選擇

提供原始數(shù)據(jù)。

一、課程設計的目的與任務：

該課程設計為電氣工程及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)課設計之一，是學習電力系

統(tǒng)分析基礎和電力系統(tǒng)計算機輔助分析課程后的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目

的在于鞏固和加深對電力系統(tǒng)潮流和短路電流計算基本原理的理解，學習和掌握應

用計算機進行電力系統(tǒng)設計和計算的方法，培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力。

二、課程設計的基本要求：

掌握電力系統(tǒng)等值模型和參數(shù)計算，以及潮流和短路計算的基本原理，學會應

用計算機計算系統(tǒng)潮流分布和短路電流的方法。

三、課程設計選題原則：

該課程設計是根據(jù)電力系統(tǒng)分析基礎和電力系統(tǒng)計算機輔助分析課程內(nèi)容，結(jié)

合實際工程和科研的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡進行系統(tǒng)的潮流和短路電流計算。

四、課程設計內(nèi)容：

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1、課程設計地點：機房和教室

2、設計內(nèi)容

（1）電力系統(tǒng)潮流計算（2）電力系統(tǒng)短路電流計算

具體內(nèi)容包括：

1）系統(tǒng)等值模型和參數(shù)計算。

2）利用現(xiàn)有的潮流和短路電流計算程序進行計算，或編制電力系統(tǒng)潮流和短路計算

程序。

3）計算結(jié)果分析。

4）編寫說明書。

3、時間安排

1、系統(tǒng)等值模型和參數(shù)計算（2天）

2、讀懂現(xiàn)有的算法程序或視需要編制算法程序并進行計算（4天）

3、計算結(jié)果整理和分析（1天）

4、編寫說明書（2天）

5、成績考核（1天）

五、課程設計主要參考資料：

1、李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.北京：水利電力出版社.第二版

2、陳玲.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.北京：水利電力出版社.第二版

3、孟祥萍.基于MATLAB的電力系統(tǒng)設計與計算.長春：吉林人民出版社

4、孟祥萍.電力系統(tǒng)分析.北京：高等教育出版社

5、電力系統(tǒng)潮流和短路計算課程設計指導書.自編

六、課程設計成績考核：

根據(jù)學生的平時表現(xiàn)，說明書，以及設計完成后的口試成績等進行綜合評定。

課程結(jié)束時，要求學生有課程設計說明書。課程設計成績以平時成績（占50%）、

設計說明書（占50%）進行綜合評定。

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原始數(shù)據(jù)與思考題

目標電網(wǎng)單線圖

bus-2必-7bus-9,

bus-8bus-3o

bus-5bus-6

bus-4

bus-1

系統(tǒng)參數(shù)

表1.線路參數(shù)表

線線號線路長線路電線路線

路度（km）阻訪半

編{Q領{S/km}

號/km）{Q

/km}

4-5LGJ-240/301040.0471.78X

ICY

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4-6LGJ-120/701100.0741.47X

io-6

5-7LGJ-120/25980.0791.60X

0.4io-6

6-9LGJ-95/551630.0921.80X

10-6

7-8LGJ-240/30880.0471.78X

io-6

8-9LGJ-240/301220.0471.78X

io-6

說明：線路零序電抗為正序電抗3倍。

表2.變壓器參數(shù)表

線牌號變壓器型號變壓器變比短路電壓

(kV)百分數(shù)(％)

2-7SSPL-20242+3X10

2.5%/20

3-9SSPL-10242±3X6

2.5%/15

1-4SSPL-240000242±3X11

2.5%/17.5

說明：變壓器零序電抗與正序電抗相等，且均為△

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/Yo接法。

表3.發(fā)電機參數(shù)表1

發(fā)電機額定功率額定電壓額定功率

{MW}{kV}因數(shù)

120016.50.85

2180180.85

310013.80.85

表4.發(fā)電機參數(shù)表2

發(fā)母兀{。Z{Qx,{QTq。%

電線))(S)))(S)(S)

