用Matlab計算潮流計算電力系統(tǒng)分析_第1頁
用Matlab計算潮流計算電力系統(tǒng)分析_第2頁
用Matlab計算潮流計算電力系統(tǒng)分析_第3頁
用Matlab計算潮流計算電力系統(tǒng)分析_第4頁
用Matlab計算潮流計算電力系統(tǒng)分析_第5頁
已閱讀5頁,還剩2頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、電力系統(tǒng)潮流上機課程設(shè)計報告院 系:電氣工程學(xué)院班 級:電088班學(xué) 號:0812002221學(xué)生姓名:劉東昇指導(dǎo)教師:張新松設(shè)計周數(shù):兩周日期:2010年12月25日一、課程設(shè)計的目的與要求目的:培養(yǎng)學(xué)生的電力系統(tǒng)潮流計算機編程能力,掌握計算機潮流計算的相關(guān)知 識要求:基本要求:編寫潮流計算程序;在計算機上調(diào)試通過;運行程序并計算出正確結(jié)果;寫出課程設(shè)計報告二、設(shè)計步驟:根據(jù)給定的參數(shù)或工程具體要求(如圖),收集和查閱資料;學(xué)習(xí)相關(guān)軟件(軟 件自選:本設(shè)計選擇Matlab進行設(shè)計)。在給定的電力網(wǎng)絡(luò)上畫出等值電路圖。運用計算機進行潮流計算。編寫設(shè)計說明書。三、設(shè)計原理牛頓-拉夫遜原理牛頓迭代

2、法是取x0之后,在這個基礎(chǔ)上,找到比x0更接近的方程的跟,一步 一步迭代,從而找到更接近方程根的近似跟。牛頓迭代法是求方程根的重要方法之一, 其最大優(yōu)點是在方程f(x) = 0的單根附近具有平方收斂,而且該法還可以用來求方 程的重根、復(fù)根。電力系統(tǒng)潮流計算,一般來說,各個母線所供負荷的功率是已知的, 各個節(jié)點電壓是未知的(平衡節(jié)點外)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣,然后由 節(jié)點導(dǎo)納矩陣列寫功率方程,由于功率方程里功率是已知的,電壓的幅值和相角是未 知的,這樣潮流計算的問題就轉(zhuǎn)化為求解非線性方程組的問題了。為了便于用迭代法 解方程組,需要將上述功率方程改寫成功率平衡方程,并對功率平衡方程求偏導(dǎo)

3、,得 出對應(yīng)的雅可比矩陣,給未知節(jié)點賦電壓初值,一般為額定電壓,將初值帶入功率平 衡方程,得到功率不平衡量,這樣由功率不平衡量、雅可比矩陣、節(jié)點電壓不平衡量(未知的)構(gòu)成了誤差方程,解誤差方程,得到節(jié)點電壓不平衡量,節(jié)點電壓加上節(jié) 點電壓不平衡量構(gòu)成新的節(jié)點電壓初值,將新的初值帶入原來的功率平衡方程,并重 新形成雅可比矩陣,然后計算新的電壓不平衡量,這樣不斷迭代,不斷修正,一般迭 代三到五次就能收斂。牛頓一拉夫遜迭代法的一般步驟:(1)形成各節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y。(2)設(shè)個節(jié)點電壓的初始值U和相角初始值e還有迭代次數(shù)初值為0。(3)計算各個節(jié)點的功率不平衡量。(4)根據(jù)收斂條件判斷是否滿足,若不滿足

4、則向下進行。(5)計算雅可比矩陣中的各元素。(6)修正方程式個節(jié)點電壓(7)利用新值自第(3)步開始進入下一次迭代,直至達到精度退出循環(huán)。(8)計算平衡節(jié)點輸出功率和各線路功率網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的優(yōu)化1)靜態(tài)地按最少出線支路數(shù)編號這種方法由稱為靜態(tài)優(yōu)化法。在編號以前。首先統(tǒng)計電力網(wǎng)絡(luò)個節(jié)點的出線 支路數(shù),然后,按出線支路數(shù)有少到多的節(jié)點順序編號。當(dāng)由n個節(jié)點的出線支路相 同時,則可以按任意次序?qū)@n個節(jié)點進行編號。這種編號方法的根據(jù)是導(dǎo)納矩陣中, 出線支路數(shù)最少的節(jié)點所對應(yīng)的行中非零元素也2)動態(tài)地按增加出線支路數(shù)最少編號在上述的方法中,各節(jié)點的出線支路數(shù) 是按原始網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計出來的,在編號過程中認為固定不

