電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計

電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計學(xué)院電氣工程學(xué)院班級學(xué)號姓名指導(dǎo)教師時間前言電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種計算，它根據(jù)給定的運(yùn)行條件及系統(tǒng)接線情況確定整個電力系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀態(tài)：各母線的電壓，各元件中流過的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的研究中，都需要利用潮流計算來定量地分析比較供電方案或運(yùn)行方式的合理性?？煽啃院徒?jīng)濟(jì)性。此外,電力系統(tǒng)潮流計算也是計算系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。所以潮流計算是研究電力系統(tǒng)的一種很重要和很基礎(chǔ)的計算。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，電氣工程師掌握一種好的能對電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真的軟件是學(xué)習(xí)和研究的需要。與眾多專門的電力系統(tǒng)仿真軟件相比，MATLAB軟件具有易學(xué)、功能強(qiáng)大和開放性好，是電力系統(tǒng)仿真研究的有力工具.目錄TOC\o"1—3”\h\z\u_Toc440188925”1.1系統(tǒng)圖的確定 31.2各節(jié)點(diǎn)的初值及阻抗參數(shù) 4HYPERLINK\l”_Toc440188927”2潮流計算 52.2復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算 5HYPERLINK\l”_Toc440188930"2.3MATLAB概述 6_Toc440188932"2。5牛頓—拉夫遜法解決潮流計算問題 82。6計算機(jī)潮流計算的步驟 9HYPERLINK\l”_Toc440188934"2.7計算機(jī)潮流計算流程圖 11HYPERLINK\l”_Toc440188936”3手算潮流計算 123。1確定節(jié)點(diǎn)類型 12_Toc440188939”3.3計算各節(jié)點(diǎn)功率的修正方程的初始值(不平衡量） 134。2計算機(jī)法潮流計算結(jié)果 23HYPERLINK\l”_Toc440188943”4.3系統(tǒng)功率分布圖 25_Toc440188945"附錄:源程序 30HYPERLINK\l”_Toc440188946"參考文獻(xiàn) 401設(shè)計題目1。1系統(tǒng)圖的確定選擇六節(jié)點(diǎn)、環(huán)網(wǎng)、兩電源和多引出的電力系統(tǒng)，簡化電力系統(tǒng)圖如圖1—1所示，等值導(dǎo)納圖如圖1-2所示。運(yùn)用以直角坐標(biāo)表示的牛頓—拉夫遜計算如圖1—1所示系統(tǒng)中的潮流分布。計算精度要求各節(jié)點(diǎn)電壓的誤差或修正量不大于。圖1—1電力系統(tǒng)圖圖1-2電力系統(tǒng)等值導(dǎo)納圖1.2各節(jié)點(diǎn)的初值及阻抗參數(shù)該系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)①為平衡節(jié)點(diǎn)，保持=1.05+j0為定值,節(jié)點(diǎn)⑥為PV節(jié)點(diǎn)，其他四個節(jié)點(diǎn)都是PQ節(jié)點(diǎn)。給定的注入電壓標(biāo)幺值如表1-1、線路阻抗標(biāo)幺值如表1-2、輸出功率標(biāo)幺值如表1—3。表1-1各節(jié)點(diǎn)電壓標(biāo)幺值參數(shù)UUUUUU1。051。001。001。001.001.05表1—2線路、變壓器阻抗標(biāo)幺值線路L2L3L4L5T1T2Y/2阻抗0.06+j0.250.04+j0。250.08+j0。300。1+j0.35j0.03j0.015j0。25表1—3節(jié)點(diǎn)輸出功率節(jié)點(diǎn)②③④⑤⑥功率2+j11.8+j0。41。6+j0。83.7+j1。35注：各PQ節(jié)點(diǎn)的電壓取1是為了方便計算和最后驗(yàn)證程序的正確性。2潮流計算2。1潮流計算概述與發(fā)展電力系統(tǒng)潮流計算也分為離線計算和在線計算兩種，前者主要用于系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式，后者則用于正在運(yùn)行系統(tǒng)的經(jīng)常監(jiān)視及實(shí)時控制。利用電子數(shù)字計算機(jī)進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計算從50年代中期就已經(jīng)開始。在這20年內(nèi)，潮流計算曾采用了各種不同的方法，這些方法的發(fā)展主要圍繞著對潮流計算的一些基本要求進(jìn)行的。牛頓—拉夫遜法作為一種實(shí)用的，有競爭力的電力系統(tǒng)潮流計算方法，是在應(yīng)用了稀疏矩陣技巧和高斯消去法求修正方程后。牛頓—拉夫遜法是求解非線性代數(shù)方程有效的迭代計算.2.2復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算電力系統(tǒng)潮流計算是對復(fù)雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的計算。