機名

110.1460.0608.960.0960.096047.2

08998

220.8950.1196.000.8640.1960.5312.8

885950

331.3120.1818.591.2570.2500.606.02

53800

表5.負荷數(shù)據(jù)表

有功負荷無功負荷

節(jié)點號

(MW)(MVA)

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512550

69030

810035

思考題

1、牛頓拉夫遜法與PQ分解法有哪些聯(lián)系？有哪些區(qū)別？二者的計算性能如何？

2、為什么在用計算機對某網(wǎng)絡初次進行潮流計算時往往是要調(diào)潮流，而并非任何情

況下只一次送入初始值算出結(jié)果就行呢？要考慮什么條件？各變量是如何劃分

的？哪些可調(diào)？哪些不可調(diào)？

3、發(fā)電機節(jié)點的注入無功為負值說明了什么？

4、線路有功潮流最有可能的流向是？線路無功潮流最有可能的流向是？

5、負荷功率因數(shù)對系統(tǒng)潮流有什么影響？

6、潮流控制的主要手段有哪些？

7、如何降低系統(tǒng)網(wǎng)損？

8、如何校驗主設備的短路容量？

9、利用節(jié)點阻抗矩陣計算短路電流和利用導納矩陣計算短路電流的算法有何異

同？

10、減小短路電流的措施有哪些？

設計主要內(nèi)容：

1、完成調(diào)試潮流計算與短路計算程序調(diào)試；

計算程序以《電力系統(tǒng)計算機輔助分析》所用教材中的例程為基礎，要求掌握

算法原理，建議進行適當改寫以利于本次設計應用。

2、根據(jù)設計資料準備計算數(shù)據(jù)；

整理原始數(shù)據(jù)，使其符合計算程序的輸入條件。要求比較采用變壓器II型模型

前后兩種情況的差異。

3、為指定電網(wǎng)安排合理的穩(wěn)態(tài)運行方式；

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合理設置目標電網(wǎng)中的控制變量，以1號機為平衡機，將潮流分布調(diào)整為可行

的運行方式（要求所有節(jié)點的電壓不得低于1.0P.U.,也不能高于1.05p.u.）繪制

潮流分布圖。分析該運行方式的特點，提出進一步降低網(wǎng)損的改進的措施，并利用

計算結(jié)果簡單證明之。具體內(nèi)容參考設計資料所附思考題。

4、列表分析節(jié)點7發(fā)生各種短路故障時的短路電流，以及運行方式對故障電流的影

響；

5、完成設計說明書。要求結(jié)構(gòu)清晰，即從電網(wǎng)模型建立，到初態(tài)潮流分布計算，到

問題分析，再到調(diào)整后的方案計算。故障電流計算也類似。不必逐一回答所有思考

題。

參數(shù)計算、潮流調(diào)節(jié)、與潮流計算

matlab源程序

%參數(shù)計算的

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clear;

L=[104,110,98,163,88,122];

r=[0.047,0.074,0.079,0.092,0.047,0.047];

b=[1.78e-006,1.47e-006,1.60e-006,1.80e-006,1.78e-006,1.78e-006];

dispC線路電抗X=');

Xl=100/220A2*0.4*L;%線路各段電抗(均為標幺值，取

Ub=220KV,SB=100MVA,下同)

disp(Xl);

fori=l:6

R(i)=100/220A2*L(i)*r(i);%加分號避免出現(xiàn)過程項，下同

end%線路各段電阻

dispC線路電阻R=');disp(R);%輸出R

fori=l:6

Z(i)=R(i)+j*Xl(i);

Z0(i)=R(i)+3*j*Xl(i);

end

dispC線路正序、負序阻抗Z1=Z2=');disp(Z);

fori=l:6

BHi)=220A2/100*b⑴*L⑴；

B(i)=0+j*Bl(i);

end%線路各容納之半

dispC線路容納之半B/2=');disp(B);%輸出B

dispC線路零序阻抗Z0:');

disp(ZO);

U0=[ll,10,6];

SN=[240,220,120];

UN=[242,242,242];

fori=l:3;

XT(i)=j*U0(i)*242A2/SN(i)/220A2;