5、變的,事實上,在節(jié)點消去過程中,每消去一個節(jié)點以后,與該節(jié)點相連的各節(jié)點的出線支路數(shù)將發(fā)生變化(增加,減 少或保持不變)。因此,如果每消去一個節(jié)點后,立即修正尚未編號節(jié)點的出線支路數(shù), 然后選其中支路數(shù)最少的一個節(jié)點進行編號,就可以預(yù)期得到更好的效果,動態(tài)按最 少出線支路數(shù)編號方法的特點就是按出線最少原則編號時考慮了消去過程中各節(jié)點出 線支路數(shù)目的變動情況。MATLAB編程應(yīng)用Matlab是“Matrix Laboratory”的縮寫,主要包括:一般數(shù)值分析,矩陣運算、 數(shù)字信號處理、建模、系統(tǒng)控制、優(yōu)化和圖形顯示等應(yīng)用程序。由于使用Matlab編 程運算與人進行科學(xué)計算的思路和表達方式完全一

6、致,所以不像學(xué)習(xí)高級語言那樣難 于掌握,而且編程效率和計算效率極高,還可在計算機上直接輸出結(jié)果和精美的圖形 拷貝,所以它的確為一高效的科研助手。四、設(shè)計內(nèi)容1.設(shè)計流程圖I啟動J輸,入原始數(shù)據(jù)形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣設(shè)非平衡節(jié)點電壓初值U(0)、i*計算平衡節(jié)虹點的功率及V輸出_對PQ節(jié)點計算kP(k),AQ*計算平衡節(jié)虹點的功率及V輸出_否計算雅可比矩陣各元素七化)、七化)、,1 T TOC o 1-5 h z r、解修正方程,由AP(k).AQ(k)及雅可比矩ii虹陣用牛頓-拉夫遜法求各節(jié)點的禮、/I、計算節(jié)點的新電壓V.增加迭代次數(shù)count二count+12.程序2.clear;clc%重新編

7、號,把原題中的節(jié)點1,2,3,4,5重新依次編號為5,1,2,3,4,其中1-4號為PQ節(jié)點,5號為平衡節(jié)點y=0;%輸入原始數(shù)據(jù),求節(jié)點導(dǎo)納矩陣y (1,2)=1/(0.06+0.18i); y (1,3)=1/(0.06+0.18i); y (1,4)=1/(0.04+0.12i);y(1,5)=1/(0.02+0.06i);y(2,3)=1/(0.01+0.03i);y(2,5)=1/(0.08+0.24i);y(3,4)=1/(0.08+0.24i);y(4,5)=0;for i=1:5 for j=i:5 y(j,i)=y(i,j); end end Y=0;%求互導(dǎo)納 for i=

8、1:5 for j=1:5 if i=j Y(i,j)=-y(i,j); end end end %求自導(dǎo)納 for i=1:5Y(i,i)=sum(y(i,:); endY %Y為導(dǎo)納矩陣 G=real(Y); B=imag(Y); %原始節(jié)點功率 S(1)=0.2+0.2i; S(2)=-0.45-0.15i; S(3)=-0.4-0.05i; S(4)=-0.6-0.1i; S(5)=0; P=real(S); Q=imag(S);%賦初值U=ones(1,5);U(5)=1.06; e=zeros(1,5); ox=ones(8,1);fx=ones(8,1); count=0 %計算

9、迭代次數(shù) while max(fx)1e-5 for i=1:4 for j=1:4H(i,j)=0;N(i,j)=0;M(i,j)=0;L(i,j)=0;oP(i)=0;oQ(i)=0;end end for i=1:4 for j=1:5 oP(i)=oP(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j); oQ(i)=oQ(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j); end oP(i)=oP(i)+P(i); oQ(i)=oQ(i)+Q(i);end fx=

10、oP,oQ;%求雅克比矩陣%當(dāng)i=j時候求H,N,M,L如下:for i=1:4for j=1:4if i=j H(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j);N(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);L(i,j)=H(i,j);M(i,j)=-N(i,j);endendendH,N,M,L%當(dāng)i=j時H,N,M,L如下:for i=1:4for j=1:5if i=jH(i,i)=H(i,i)+U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e

11、(i)-e(j)-B(i, j)*cos (e(i)-e(j);N(i,i)=N(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i, j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);M(i,i)=M(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);L(i,i)=L(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j); end endN(i,i)=N(i,i)-2*(U(i)八2*G(i,i);L(i,i)=L(i,i)+2*(U(i)八2*B(i

12、,i); endJ=H,N;M,L %J為雅克比矩陣ox=-(inv(J)*fx);for i=1:4oe(i)=ox(i); oU(i)=ox(i+4)*U(i);endfor i=1:4e(i)=e(i)+oe(i); U(i)=U(i)+oU(i);endcount=count+1;endox,U,e,count%求節(jié)點注入的凈功率i=5;for j=1:5P(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)+P(i);Q(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j)+Q(i); endS(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-1);S%求節(jié)點注入電流I二Y*U3.運行結(jié)果Y值:迭代過程:電壓值:平衡節(jié)點注入功率及電流:五、課程設(shè)計心得與體會在電力系統(tǒng)分析課程中,我們學(xué)習(xí)了電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型和確定解算方法。在 本次課程設(shè)計中我們利用前面的基礎(chǔ)知識進行制定計算流程和編制計算程序,實踐了 牛頓-拉夫遜法,體會到其用性。根據(jù)潮流計算的基本要求,對潮流計算可歸納為下面 幾點:(1)計算方

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論