潮流計算的目標(biāo)是求取電力系統(tǒng)在給定運(yùn)行方式下的節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布,用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負(fù)荷、各點(diǎn)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(yùn)行和擴(kuò)建,對新的電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計都是以潮流計算為基礎(chǔ)。潮流計算結(jié)果的用途，例如用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定研究、安全估計或最優(yōu)潮流等也對潮流計算的模型和方法有直接影響。節(jié)點(diǎn)類型：（1）PV節(jié)點(diǎn)：柱入有功功率P為給定值，電壓也保持在給定數(shù)值。(2）PQ節(jié)點(diǎn)：諸如有功功率和無功功率是給定的.（3）平衡節(jié)點(diǎn)：用來平衡全電網(wǎng)的功率.選一容量足夠大的發(fā)電機(jī)擔(dān)任平衡全電網(wǎng)功率的職責(zé)。平衡節(jié)點(diǎn)的電壓大小與相位是給定的，通常以它的相角為參考量,即取其電壓相角為0.一個獨(dú)立的電力網(wǎng)中只設(shè)一個平衡點(diǎn)?；静襟E：（1）形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；（2)將各節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)初值U；（3）將節(jié)點(diǎn)初值代入相關(guān)求式,求出修正方程式的常數(shù)項(xiàng)向量;(4）將節(jié)點(diǎn)電壓初值代入求式，求出雅可比矩陣元素；（5）求解修正方程，求修正向量；（6）求取節(jié)點(diǎn)電壓的新值；(7）檢查是否收斂，如不收斂，則以各節(jié)點(diǎn)電壓的新值作為初值自第3步重新開始進(jìn)行狹義次迭代,否則轉(zhuǎn)入下一步;（8）計算支路功率分布，PV節(jié)點(diǎn)無功功率和平衡節(jié)點(diǎn)柱入功率。2.3MATLAB概述目前電子計算機(jī)已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的分析計算，潮流計算是其基本應(yīng)用之一。現(xiàn)有很多潮流計算方法。對潮流計算方法有五方面的要求：（1）計算速度快；（2）內(nèi)存需要少；(3）計算結(jié)果有良好的可靠性和可信性；(4）適應(yīng)性好，亦即能處理變壓器變比調(diào)整、系統(tǒng)元件的不同描述和與其它程序配合的能力強(qiáng)；（5）簡單.MATLAB是一種交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，廣泛應(yīng)用于工業(yè)界與學(xué)術(shù)界，主要用于矩陣運(yùn)算,同時在數(shù)值分析、自動控制模擬、數(shù)字信號處理、動態(tài)分析、繪圖等方面也具有強(qiáng)大的功能.MATLAB程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)完整，且具有優(yōu)良的移植性，它的基本數(shù)據(jù)元素是不需要定義的數(shù)組。它可以高效率地解決工業(yè)計算問題，特別是關(guān)于矩陣和矢量的計算。MATLAB與C語言和FORTRAN語言相比更容易被掌握。通過M語言，可以用類似數(shù)學(xué)公式的方式來編寫算法，大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時間，從而可把主要的精力集中在算法的構(gòu)思而不是編程上。2。4牛頓-拉夫遜法原理假設(shè)有n個聯(lián)立的非線性代數(shù)方程：假設(shè)以給出各變量的初值，，……，，令其分別為個變量的修正量,使?jié)M足以上方程，所以：將上式中的n個多元函數(shù)在初始值附近分別展開成泰勒級數(shù)，并略去含有，，……,的二次及以上階次的各項(xiàng),便得：方程可寫成:以上方程是對于修正量，，……，的線性方程組,稱為牛頓法的修正方程，可解出，,……，。對初始近似解進(jìn)行修正：(i=1,2，……，n）反復(fù)迭代，在進(jìn)行k+1次迭代時，從求解修正方程式：得到修正量,,……,，對各量進(jìn)行修正（i=1,2，……，n)迭代過程一直進(jìn)行到滿足收斂判據(jù)2。5牛頓—拉夫遜法解決潮流計算問題節(jié)點(diǎn)總數(shù)為n；PQ節(jié)點(diǎn)有m,；PV節(jié)點(diǎn)有n—m-1,平衡節(jié)點(diǎn)有1個，節(jié)點(diǎn)編號按照先PQ節(jié)點(diǎn)，再PV節(jié)點(diǎn)，最后平衡節(jié)點(diǎn)的順序進(jìn)行編號，即：1，2，…,m為PQ節(jié)點(diǎn)；m+1，m+2，…，n-1為PV節(jié)點(diǎn);n為平衡節(jié)點(diǎn)?？尚纬山Y(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。導(dǎo)納矩陣元素可表示為,本文中節(jié)點(diǎn)電壓以直角坐標(biāo)形式表示,即.由此下列公式可求出Pi，Qi假設(shè)系統(tǒng)中的第1，2，…，m號節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，第i個節(jié)點(diǎn)的給定功率為和，對該節(jié)點(diǎn)可列方程：假設(shè)系統(tǒng)中的第m+1，m+2,…，n—1號節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn)，則對其中每一個節(jié)點(diǎn)可列方程：第n號節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，其電壓為是給定的，故不參加迭代。