XT0(i)=XT(i);

end;

dispC變壓器正、負序電抗值Xt：，);disp(XT);

dispC變壓器零序電抗值XtO：');disp(XT0);

x=[0.0608,0.H98,0.1813];%發(fā)電機暫態(tài)電抗有名值

UGN=[16.5,18,13.8];

fori=l:3

K(i)=242/UGN(i);

end

fori=l:3

Xdg(i)=j*100/220A2*x(i)*K(i)*K(i);

end%發(fā)電機暫態(tài)電抗

dispC發(fā)電機暫態(tài)電抗Xdg=)disp(Xdg);%輸出Xdg

PL=[125,90,100];

QL=[50,30,35];

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fori=l:3

ZL(i)=100/(PL(i)A2+QL(i)A2)*(PL(i)+j*QL(i));

end%負荷節(jié)點阻抗

dispC負荷節(jié)點阻抗Zl=');disp(ZL);%輸出ZL

%支數(shù)參數(shù)形成的矩陣Bl、支數(shù)參數(shù)形成的矩陣B2、節(jié)點號及其對地阻抗形

成的矩陣X的形成

Bl=[l,4,XT(l),0,l,0;2,7,XT(2),0,l,0;3,9,XT(3),0,l,0；4,5,R(l)+Xl(l)*j,B(l),l,0；4,6

,取2)+

Xl(2)*j3(2),l,0；5,7,R(3)+Xl(3)*j,B(3),l,0；6,9,R(4)+Xl(4)*j,B(4),l,0;7,8,R(5)+Xl(5)*j

,B(5),l,0；8,9,R(6)+Xl(6)*j,B(6),l,0;];

dispC支數(shù)參數(shù)形成的矩陣：Bl=);disp(Bl);%輸出支數(shù)參數(shù)形成的矩陣

B1

P=[200,180,100];

W=(P/100)+((P/0.85)*sqrt(l-0.85*0.85)/100)*j;

B2=[W(1),0,105,1,0,1；W⑵,0,1,1,03W(3),0,l,l,0,3;0,0,l,0,0,2；0,

1.25+0.51,l,0,0,2；0,0.9+0.3i,l,0,0,2；0,0,l,0,0,2；0,l+0.35i,l,0,0,2；0,0,l,0,0,2；l；

dispC支數(shù)參數(shù)形成的矩陣：B2=);disp(B2);%輸出支數(shù)參數(shù)形成的矩陣

B2

%潮流自動調(diào)節(jié)的與自動計算的

n=9;

nl=9;

isb=l;

pr=0.0001;

mm=0;

X=[l,0;2,0;3,0;4,0;5,0;6,0;7,0;8,0;9,0];

'dispC只考慮各點電壓水平，得到的滿足要求的數(shù)據(jù)如下：,);

foraa=0:5

B2(2,4)=l+0.01*aa;

forab=0:5

B2(3,4)=l+0.01*ab;

forba=0:5

Bl(l,5)=0.95+0.025米ba;

forbb=0:5

Bl(2,5)=0.95+0.025*bb;

forbc=0:5

Bl(3,5)=0.95+0.025*bc;

Y=zeros(n);e=zeros(l,n);f=zeros(l,n);V=zeros(l,n);O=zeros(l,n);Sl=zeros(nl);

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fori=l:n

ifX(i,2)~=0;

P=X(i,l);

Y(p,p)=l./X(i,2);

end

end

fori=l:nl

ifBl(i,6)==0

P=Bl(i,l)；q=Bl(i,2);

elsep=Bl(i,2);q=Bl(i,l)；

end

Y(p,q)=Y(p,q)-l./(Bl(i,3)*Bl(i,5));

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

Y(q,q)=Y(q,q)+l./(Bl(i,3)*Bl(i,5)A2)+Bl(i,4)./2；

Y(p,p)=Y(p,p)+l./Bl(i,3)+Bl(i,4)./2;

end

G=real(Y);B=imag(Y);

fori=l:n

e(i)=real(B2(i,3));

f(i)=imag(B2(i,3))；

V(i)=B2(i,4);

end

fori=l:n

S(i)=B2(i,l)-B2(i,2);

