基于matlab的电力系统潮流计算课程设计

毕业设计

目 录

引言 ............................................................................................. 错误！未定义书签。 1 绪论 ........................................................................................................................... 1 1.1 电力系统叙述 ................................................................................................. 1 1.2潮流计算简介 .................................................................................................. 1 1.3 潮流计算的意义及其发展 ......................................

摘 要

潮流计算是研究电力系统稳态运行的一项基本运算， 是进行故障计算、继电保护整定、安全分析的必要环节。它根据给定系统的网络结构及运行条件来确定整个系统的运行状态，主要是各节点电压幅值相角、网络的功率分布及功率损耗等。它既是对电力系统规划设计和运行方式合理性、可靠性及经济性进行的定量分析依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。

传统的程序设计方法是结构化程序设计方法，该方法基于功能分解，把整个软件工程看作是一个个对象的组合，由于对某个特定问题域来说，该对象组成基本不变，因此，这种基于对象分解方法设计的软件结构上比较稳定，但是比较麻烦。现在国内外已经有成熟的专门应用于电力系统分析的计算软件，如中国电力科学研究院PASAP、美国电力局BAP等，这些软件功能强大但价格不，而且代码源不公开，不适合普通学者。本次设计基于MATLAB语言编写的电力系统潮流计算和最优化计算软件MATPOWER，其最大优点是代码公开并且免费使用，本次设计将介绍利用该软件如何进行潮流分析计算，并且介绍如何利用电力图形分析界面POWERGUI对简单电力系统潮流分析。通过算例，说明了该方法编程简便、 运算效率高并符合人们的思维习惯，计算结果能满足工程计算需要，同时验证了该

河南城建学院本科毕业设计（论文） 摘要

摘 要

潮流计算是电力系统最基本、最常用的计算。根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压（幅值及相角），各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。

本次设计的主要目的就是面向一般的电力网络，形成节点导纳矩阵，确定合适的算法，编写通用的计算程序，得到计算结果。设计中主要介绍了牛顿拉夫逊和PQ分解两种算法，PQ分解法虽然在结构上比牛顿法更加简化，但是针对一般网络现代计算机在存储空间及计算速度上已经十分强大，鉴于对牛顿法的熟悉与其算法的直观性，本次设计在编程时采用了牛顿拉夫逊法的直角坐标形式。解方程的过程利用Matlab的强大计算功能，编写M语言，合理设置变量，实现通用计算功能。

关键词: 电力系统，潮流计算，牛顿—拉夫逊法，Matlab。

电力系统 潮流计算 课程设计

一、问题重述

1.1 课程设计要求

1、在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2、通过输入数据，进行潮流计算输出结果

3、对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。

4、对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并

列表表示调节控制的参数变化。

5、打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

1.2 课程设计题目

1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

变电所1 变电所2

母线

2、发电厂资料：

母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（400MW），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（100MW），最大负荷和最小负荷分别为50MW和30MW；发电厂二总装机容量为（200MW）。

3、变电所资料： （1）变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10KV 35KV 10KV 35KV （2）变电所的负荷分别为：

50MW 40MW 50MW 60MW

电厂一 电厂二

电力系统 潮流计算 课程设计

（3）每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85；

（4）变电所2和变电所4分别配有两台容量为75MVA的变压器，短路损耗414KW，短路电压（%）=1

电力系统基础课程设计说明书

目 录

一、 概述

1.1 设计目的与要求..................................................3

1.1.1 设计目的.....................................................3 1.1.2 设计要求.....................................................3 1.2 设计题目.....................................................3 1.3 设计内容.....................................................3

二 电力系统潮流计算概述......................................4

2.1 电力系统简介...................................................4 2.2 潮流计算简介...................................................4

电力系统基础课程设计说明书

目 录

一、 概述

1.1 设计目的与要求..................................................3

1.1.1 设计目的.....................................................3 1.1.2 设计要求.....................................................3 1.2 设计题目.....................................................3 1.3 设计内容.....................................................3