修正方程可寫成分塊矩陣的形式：通過反復(fù)求解修正方程，解出各節(jié)點(diǎn)的未知量，再通過收斂判據(jù)判定是否已為真值。從而求得PQ節(jié)點(diǎn)的電壓V及相角δ的真值，PV節(jié)點(diǎn)的Q、δ真值,平衡節(jié)點(diǎn)的P、Q真值,以上即為牛頓—拉夫遜迭代法的潮流計算過程，其優(yōu)點(diǎn)為計算精確，運(yùn)行速度快。其中的各個環(huán)節(jié)都可通過MATLAB程序來實(shí)現(xiàn)。2.6計算機(jī)潮流計算的步驟（1)對電力網(wǎng)絡(luò)的所有參數(shù)設(shè)初值，包括電壓、相角、有功、無功等.（2）處理非標(biāo)準(zhǔn)變比支路,使其變成標(biāo)準(zhǔn)變比為1的變壓器支路。（3)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y.(4）計算有功功率的不平衡量ΔPi,從而求出。（5）根據(jù)節(jié)點(diǎn)的類型形成J。（6)解修正方程式，求各節(jié)點(diǎn)的電壓的變化量Δei(i=1,2,3。.。n,i≠s）（7）求各節(jié)點(diǎn)相角的新值ei=ei+Δei（i=1,2，3。.。n,i≠s）（8）計算無功功率的不平衡量ΔQi,從而求出(i=1，2，3。。。n,i≠s)（9)解修正方程式，求各節(jié)點(diǎn)的電壓大小的變化量(i=1，2，3。..,n，i≠s)。（10)求各節(jié)點(diǎn)的電壓大小的新值(i=1，2，3.。.，n,i≠s).（11)運(yùn)用個節(jié)點(diǎn)的電壓的新值自第四步開始下一次迭代。計算平衡節(jié)點(diǎn)的功率和線路功率。其中平衡節(jié)點(diǎn)的功率的計算公式為線路上的功率為:從而線路上的損耗的功率為：2.7計算機(jī)潮流計算流程圖選用牛頓-拉夫遜法進(jìn)行計算機(jī)潮流計算.牛頓—拉夫遜法潮流計算流程圖如圖2-1。圖2—1牛頓-拉夫遜法潮流計算流程圖3手算潮流計算3.1確定節(jié)點(diǎn)類型節(jié)點(diǎn)①為平衡節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)⑥為PV節(jié)點(diǎn)，其他四個節(jié)點(diǎn)都是PQ節(jié)點(diǎn)。3.2求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Yb由圖1可知,該系統(tǒng)以串聯(lián)支路的導(dǎo)納標(biāo)幺值和對地并聯(lián)導(dǎo)納標(biāo)幺值得等值電路如圖2所示.可得圖2的等值節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣.對角線上的元素為：非對角線上的元素為：所以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為：Y=3。3計算各節(jié)點(diǎn)功率的修正方程的初始值（不平衡量）設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓初始值為：根據(jù)上述N-R法的求解過程，將各節(jié)點(diǎn)電壓的初始值代入（1）式和（2）式，進(jìn)行潮流計算，得節(jié)點(diǎn)功率和節(jié)點(diǎn)電壓：雅可比矩陣：J=修正各節(jié)點(diǎn)電壓:4計算機(jī)算法潮流計算4。1計算機(jī)法潮流計算過程導(dǎo)納矩陣Y=0-30.2343i0+31。7460i00000+31.7460i14.8252-42。6506i-14。2012+5。9172i0—0。6240+3。9002i00—14。2012+5.9172i15.0311-8.5292i—0.8299+3.1120i0000-0。8299+3.1120i1.5846—5。5035i—0.7547+2。6415i00-0。6240+3.9002i0—0.7547+2。6415i1。3787—72.9583i0+63.4921i00000+63。4921i0-60。4686i功率方程第（1）次差值：Columns1through12004.2619-2。10000。1000-1。8000-0.5500—1.60008.4738-3.700005.0000形成的第（1）次Jacobi矩陣：Columns1through11000000000000000000000000-37。388714。82525。9172-14。2012003.9002—0.6240000-14.8252—47.912614。20125.9172000。62403.90020005。9172-14。2012-8.029215。03113。1120—0.82990000014。20125.9172—15.0311-9.02920。82993。112000000003。1120—0.8299-5.25351.58462.6415-0。7547000000。82993。1120—1。5846-5。75350。75472.64150003.9002—0。6240002.6415-0。7547—63.18451.378763.4921000。62403。9002000.75472.6415-1.3787—82.732100000000000—2.400000000000076。19050Columns12through13000004.26190—2.100000。10000—1。80000—0.55000-1.600008.473863。4921—3.700000—63。49215.0000Jacobi矩陣第（1)次回代運(yùn)算Columns1through1200-0。14900。1103—0.00240。16570.10150。3342—0。14350。02970-0。0431各個節(jié)點(diǎn)電壓模01。