B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);

end

P=real(S);Q=imag(S);

ICTl=0;IT2=l;N0=2*n;N=N0+l;a=0;

whileIT2~=0

IT2=0;a=a+l;

fori=l:n

ifi~=isb

C(i)=0;

D(i)=0;

forjl=l:n

C(i)=C(i)+G(ijl)*eai)-B(iJl)*f(jl)；

D(i)=D(i)+G(Ml)*f(jl)+B(ijl)*e(jl)；

end

Pl=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);

Ql=f(i)*C(i)-D(i)*e(i);

V2=e(i)A2+f(i)A2;

ifB2(i,6)~=3

DP=P(i)-Pl;

DQ=Q(i)-Ql;

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forjl=l:n

ifjl~=isb&jl~=i

Xl=-G(ijl)*e(i)-B(ijl)*f(i);

X2=B(iJl)*e(i)-G(iJl)*f(i);

X3=X2;

X4=-X1;

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;

elseifjl==i&jl~=isb

Xl=?i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);

X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);

X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i)；

X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);

p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;

end

end

else

DP=P(i)-Pl;

DV=V(i)A2-V2;

forjl=l:n

ifjl~=isb&jl~=i

Xl=-G(ijl)*e(i)-B(ijl)*f(i);

X2=B(ijl)*e(i)-G(iJl)*f(i);

X5=0;

X6=0;

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;

elseifjl==i&jl~=isb

Xl=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);

X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i)；

X5=-2*e(i);

X6=-2*f(i);

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;

end

end

end

end

end

fork=3:N0

kl=k+l;Nl=N;

fork2=kl:Nl

J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);

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end

J(k,k)=l;

ifk~=3

k4=k-l;

fork3=3:k4

fork2=kl:Nl

J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);

end

J(k3,k)=0;

end

ifk==NO,break;end

fork3=kl:N0

fork2=kl:Nl

J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);

end

J(k3,k)=0;

end

else

fork3=kl:N0

fork2=kl:Nl

J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);

end

J(k3,k)=0;

end

end

end

fork=3:2:N0-l

L=(k+l)./2;

e(L)=e(L)-J(k,N);

kl=k+l;

f(L)=f(L)-J(kl,N);

end

fork=3:N0

DET=abs(J(k,N));

ifDET>=pr

IT2=IT2+1;

end

end

ICT2(a)=IT2;

ICT1=ICT1+1;

fork=l:n

dy(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);

end

fori=l:n

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Dy(ICTl,i)=dy(i);

end

forvb=l:n

ifDy(l,vb)<=1.05&Dy(l,vb)>=1.00;

zy(vb)=l;

elsezy(vb)=0;

end

end

end%用高斯消去法解"w=?J*V”

fork=l:n

V(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);

O(k)=atan(f(k)./e(k))*180Jpi;

end

E=e+f*j;

forva=l:n

ifV(va)<=1.05&V(va)>=1.000;

yj(va)=l;

elseyj(va)=0;

end

end

ifyj(l)*yj(2)*yj(3)*yj(4)*yj(5)*yj(6)*yj(7)*yj(8)*yj(9)==l

ifzy(l)*zy(2)*zy(3)*zy(4)*zy(5)*zy(6)*zy(7)*zy(8)*zy(9)==l;

dispC發(fā)電機2出口電壓：();

disp(B2(2,4));

dispC發(fā)電機3出口電壓：,);

disp(B2(3,4));

dispC變壓器1接頭電壓：,);

disp(Bl(l,5));

dispC變壓器2接頭電壓：，)；

disp(B1(2,5));

dispC變壓器3接頭電壓：，)；

disp(B1(3,5));

dispC各節(jié)點的電壓大小V為(節(jié)點號從小到大排列)：上

disp(V);

forp=l:n

C(p)=0;

forq=l:n

C(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));

end

S(p)=E(p)*C(p);

end

fori=l:nl

ifBl(i,6)==0

p=Bl(i,l);q=Bl(i,2);