二 电力系统潮流计算概述......................................4

2.1 电力系统简介...................................................4 2.2 潮流计算简介...................................................4

昆 明 学 院

2014 届毕业论文（设计）

论文（设计）题目基于MATLAB的电力系统潮流计算

子课题题目

姓 名 白春涛 学 号 201004170201 所属院系 自动控制与机械工程 专业年级 电气工程及其自动化2010级 指导教师 王荔芳

2014 年 5 月

摘 要

电力系统潮流计算是最基本、最常用的计算。根据系统给定的运行条件、网络及元件参数，通过电力系统潮流计算可以确定各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率发布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。

由于电力系统是一个具有高度非线性的复杂系统，在潮流计算时涉及到大量的矢量计算和矩阵运算，手工计算已经无法满足需要，因而需要一个具有高效处理矩阵运算的语言。本次设计的主要目的就是利用MAT

东北电力大学课程设计改革试用任务书:

电力系统潮流计算课程设计任务书 设计名称：电力系统潮流计算课程设计 设计性质：理论计算，计算机仿真与验证 计划学时：两周 一、 设计目的

1. 培养学生独立分析问题、解决问题的能力；

2. 培养学生的工程意识，灵活运用所学知识分析工程问题的能力 3. 编制程序或利用电力系统分析计算软件进行电力系统潮流分析。 二、 原始资料

1、系统图：IEEE14节点。

G23GG154G87G6121110913142、原始资料：见IEEE14节点标准数据库 三、 课程设计基本内容：

1. 采用PSAT仿真工具中的潮流计算软件计算系统潮流；

1) 熟悉PSAT仿真工具的功能； 2) 掌握IEEE标准数据格式内容；

3) 将IEEE标准数据转化为PSAT计算数据；

2. 分别采用NR法和PQ分解法计算潮流，观察NR法计算潮流中雅可比矩阵的变化情况，

分析两种方法计算潮流的优缺点；

3. 分析系统潮流情况，包括电压幅值、相角，线路过载情况以及全网有功损耗情况。

4. 选择以下内容之一进行分析：

1) 找出系统中有功损耗最大的一条线路，给出减小该线路损耗的措施，比较各种措施

的特点，并仿

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引言 ............................................................................................. 错误！未定义书签。 1 绪论 ........................................................................................................................... 1 1.1 电力系统叙述 ................................................................................................. 1 1.2潮流计算简介 .................................................................................................. 1 1.3 潮流计算的意义及其发展 .........................................

一、 设计题目：

图1潮流计算用图

变压器T1、T2：SFL1-16000/110，（121±2×2.5﹪）/6.3，ΔPk=110kW，ΔP0=18.5kW，uk﹪=10.5，I0﹪=0.9； 变压器T3：SFL1-8000/110，（110±5﹪）/6.6，ΔPk=52kW，ΔP0=9.76kW, uk﹪=10.5，I0﹪=1.1；

变压器T4：2×SFL1-16000/110，（110±2×2.5﹪）/10.5，ΔPk=62kW，ΔP0=11.6kW，uk﹪=10.5，I0﹪=1.1。 导线型号均为LGJ-150，参数r0=0.21Ω/km，x0=0.4Ω/km，b0=2.8×10-6S/km。 电网潮流计算

（1）计算各元件参数，画出等值电路； （2）进行网络潮流计算；

（3）不满足供电要求，进行调压计算。

二、 题目分析：

这是一道潮流计算题，按照一般潮流计算的步骤将元件转换为等值参数，这里我们进行真实值的直接计算，并用近似计算计算。

由于负载给出，线路长度已知，我们可以将如图闭环的潮流计算

分解成4个开环单电源的潮流问题进行计算，并计算是否有调压的必要。

三、 潮流计算过程：

(一)