15431。01600.95861。14391.2008功率方程第（2）次差值：Columns1through1200—0。9196-0。3298—0.2847—0.0127—0.56520.0384—1.51850.1960-0.0019-0。3928形成的第(2）次Jacobi矩陣：Columns1through11000000000000000000000000-47。156723.25685。2333-16.9700004。4126-1。1470000-20.2170-47。588316。97005。2333001。14704。41260003。5786-15.2150—5.660518。19672。9819—1。34740000015。21503.5786—14。7623—6.45821.34742.981900000002。5188-1。7857-3.58994.77952。1211—1.5609000001。78572。5188-1.7466—5.24071.56092.12110004.4413-0。8294002。9982—0。9415-83。48957.152972。6032000。82944。4413000。94152。9982—0.3333-83。28441。88540000000000—2。400000000000—2。737576.1905-1。8854Columns12through1300000-0.91960—0。32980-0.28470-0.01270—0.565200。0384—1。8854-1。518572.60320.1960-0。0862-0。0019—72.6032-0。3928Jacobi矩陣第(2）次回代運(yùn)算Columns1through12000。04410。01550。0700-0.02100。1790-0。02750.02880。0422-0。0010.0487各個節(jié)點(diǎn)電壓模01.11200。94350。78211。11701.2010功率方程第（3)次差值：Columns1through1200-0。04170。0017—0。0185-0.0126—0。1340-0.0217—0。03670.0646-0.0024—0。0916形成的第（3)次Jacobi矩陣：Columns1through11000000000000000000000000-44.191723.52304。7526-16。4350004。2309—1.1798000-19。9621—46。331516。43504.7526001。17984。23090003.4621—14.0963—5。087217。05792。7814—1。22400000014.09633.4621-13.4379—6.46741.22402.781400000001。9845—1.5515—1.89914。35041。6691-1.3531000001.55151.9845-1。3054-5.04841.35311.66910004.3026-0。9762002.8902-1.0313-79。882410.076070。7751000。97624。3026001.03132。8902—3。4952—82.57374.56770000000000-2.4019000000000。353576。2524—4。5677Columns12through1300000-0。041700.00170—0。01850-0.01260-0。13400—0。0217-4.5677—0.036770。77510.06460。0111—0。0024-70。7751—0.0916Jacobi矩陣第（3）次回代運(yùn)算Columns1through12000.00780。00430.0191—0。00630。0768—0.00550.00560.01560.00110。0181各個節(jié)點(diǎn)電壓模01.10480。92370.70981。11261。2001功率方程第(4）次差值：Columns1through1200-0。00040。0002—0。0002—0.0012-0。0276-0.00580。00060。0016-0.0003-0。0053形成的第(4)次Jacobi矩陣：Columns1through11000000000000000000000000—43.744923.59274.6455—16.3504004。1980-1.1918000—20.0302—45.989216.35044。6455001.19184。19800003.4389—13。7881-4.989916.76802。7273—178813.4389-13。0467—6。42921。18852。727300000001.7502-1。4706—1.12174.24801。4705—1。2806000001。47061。7502—1.1039-4。99841。28061。47050004。2712-1。0337002。8637—1。0684—79.373711。143870。4222001。03374。2712001.06842.8637—4.6945—82.22825。56080000000000-2。3998000000001。503176.1844-5.5608Columns12through1300000-0.000400.00020—0。00020-0。00120-0。02760—0.0058-5。56080。000670.42220。00160.0473-0。0003—70.4222—0。0053Jacobi矩陣第（4）次回代運(yùn)算Columns1through12000。00210.00140。0056-0.00200.0259-0.00180.00160。00480.00020.0053各個節(jié)點(diǎn)電壓模01。10290。91780.68571.11141.2000功率方程第（5）次差值：Columns1through1200-0。00000。00000.0000—0.0001-0。0032-0。0007-0.00000。0001-0。0000—0。0005形成的第（5）次Jacobi矩陣：Columns1through11000000000000000000000000-43。