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elsep=Bl(i,2);q=Bl(i,l)；

end

Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(Bl(i,4)./2)+(conj(E(p)*Bl(i,5))-conj(E(q)))*conj(l

?/(Bl(i,3)*Bl(i,5))));

end

fori=l:nl

ifBX(i,6)==0

p=Bl(M)；q=Bl(i,2);

elsep=Bl(i,2);q=Bl(iJ);

end

Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(Bl(i,4)./2)+(conj(E(q)./Bl(i,5))-conj(E(p)))*conj(l

./(Bl(i,3)*Bl(i,5))));

end

ZDS=0;

fori=l:nl

ifBl(i,6)==0

p=Bl(i4)；q=Bl(i,2);

elsep=Bl(i,2);q=Bl(i,l)；

end

DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);

ZDS=DS(i)+ZDS;

end

mm=mm+l;

ZDSS(mm)=sqrt(real(ZDS)A2+imag(ZDS)A2);

fori=l:n

ZB224(mm)=B2(2,4)；

ZB234(mm)=B2(3,4)；

ZB115(mm)=Bl(l,5);

ZB125(mm)=Bl(2,5);

ZB135(mm)=Bl(3,5);

end

end

end

end

end

end

end

end

'dispC滿足各點電壓要求的數(shù)據(jù)組共有：，)；

disp(mm);

資料僅供參考

LOL=min(ZDSS);

fordota=l:inni

ifZDSS(dota)==LOL

mm=dota;

end

end

dispC當加入線路損耗時，得到其中線路損耗最小的一組組號及關鍵數(shù)據(jù)為：

disp(mm);

dispC發(fā)電機2出口電壓：,);

disp(ZB224(mm));

dispC發(fā)電機3出口電壓：，)；

disp(ZB234(mm));

dispC變壓器1接頭電壓：,);

disp(ZB115(mm));

dispC變壓器2接頭電壓：');

disp(ZB125(mm));

dispC變壓器3接頭電壓：，)；

disp(ZB115(mm));

B2(2,4)=ZB224(mm);

B2(3,4)=ZB234(mm);

Bl(l,5)=ZB115(mm);

Bl(2,5)=ZB125(mm);

Bl(3,5)=ZB135(mm);

dispC用此組數(shù)據(jù)算的的潮流結(jié)果為：，)；

dispC節(jié)點數(shù)：');

disp(n);

dispC節(jié)點支路數(shù)：,)；

disp(nl);

dispC平衡節(jié)點：,);

disp(isb);

dispC精度：,)；

disp(pr);

disp('Bl=');

disp(Bl);

disp('B2=');

disp(B2);

disp('X=');

disp(X);

Y=zeros(n);e=zeros(l,n);f=zeros(l,n);V=zeros(l,n);0=zeros(l,n);Sl=zeros(nl);

dispC節(jié)點數(shù)：，)；

disp(n);

dispC節(jié)點支路數(shù)：)

disp(nl);

dispC平衡節(jié)點：,);

資料僅供參考

disp(isb);

dispC精度：');

disp(pr);

mm=O;

X=[l,0;2,0;3,0;4,0;5,0;6,0;7,0;8,0;9,0];

fori=l:n

ifX(i,2)~=0;

P=X(i,l)；

Y(p,p)=l./X(i,2);

end

end

fori=l:nl

ifBl(i,6)==0

P=Bl(i,l)；q=Bl(i,2);

elsep=Bl(i,2);q=Bl(i,l);

end

Y(p,q)=Y(p,q)-l./(Bl(i,3)*Bl(i,5));

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

Y(q,q)=Y(q,q)+l./(Bl(i,3)*Bl(i,5)^2)+Bl(i,4)./2;

Y(p,p)=Y(p,p)+l./Bl(i,3)+Bl(i,4)./2;

end

G=real(Y);B=imag(Y);

fori=l:n

e(i)=real(B2(i,3));

f(i)=imag(B2(i,3))；

V(i)=B2(i,4);

end

fori=l:n

S(i)=B2(i,l)-B2(i,2);

B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);

end

P=real(S);Q=imag(S);

