林思靖電力系統(tǒng)程序設計報告

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

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

3、立了配電網(wǎng)潮流計算的數(shù)學模型。由于配電網(wǎng)的結構和參數(shù)與輸電網(wǎng)有很大的區(qū)別，因此配電網(wǎng)的潮流計算必須采用相適應的算法。配電網(wǎng)的結構特點呈輻射狀，在正常運行時是開環(huán)的；配電網(wǎng)的另一個特點是配電線路的總長度較輸電線路要長且分支比較多，配電線路的線徑比輸電網(wǎng)細導致配電網(wǎng)的 R/X 較大，且線路的充電電容可以忽略。配電網(wǎng)的潮流計算采用的方法是前推回代法，文中對前推回代法的基本原理、收斂性及計算速度等進行了理論分析比較。經(jīng)過 C 語言編程，運行算例表明，前推回代法具有編程簡單、計算速度快、收斂性好的特點，此方法是配電網(wǎng)潮流計算的有效算法，具有很強的實用性。二、潮流計算程序框圖三、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i的前推計算公式為由圖1可知節(jié)點i+1的注入有功功率和無功功率分別為： 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)點數(shù)，PL(i)為第i節(jié)點所帶負荷有功功率；QL(i)為第i節(jié)點所帶負荷無功功率；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)點電壓幅值最大偏差小于設定閾值，即認為迭代收斂，則迭代過程結束。max|Vk(i)-Vk-1(i)|<.(8)在開始

5、計算的時候先把各節(jié)點上的LP(i)、LQ(i)分別設為零，利用式(1)計算出P(i+1)、Q(i+1)，分別代入式(6)計算各節(jié)點電壓幅值，作為初始化的節(jié)點電壓值.然后把此電壓值代入公式(2)來修正線路的損耗LP(i)、LQ(i)，用經(jīng)過修正的線路損耗求新的節(jié)點注入功率，再根據(jù)節(jié)點注入功率求新的節(jié)點電壓，根據(jù)前后兩次迭代的電壓偏差是否小于設定閾值判斷是否收斂，如果滿足，則輸出結果，如果不滿足,必須重復上述過程直到滿足收斂條件為止。4、 MATLAB潮流計算編程13節(jié)點配電網(wǎng)結構如圖1所示，支路參數(shù)見表1；節(jié)點類型及迭代初始電壓及各節(jié)點所接負荷見表2。圖1 13節(jié)點配電網(wǎng)結構圖表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)負荷參數(shù)節(jié)點編號節(jié)點類型節(jié)點初始電壓（kV）Pi（MVA）Qi（MVA）1根節(jié)點10.4002中間節(jié)點10.00.03420.03013中間節(jié)點10.00.06930.06424中間節(jié)點

7、10.00.08450.07635葉節(jié)點10.00.02950.02616中間節(jié)點10.00.04740.04097葉節(jié)點10.00.11760.09578中間節(jié)點10.00.09460.08579葉節(jié)點10.00.09160.085910葉節(jié)點10.00.02710.022911中間節(jié)點10.00.06960.064312葉節(jié)點10.00.06760.057913葉節(jié)點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：在此次程序設計中，我在MATLAB編程，13節(jié)點配電網(wǎng)潮流計算，WORD文檔的編輯方面均有所提高，之前學過的潮流計算僅限于書本，通過完成這個作業(yè)使我對這塊知識了解得更加全面，但也暴露出了一些問題：理論知識還是不足，基本知識不充足，做起這個大作業(yè)難度還是很大的，對MATLAB的性能和特點還不能有一個全面的把握，相信通過以后的學習能彌補這些不足，從而達到一個新的層次。在過程設計中我發(fā)現(xiàn)了一些要點，要求得支路的首端功率，從與葉節(jié)點聯(lián)接的支路開始，該支路的末端功率即等于葉節(jié)點功率，利用這個功率