630023.62104。6137-16。3286004。1889-1.1958000-20。0561-45.884116。32864。6137001。19584。18890003。4337—13.6963-4.968816.68032。7114—169633。4337—12.9312-6.41371.17762.711400000001。6711-1。4437-0.85644。21621。4034-1。2564000001。44371.6711—1。0344—4.98431.25641.40340004。2621—1.0517002.8559—1。0801-79。237411。491170。3226001.05174.2621001。08012。8559-5。0505—82。12235.86870000000000-2.3993000000001.841976。1690—5.8687Columns12through1300000-0.000000.000000.00000-0。00010—0.00320-0.0007—5.8687—0。000070.32260。00010.0580—0。0000—70。3226—0.0005Jacobi矩陣第（5)次回代運(yùn)算Columns1through12000。00030。00020.0008-0。00030。0039-0.00030。00020.00070.00000。0008各個節(jié)點(diǎn)電壓模01。10260.91690。68201。11131.2000功率方程第(6）次差值：1.0e-004*Columns1through1200-0。00260.00070。0032-0。0182—0.7419—0。1647-0.00160。0184-0。0063-0.1036形成的第(6)次Jacobi矩陣：Columns1through11000000000000000000000000-43.612823。62534.6089—16.3254004。1876—1。1964000—20.0599-45.868316.32544.6089001。19644.18760003。4330—13。6825-4.965816.66702。7090-168253.4330—12.9139—6.41131.17602.709000000001。6591—1.4396—0。81614.21141。3932-1。2528000001.43961。6591-1。0238—4。98221。25281。39320004.2607—1。0543002。8548-1。0818—79。217011.543170。3078001.05434。2607001.08182.8548—5.1036-82。10675.91480000000000-2。3993000000001。892476.1670—5.9148Columns12through1300000-0.000000.000000。00000-0。00000—0.00010-0.0000—5.9148—0。000070.30780。00000.0596—0。0000—70。3078—0。0000Jacobi矩陣第（6）次回代運(yùn)算1.0e-004*Columns1through12000.07640.04960。2048—0。07280.9503—0.06410.05640.17530。00740。1923各個節(jié)點(diǎn)電壓模01。10260.91690。68191。11131.2000功率方程第（7)次差值：1。0e-007*Columns1through1200—0。00150。00040。0019—0.0106—0。4343—0.0965-0。00100。0108-0.0037-0。06064。2計算機(jī)法潮流計算結(jié)果迭代次數(shù)：6沒有達(dá)到精度要求的個數(shù)：9101010830各節(jié)點(diǎn)的電壓復(fù)數(shù)值E為(節(jié)點(diǎn)號從小到大排列）：1.20001.0947—0.1316i0.9068—0。1361i0。6128-0。2991i1.1073—0。0932i1.1996-0。0298i--————--———-—————-—--——————-—————-—--——各節(jié)點(diǎn)的電壓模值大小V為（節(jié)點(diǎn)號從小到大排列)：1.20001。10260。91690.68191。11131.2000-————--——--—--—-—--———--—-——-—-—-—————-各節(jié)點(diǎn)的電壓相角sida為(節(jié)點(diǎn)號從小到大排列）:0—6.8549-8。5347—26。0187—4。8097-1。4241各節(jié)點(diǎn)的功率S為（節(jié)點(diǎn)號從小到大排列)：5.0135+1。8332i-2。1000—1。0000i—1。8000—0。4000i—1.6000-0.8000i-3.7000—1.3000i5。0000+2.5555i—--—--—-——-————-———-—-————————-—-—--—--——--——--各條支路的首端功率Si為（順序同您輸入B1時一致）：S(1,2）=5.0135+1。8332i--————-—————-—--—————-——-——-—-————————S(2，3)=3。0895+0。48941i-——-———-——--——--——-————-—-——————-—————--—--—-—-—-——--S（2,5)=-0。176—0。31075i-——--——-—--—-——-—-———-——--——-———-————S(3,4）=0.78738+0。39432i———-——-—-——————-—-—--—--—-———S（4,5）=-0。90639-0.43087i-—--—--—--————-———-—-—--——--——--——-—-—-—-———S(6，5）=5+2。5555i—-——--——-——-—-————————--————————-——-—各條支路的末端功率Sj為(順序同您輸入B1時一致)：S（2，1)=—5。