ICTl=0;IT2=l;N0=2*n;N=N0+l;a=0;

whileIT2~=0

IT2=0;a=a+l;

fori=l:n

ifi~=isb

C(i)=0;

D(i)=0;

forjl=l:n

C(i)=C(i)+G(ijl)*e(jl)-B(iJl)*f(jl);

D⑴=5i)+G(i,jl)*f(jl)+B(iJl)*e(jl);

end

Pl=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);

資料僅供參考

Ql=f(i)*C(i)-D(i)*e(i);

V2=e(i)A2+f(i)A2;

ifB2(i,6)~=3

DP=P(i)-Pl;

DQ=Q(i)-Ql;

forjl=l:n

ifjl~=isb&jl~=i

Xl=-G(ijl)*e(i)-B(ijl)*f(i);

X2=B(ijl)*e(i)-G(ijl)*f(i);

X3=X2;

X4=-X1;

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;

elseifjl==i&jl~=isb

Xl=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);

X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);

X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i4)*f(i)；

X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;

end

end

else

DP=P(i)-Pl;

DV=V(i)A2-V2;

forjl=l:n

ifjl~=isb&jl~=i

Xl=-G(ijl)*e(i)-B(ijl)*f(i);

X2=B(ijl)*e(i)-G(ijl)*f(i);

X5=0;

X6=0;

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;

elseifjl==i&jl~=isb

Xl=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i)；

X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i)；

X5=-2*e(i);

X6=-2*f(i);

p=2*i-l;q=2*jl-l;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+l;

J(m,q)=Xl;J(m,N)=DP;q=q+l;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;

end

end

end

end

資料僅供參考

end

fork=3:N0

kl=k+l;Nl=N;

fork2=kl:Nl

J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);

end

J(k,k)=l；

ifk~=3

k4=k-l;

fork3=3:k4

fork2=kl:Nl

J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);

end

J(k3,k)=0;

end

ifk==NO,break;end

fork3=kl:N0

fork2=kl:Nl

J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);

end

J(k3,k)=0;

end

else

fork3=kl:N0

fork2=kl:Nl

J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);

end

J(k3,k)=0;

end

end

end

fork=3:2:N0-l

L=(k+l)./2;

e(L)=e(L)-J(k,N);

kl=k+l;

f(L)=f(L)-J(kl,N);

end

fork=3:N0

DET=abs(J(k,N));

ifDET>=pr

IT2=IT2+1;

end

end

ICT2(a)=IT2;

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ICT1=ICT1+1;

fork=l:n

dy(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);

end

fori=l:n

Dy(ICTl,i)=dy(i);

end

end%用高斯消去法解"w=-J*V"

dispC迭代次數(shù)，)；

disp(ICTl);

dispC沒有達到精度要求的個數(shù)，)；

disp(ICT2);

fork=l:n

V(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);

O(k)=atan(f(k)./e(k))*180Jpi;

end

E=e+f*j;

dispC各節(jié)點的實際電壓標幺值E為(節(jié)點號從小到大排列)：，)；

disp(E);

dispC各節(jié)點的電壓大小V為(節(jié)點號從小到大排列)：,);

disp(V);

dispC各節(jié)點的電壓角。為(節(jié)點號從小到大排列)：，)；

disp(O);

forp=l:n

C(p)=0;

forq=l:n

C(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));

end

S(p)=E(p)*C(p);

end

dispC各節(jié)點的功率S為(節(jié)點號從小到大排列)：，)；

disp(S);

dispC各條支路的首段功率Si為(順序同您輸入B1時一樣)：力

fori=l:nl

ifBl(i,6)==0

p=Bl(i,l)；q=Bl(i,2);

elsep=Bl(i,2);q=Bl(i,l);

end

Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(Bl(i,4)./2)+(conj(E(p)*Bl(i,5))-conj(E(q)))*conj(l

J(Bl(i,3)*Bl(i,5))));

disp(Si(p,q));

end

dispC各條支路的末段功率Sj為(順序同您輸入Bl時一樣)：，)；

fori=l:nl

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ifBX(i,6)==0

p=Bl(M);q=Bl(i,2);

elsep=B1(i,2);q=B1(i,l);

end

Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(Bl(i,4)y2)+(conj(E(q)./Bl(i,5))-conj(E(p)))*conj(l