0135-1.1787i———-——-——--———-—--—-—--——-——--——————————-——-S（3,2）=-2.5874-0。79432i--——-—-—--—--—-—-———-——--—--——--—--——--———-———S(5,2)=0.17703—0.29553i——--———--——--—-—-——-—--———-—-———S(4,3)=—0.69361—0.36913i—————-—--——————--—--—-—-—-———--—-————S（5，4）=1.123+1.1889i———--—-—-—-——-———————-——-——-—-—-————————-—S(5,6)=-5—2。1934i————-—-—-——-——————--—-——--—-——-———-——-——————-各條支路的功率損耗DS為（順序同您輸入B1時一致）：DS(1,2）=-8.8818e—016+0。65451i——--—--———-—-——-—————-———-——-—-———-—--———DS（2，3）=0。50212-0.3049i-—-———-———--—-—-——-————-—-——-——-—--—--————DS(2,5)=0。0010207-0。60628i—-———--———————————————--——--——-DS（3，4)=0。093766+0.025185i——-——-—-—-——————-———--—-—-—————--——DS(4,5)=0.21659+0.75805i—-————-—--——————-—-————-—-——-——-—-——-——DS(6,5)=0+0.36211i-———-———————--—--——-—--————————總網(wǎng)損S=0.8135+0。88867i4.3系統(tǒng)功率分布圖個人心得在這次課程設(shè)計中,我強(qiáng)烈感覺到自己在很多方面的不足,對別人的依賴性比較強(qiáng)。我想我會在以后的學(xué)習(xí)中不斷去發(fā)現(xiàn)自己在很多方面的不足，并一一改正，希望在以后的工作中不要犯同樣的錯誤.在這次課程設(shè)計中，我們盡量按照老師的要求做，但在具體的操作過程中，還是出現(xiàn)了很多的問題。搞完這個課程設(shè)計讓我感覺電力系統(tǒng)分析是一門很有用的課程。因?yàn)槲覍λ膶W(xué)到的知識比較少。在很多時候我很多東西都不了解。并且走了很多的彎路。而且我感覺自己的知識不夠連貫。好些時候都出現(xiàn)了卡殼的情況。這次課程設(shè)計后，我一定要重新對電力系統(tǒng)分析這門課程做進(jìn)一步的了解。對在此過程中遺留下的問題做好好的研究。爭取早點(diǎn)對電力系統(tǒng)分析這門課程有個全方位的了解。為在以后的畢業(yè)課程設(shè)計中多些方案。也為我子以后走上工作崗位，提升自己的專業(yè)技能，打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。還有就是在幾天的課程設(shè)計中，使我養(yǎng)成了很好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，和對學(xué)習(xí)知識的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，同時也養(yǎng)成了積極查閱相關(guān)資料的好習(xí)慣，好習(xí)慣的養(yǎng)成是來之不易的，我相信在以后的學(xué)習(xí)和工作中,我將繼續(xù)保持這些良好的習(xí)慣，并積極努力的學(xué)習(xí).讓自己更上一層樓。同時在此也感謝一直指導(dǎo)我的老師，此次課程設(shè)計的完成與老師的指導(dǎo)師分不開的，終在我們的一起努力下，完成了這門課程設(shè)計。在此對指導(dǎo)老師致以衷心的感謝.還要感謝學(xué)院圖書館為我提供豐富的參考資料，也感謝班上同學(xué)給了我很多寶貴的意見和參考,使我獲益很多.附錄：源程序>〉％本程序的功能是用牛頓——拉夫遜法進(jìn)行潮流計算%B1矩陣：1、支路首端號；2、末端號;3、支路阻抗；4、線路對地電納(或變壓器導(dǎo)納)；％ 5、支路的變比；6、支路首端處于K側(cè)為1,1側(cè)為0;%7、線路/變壓器標(biāo)識（0/1）變壓器參數(shù)當(dāng)支路首端處于K側(cè)標(biāo)識為1時歸算至末端側(cè),0歸算至首端側(cè)％B2矩陣：1、該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)功率；2、該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率；%3、PQ節(jié)點(diǎn)電壓初始值,或平衡節(jié)點(diǎn)及PV節(jié)點(diǎn)電壓的給定值％4、節(jié)點(diǎn)所接無功補(bǔ)償并聯(lián)電容（感）的電納%5、節(jié)點(diǎn)分類標(biāo)號：1為平衡節(jié)點(diǎn)（應(yīng)為1號節(jié)點(diǎn)）；2為PQ節(jié)點(diǎn)；3為PV節(jié)點(diǎn)；clear；isb=1;％input(’請輸入平衡母線節(jié)點(diǎn)號：isb=’);pr=0。00001；%input(’請輸入誤差精度：pr='）;%——-—--——-—--—-—-———--—-—--———-—-—-—-———--————-——n=6;%input(’請輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=’);nl=6;％input(’請輸入支路數(shù)：nl=’）;B1=［120+0。03i01.0511;230。06+0.025i0+0.5i100；250。04+0。25i0+0。5i100;340.08+0。30i0+0.5i100；450。1+0.35i0100;650+0.015i01。0511]B2=[001.2001；02。1+1i1.0002;01。8+0.40i1.0002;01.6+0.8i1。0002；03.7+1.3i1.0002；0-5+0i1。