J(Bl(i,3)*Bl(i,5))));

disp(Sj(q,p));

end

dispc各條支路的功率損耗DS為(順序同您輸入B1時一樣)：工

fori=l:nl

ifBl(i,6)==0

p=Bl(i,l);q=Bl(i,2);

elsep=Bl(i,2);q=Bl(i,l);

end

DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);

disp(DS(i));

end

fori=l:ICTl

Cs(i)=i;

end

dispC以下是各節(jié)點每次迭代

后的電壓值(如圖所示),);

plot(Cs,Dy),xlabel(，迭代次數(shù)lylabelC電壓上title。電壓迭代次數(shù)曲線，)；

最后是課程設計報告

二刃理N大孝

課程設計

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課程名稱：________電力系統(tǒng)分析__________________

設計題目：基于Matlab計算程序的電力系統(tǒng)運行分析

學院：___________電力工程學院________________

專業(yè)：___________電氣工程自動化______________

年級：____________________________________

學生姓名易軍（你能夠稱我易大神，可惜dota、1。1都是菜

鳥頂級水平）

指導教師：_________宋琪、謝靜、單節(jié)杉___________

日期：_____________zl-13_____________________

教務處制

前S

電力系統(tǒng)潮流計算是電力系統(tǒng)分析中的一種

最基本的計算，是對復雜電力系統(tǒng)正常和故障條件

下穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的計算。潮流計算的目標是求取電

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力系統(tǒng)在給定運行狀態(tài)的計算。即節(jié)點電壓和功率

分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負荷,各點電壓是

否滿足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率

損耗等。對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的運行和擴建，對新的電

力系統(tǒng)進行規(guī)劃設計以及對電力系統(tǒng)進行靜態(tài)和

暫態(tài)穩(wěn)定分析都是以潮流計算為基礎。潮流計算結(jié)

果可用如電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)研究，安全估計或最優(yōu)潮流

等對潮流計算的模型和方法有直接影響。

在電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的各種故障中，危害

最大且發(fā)生概率較高的首推短路故障。產(chǎn)生短路故

障的主要原因是電力設備絕緣損壞。短路故障分為

三相短路、兩相短路、單相接地短路及兩相接地短

路。其中三相短路時三相電流依然對稱，其余三類

短路統(tǒng)成為不對稱短路。短路故障大多數(shù)發(fā)生在架

空輸電線路。電力系統(tǒng)設計與運行時，要采取適當

的措施降低短路故障的發(fā)生概率。短路計算能夠為

設備的選擇提供原始數(shù)據(jù)。

目標電網(wǎng)接線圖

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一、電網(wǎng)模型的建立

設計中，選取S=100MVA,S=220KV,將所有支

路的參數(shù)都折算到220KV電壓等級側(cè)，

本文利用matlab計算參數(shù)

其源程序為：

clc;

clear;

L=[104,H0,98,163,88,122];

r=[0.047,0.074,0.079,0.092,0.047,0.047];

b=[1.78e-006,1.47e-006,1.60e-006,1.80e-006,1.78e-0

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06,1.78e-006];

dispC線路電抗X=9；

Xl=100/220八2*0.4*L;%線路各段電抗(均為

標幺值，Ub=220KV,SB=100MVA)

disp(Xl);

fori=l:6

R(i)=100/220A2*L(i)*r(i);

%加分號避免出現(xiàn)過程項，下同

end

%線路各段電阻

dispC線路電阻RR;

disp(R);

%輸出R

fori=l:6

Z(i)=R(i)+j*Xl(i);

Z0(i)=R(i)+3*j*Xl(i);

end

dispC線路正序、負序阻抗Z1=Z2=);

disp(Z);

fori=l:6

Bl(i)=220A2/100*b(i)*L(i);

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B(i)=O+j?Bl(i);

end

%線路各容納之半

dispC線路容納之半B/2+);

disp(B);%輸出B

dispC線路零序阻抗Z0:);

disp(ZO);