2003］%input（'請輸入各節(jié)點(diǎn)參數(shù)形成的矩陣：B2='）;％X=［10；20；30;40；50；60]%————--—————————-———-————--—————-————--—％n=4;％input（’請輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=’);nl=4;％input（’請輸入支路數(shù)：nl=');％B1=[124+16i0100；134+16i0100；232+8i0100;241.49+48。02i011/11001]％input（'請輸入由支路參數(shù)形成的矩陣：B1='）;％B2=［0011501;0011002;020+4i11002；010+6i1002]%input（’請輸入各節(jié)點(diǎn)參數(shù)形成的矩陣：B2=’）;％—-—————-——-—-—————-——-—--—-—-—-———-—-———————-——-——-Y=zeros（n)；e=zeros（1,n）；f=zeros(1,n）；V=zeros(1,n)；sida=zeros(1,n）;S1=zeros（nl);%％％————-求導(dǎo)納矩陣-———--————————-%fori=1：n％ifX（i,2)～=0；%p=X（i，1)；%Y（p，p)=1/X（i,2)；%end％endfori=1:nl ％從1到n1（總支路數(shù)) ifB1（i,7)==1%-———-—-——--如果是變壓器支路—-—— ifB1（i，6）==0 %左節(jié)點(diǎn)（首端)處于1側(cè) p=B1(i，1);q=B1(i，2)； else%左節(jié)點(diǎn)(首端）處于K側(cè) p=B1（i,2）；q=B1（i,1）; end Y（p,q）=Y（p，q)-1./(B1(i,3)＊B1(i，5))； ％非對角元 Y（q，p)=Y（p，q);％非對角元 Y（q，q）=Y(q,q)+1。/（B1(i,3)＊B1(i，5）^2); ％對角元K側(cè) Y(p，p)=Y（p，p）+1。/B1（i,3）+B1(i，4）; %對角元1側(cè)+勵磁導(dǎo)納 else％—————-—-——--否則為線路支路—--———-—-——-—-——— p=B1(i，1);q=B1（i，2); Y（p,q)=Y（p，q）—1./B1(i，3）; ％非對角元 Y(q,p)=Y(p，q)；%非對角元 Y(q，q)=Y（q,q）+1。/B1（i，3）+B1（i，4)。/2。0000; %對角元j側(cè)+線路電納的一半 Y（p,p)=Y（p，p)+1./B1(i,3)+B1（i,4）。/2。0000; ％對角元i側(cè)+線路電納的一半 endenddisp（'導(dǎo)納矩陣Y=’)；disp（Y);%———--—--—--給定各節(jié)點(diǎn)初始電壓及給定各節(jié)點(diǎn)注入功率-———-—--——--—-——-——-———G=real(Y)；B=imag(Y); %分解出導(dǎo)納陣的實(shí)部和虛部fori=1:n %給定各節(jié)點(diǎn)初始電壓的實(shí)部和虛部e(i)=real(B2(i，3)）;f(i)=imag（B2(i，3)）;V（i）=abs(B2（i，3)); ％PV、平衡節(jié)點(diǎn)及PQ節(jié)點(diǎn)電壓模值endfori=1：n %給定各節(jié)點(diǎn)注入功率S(i)=B2（i,1)—B2(i，2）; %i節(jié)點(diǎn)注入功率SG—SLB（i，i)=B（i,i)+B2（i,4); ％i節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償量（電納值）end％==================用牛頓—拉夫遜法迭代求解非線性代數(shù)方程（功率方程)=======================P=real(S）;Q=imag(S);％分解出各節(jié)點(diǎn)注入的有功和無功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n；N1=N0+1;a=0；%迭代次數(shù)ICT1、a；不滿足收斂要求的節(jié)點(diǎn)數(shù)IT2whileIT2～=0%N0=2＊n雅可比矩陣的階數(shù)；N1=N0+1擴(kuò)展列IT2=0;a=a+1；JZ=[’Jacobi矩陣第（’,num2str(a）,’)次消去運(yùn)算’］;JZ1=［’Jacobi矩陣第（’，num2str(a),'）次回代運(yùn)算']；JZ0=['功率方程第（’，num2str(a）,’）次差值:’]；%—-————-—-求取各個節(jié)點(diǎn)的功率及功率偏差及PV節(jié)點(diǎn)的電壓偏差———-—-—--——--—-—————fori=1:n%n個節(jié)點(diǎn)2n行（每節(jié)點(diǎn)兩個方程P和Q或U）p=2＊i—1；m=p+1；C(i)=0;D(i)=0;forj1=1:n％第i行共n列(n個節(jié)點(diǎn)間互導(dǎo)納及節(jié)點(diǎn)電壓相乘即電流)C(i)=C（i）+G（i，j1)＊e(j1)—B（i，j1）＊f(j1)；%Σ（Gij＊ej—Bij＊fj)D(i）=D（i）+G(i，j1)＊f（j1）+B(i，j1）＊e（j1）;％Σ（Gij＊fj+Bij*ej)end%求i節(jié)點(diǎn)有功和無功功率P'，Q'的計算值P1=C(i）＊e(i)+f（i)＊D（i）;%節(jié)點(diǎn)功率P計算eiΣ（Gij＊ej-Bij＊fj）+fiΣ(Gij*fj+Bij*ej）Q1=C（i）*f（i）-e（i)＊D(i);%節(jié)點(diǎn)功率Q計算fiΣ(Gij*ej-Bij*fj)-eiΣ(Gij＊fj+Bij*ej）V2=e（i)^2+f（i）^2； %電壓模平方%===求取功率差及PV節(jié)點(diǎn)電壓模平方差=========ifi～=isb %非平衡節(jié)點(diǎn)（PQ或PV節(jié)點(diǎn))ifB2（i，5）~=3 ％非PV節(jié)點(diǎn)(只能是PQ節(jié)點(diǎn))J（m，N1)=P(i)-P1; %PQ節(jié)點(diǎn)有功功率差J（m,N1)擴(kuò)展列△PJ（p,N1)=Q(i)-Q1;％PQ節(jié)點(diǎn)無功功率差J(p，N1）擴(kuò)展列△Qelse%PV節(jié)點(diǎn)==================J(m,N1)=P(i)—P1； %PV節(jié)點(diǎn)有功功率差J（m，N1）擴(kuò)展列△PJ（p，N1）=V(i)^2-V2； ％PV節(jié)點(diǎn)電壓模平方差J(p,N1）擴(kuò)展列△Uendend%（ifi~=isb) 非平衡節(jié)點(diǎn)（PQ或PV節(jié)點(diǎn))end%(fori=1:n)n個節(jié)點(diǎn)2n行（每節(jié)點(diǎn)兩個方程P和Q或U)form=1：N0JJN1(m)=J（m，N1）;enddisp(JZ0)；disp(JJN1);%—-———-——-——--判斷功率偏差量及PV節(jié)點(diǎn)的電壓偏差量是否滿足要求--———-—-——-——————fork=3：N0％除去平衡節(jié)點(diǎn)1、2號以外的所有節(jié)點(diǎn)DET=abs（J（k,N1）)；ifDET>=pr;％PQ節(jié)點(diǎn)的功率偏差量及PV節(jié)點(diǎn)的電壓偏差量是否滿足要求IT2=IT2+1;%不滿足要求的節(jié)點(diǎn)數(shù)加1endendICT2（a)=IT2；％不滿足要求的節(jié)點(diǎn)數(shù);a為迭代次數(shù)ICT1=ICT1+1；％迭代次數(shù)ifICT2（a)==0;％當(dāng)前不滿足要求的節(jié)點(diǎn)數(shù)為零break％退出迭代運(yùn)算end%——-————-———-—以上為求取各個節(jié)點(diǎn)的功率及功率偏差及PV節(jié)點(diǎn)的電壓偏差-—————％=================求取Jacobi矩陣形成修正方程===================fori=2：n%n個節(jié)點(diǎn)2n行（每節(jié)點(diǎn)兩個方程P和Q或U)ifi~=isb %非平衡節(jié)點(diǎn)（PQ或PV節(jié)點(diǎn))ifB2(i，5)~=3％下面是針對PQ節(jié)點(diǎn)來求取Jacobi矩陣的元素===========C(i)=0；D（i)=0；forj1=1:n%第i行共n列(n個節(jié)點(diǎn)間互導(dǎo)納及節(jié)點(diǎn)電壓相乘即電流）C（i)=C(i）+G（i，j1）*e(j1)—B（i,j1）*f(j1）;%Σ（Gij*ej—Bij*fj)D（i)=D（i）+G（i,j1）＊f(j1）+B(i，j1)＊e(j1)；%Σ（Gij＊fj+Bij*ej)endforj1=2:n％第i行共n列（2n個Jacobi矩陣元素dP/de及dP/df或dQ/de及dQ/df)ifj1~=isb&j1~=i ％非平衡節(jié)點(diǎn)&非對角元X1=—G（i，j1)*e（i)-B(i，j1)＊f（i); %X1=dP/de=—dQ/df=-X4X2=B（i,j1)＊e(i）-G（i,j1）*f(i)； %X2=dP/df=dQ/de=X3X3=X2;%X2=dp/dfX3=dQ/deX4=-X1;％X1=dP/deX4=dQ/dfp=2*i—1;q=2＊j1-1；J(p，q)=X3；m=p+1;%X3=dQ/deJ(p，N)=DQ節(jié)點(diǎn)無功功率差J(p，N)=DQ；J（m,q)=X1;q=q+1;％X1=dP/deJ（m,N）=DP節(jié)點(diǎn)有功功率差J(m，N)=DP;J(p,q）=X4；J（m，q）=X2；％X4=dQ/dfX2=dp/dfelseifj1==i＆j1~=isb %非平衡節(jié)點(diǎn)&對角元X1=-C(i）—G（i，i)*e（i)—B(i,i)＊f（i）;%dP/deX2=-D(i)+B（i,i）*e（i）-G（i,i)*f（i);%dP/dfX3=D（i)+B（i,i）*e(i)-G（i,i)＊f(i);%dQ/deX4=-C(i)+G（i,i）＊e（i)+B(i,i)＊f(i);％dQ/dfp=2*i-1；q=2＊j1—1；J(p，q）=X3;%擴(kuò)展列△QJ(p，N）=DQ；m=p+1;J（m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4；%擴(kuò)展列△PJ(m,N）=DP;J（m,q)=X2；endendelse％ifB2（i，5）~=3%否則（即為PV節(jié)點(diǎn)）%===============下面是針對PV節(jié)點(diǎn)來求取Jacobi矩陣的元素===========forj1=1:nifj1~=isb＆j1~=i ％非平衡節(jié)點(diǎn)&非對角元X1=-G（i,j1)＊e（i）-B（i,j1)＊f（i)；％dP/deX2=B(i，j1）＊e(i)—G（i,j1）＊f（i)；％dP/dfX5=0；X6=0；p=2*i-1；q=2＊j1-1;J（p,q)=X5；％PV節(jié)點(diǎn)電壓誤差J（p,N）=DV;m=p+1;J(m,q)=X1;q=q+1；J（p,q)=X6；％PV節(jié)點(diǎn)有功誤差J(m,N）=DP;J(m，q）=X2;elseifj1==i＆j1～=isb ％非平衡節(jié)點(diǎn)＆對角元X1=—C（i）-G(i,i)＊e（i)-B(i，i）*f（i)；％dP/deX2=—D(i)+B(i，i）＊e（i）—G(i，i)＊f(i）；%dP/dfX5=-2*e（i）；X6=—2＊f（i）；p=2*i-1；q=2＊j1-1；J（p,q）=X5;%PV節(jié)點(diǎn)電壓誤差J(p,N）=DV；m=p+1；J（m,q)=X1;q=q+1；J（p，q）=X6;％PV節(jié)點(diǎn)有功誤差J(m,N）=DP;J（m,q