U0=[ll,10,6];

SN=[240,220,120];

UN=[242,242,242];

fori=l:3;

XT⑴二產(chǎn)UO⑴*242八2/SN⑴/220八2;

XT0(i)=XT(i);

end;

dispC變壓器正、負序電抗值Xt：，);disp(XT);

dispC變壓器零序電抗值XtO：，);disp(XT0);

x=[0.0608,0.1198,0.1813];

%發(fā)電機暫態(tài)電抗有名值

UGN=[16.5,18,13.8]；

fori=l:3

K(i)=242/UGN(i);

end

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fori=l:3

Xdg(i)=j*100/220A2?x(i)*K(i)*K(i);

end

%發(fā)電機暫態(tài)電抗

dispC發(fā)電機暫態(tài)電抗Xdg=*);disp(Xdg);

PL=[125,90,100];

QL=[50,30,35];

fori=l:3

ZL(i)=100/(PL(i)A2+QL(i)A2)*(PL(i)+j*QL(i));

end

%負荷節(jié)點阻抗

dispC負荷節(jié)點阻抗Zl=*);disp(ZL);

計算結(jié)果為：

線路電抗X=

0.08600.09090.08100.1347

0.07270.1008

線路電阻R二

0.01010.01680.01600.0310

0.00850.0118

資料僅供參考

線路正序、負序阻抗Z1=Z2=

Columns1through5

0.0101+0.0860i0.0168+0.0909i0.0160+

0.0810i0.0310+0.1347i0.0085+0.0727i

Column6

0.0118+0.1008i

線路容納之半B/2=

Columns1through5

0+0.0896i0+0.0783i0+

0.0759i0+0.1420i0+0.0758i

Column6

0+0.1051i

線路零序阻抗zo：

Columns1through5

0.0101+0.2579i0.0168+0.2727i0.0160+

0.2430i0.0310+0.4041i0.0085+0.2182i

Column6

0.0118+0.3025i

變壓器正、負序電抗值Xt：

0+0.0555i0+0.0550i0+

0.0605i

變壓器零序電抗值xto：

資料僅供參考

0+0.0555i0+0.0550i0+

0.0605i

發(fā)電機暫態(tài)電抗Xdg=

0+0.0270i0+0.0447i0+

0.1152i

負荷節(jié)點阻抗Zl=

0.6897+0.2759i1.0000+0.3333i0.8909+

0.3118i

支數(shù)參數(shù)形成的矩陣：Bl=

Columns1through5

1.00004.0000

0+0.0555i01.0000

2.00007.0000

0+0.0550i01.0000

3.00009.0000

0+0.0605i01.0000

4.00005.0000

0.0101+0.0860i0+0.0896i1.0000

4.00006.0000

0.0168+0.0909i0+0.0783i1.0000

5.00007.0000

資料僅供參考

0.0160+0.0810i0+0.0759i1.0000

6.00009.0000

0.0310+0.1347i0+0.1420i1.0000

7.00008.0000

0.0085+0.0727i0+0.0758i1.0000

8.00009.0000

0.0118+0.1008i0+0.1051i1.0000

Column6

0

0

0

0

0

0

0

0

0

支數(shù)參數(shù)形成的矩陣：B2=

Columns1through5

2.0000+1.2395i01.0500

1.00000

1.8000+1.1155i01.0000

資料僅供參考

1.00000

1.0000+0.6197i01.0000

1.00000

001.0000

00

01.2500+0.5000i1.0000

00

00.9000+0.3000i1.0000

00

001.0000

00

01.0000+0.3500i1.0000

00

001.0000

00

Column6

1.0000

3.0000

3.0000

2.0000

2.0000

資料僅供參考

2.0000

2.0000

2.0000

2.0000

.?系統(tǒng)等值電路圖的繪制

根據(jù)以上計算結(jié)果，得到系統(tǒng)等值電路圖如下:

0.8909+J0.3118

0.0310+J0.07270.0118+J0.1008

J0.0447J0.0550

J0.0605J0.1152

E3

_J0.0758J0,0758J0.1051J0,1051

ii-r