1、.電力系統分析潮流計算報告專業 .專注.目錄一 配電網概述31.1 配電網的分類31.2 配電網運行的特點及要求41.3 配電網潮流計算的意義5二 計算原理及計算流程52.1 前推回代法計算原理52.2 前推回代法計算流程82.3 主程序清單 ：112.4 輸入文件清單 ：132.5 計算結果清單 ：15三 前推回代法計算流程圖17參考文獻18專業 .專注.一 配電網概述1.1 配電網的分類在電力網中重要起分配電能作用的網絡就稱為配電網；配電網按電壓等級來分類，可分為高壓配電網（ 35 110KV ），中壓配電網 （ 6 10KV ，蘇州有 20KV 的），低壓配電網 （ 220/380V ）

2、；在負載率較大的特大型城市， 220KV 電網也有配電功能。按供電區的功能來分類，可分為城市配電網，農村配電網和工廠配電網等 。在城市電網系統中,主網是指110KV 及其以上電壓等級的電網，主要起連接區域高壓（220KV 及以上 ）電網的作用 。配電網是指35KV 及其以下電壓等級的電網，作用是給城市里各個配電站和各類用電負荷供給電源。從投資角度看 ，我國與國外先進國家的發電、輸電、配電投資比率差異很專業 .專注.大，國外基本上是電網投資大于電廠投資，輸電投資小于配電投資。我國剛從重發電輕供電狀態中轉變過來，而在供電投資中 ，輸電投資大于配電投資。從我國城網改造之后 ，將逐漸從輸電投資轉入配電

3、建設為主。本文是基于前推回代法的配電網潮流分析計算的研究，研究是是以根節點為 10kV 的電壓等級的配電網 。1.2 配電網運行的特點及要求配電系統相對于輸電系統來說，由于電壓等級低、供電范圍小 ，但與用戶直接相連，是供電部門對用戶服務的窗口，因而決定了配電網運行有如下特點和基本要求：（1 ） 10kV 中壓配電網在運行中，負荷節點數多，一般無表計實時記錄負荷 ，無法應用現在傳統潮流程序進行配電網的計算分析，要求建立新的數學模型和計算方法。（2 ） 隨著鐵道電氣化和用戶電子設備的大量使用，配電網運行中有大量的諧波源、三相電壓不平衡、電壓閃變等污染，要求準確測量與計算配電網中的諧波分布，從而采取

4、有效措施抑制配電網運行中的諧波危害。（3 ） 由于環保條件日趨嚴格的制約，要求配電網運行能制定不影響城市綠化 、防火 、防爆 、防噪音等技術和組織措施，以便減少配電網運行對環境的污染。（4 ） 隨著用戶對供電可靠性和電壓質量指標的提高，還靠人工操作已無法適應 ，要求現代配電網運行不斷提高自動化、智能水平 。由于 “電能 ”作為商品將進入市場競爭，要求各電力公司采用需求側管理和用戶電力技術，以降低配電網運行的線損和年運行費用，提高運行的專業 .專注.經濟性 ，從而降低配電成本，并積極協助用戶搞好優化用電計劃、節約用電，推行戰略節電和戰略負荷開拓等積極措施，進一步提高對用戶的服務質量和降低供電企業

5、的成本，達到雙方受益的目的。1.3 配電網潮流計算的意義配電網潮流計算是配電網網絡分析的基礎，配電網的網絡重構、故障處理 、無功優化和狀態估計等都需要用到配電網的潮流數據。由于配電網結構特點都是開環運行的，配電網呈輻射狀，配電線路的電阻電抗比(R X)較大 ，利用常規方法進行潮流計算會導致算法不收斂，而前推回代法是線性收斂的 ，解決了潮流計算收斂難的問題。近年來 ，開發配電管理系統（ DMS ）成為人們研究的熱點。而配電網潮流計算作為DMS 的高級應用軟件之一 ，更是整個問題研究和分析的基礎。二 計算原理及計算流程2.1 前推回代法計算原理前推回代法已知配電網的始端電壓和末端負荷，以饋線為基本

6、計算單位。最初假設全網電壓都為額定電壓，根據負荷功率由末端向始端逐段推算，僅計算各元件中的功率損耗而不計算節點電壓，求得各支路上的電流和功率損耗 ，并據此獲得始端功率，這是回代過程；再根據給定的始端電壓和求得的始端功率，由始端向末端逐段推算電壓降落，求得各節點電壓，這是前推過程。如此重復上述過程，直至各個節點的功率偏差滿足允許條件為止 。圖 2-1 所示的網絡結構即為典型的輻射狀配電網結構。專業 .專注.123547910圖 2-1輻射狀配電系統首先要搜索節點關系，確定拓撲結構表。為了配合算法和避免復雜的網絡編號 ，采用以下原始數據輸入結構，不用形成節點導納矩陣，就可以自動搜索節點關系，確定網

7、絡的拓撲結構。節點結構體 ：節點號節點有功節點無功 支路結構體 ：支路首端節點號支路末端節點號支路電阻支路電抗 根據線路首末節點，就可以確定每個節點連接的節點及其關系，從而可以形成整體的樹狀的關系結構。為了形成層次關系，確定節點計算順序，要利用網絡拓撲結構，經過多次按層遍歷的廣度優先搜索，形成層次關系 ，確定前推后代潮流算法的節點計算順序。具體方法如下：搜索末梢節點作為第一層節點；搜索末梢節點的父節點作為第二層節點；專業 .專注.繼續搜索第二層節點的父節點作為第三層節點，這樣反的搜索下去，直到搜索到某層節點的父節點全部是根節點時停止搜索；刪除在后面層次中有重復的前面層次中的節點，形成真正的層次

8、關系，確定潮流計算的節點順序。前推回代法基于支路電流進行，首先假定各節點的電壓幅值為1，幅角為 0，具體計算步驟為 ：1）從第一層節點開始 ，根據基爾霍夫電流定律，求支路上的電流：*I ij = Sj / U j = Pj - jQ j/U j（2-1 ）式中 ， Sj是節點j 的功率 ， U j 是節點 j的電壓 。2）從第二層開始逐層計算非末梢節點的注入電流，根據基爾霍夫電流定律應等于 （3-1 ）式與該節點流出電流之和：*m ·Iij (k ) =Sj /U j (k) + ? I jk ( k)（2-2 ）k= 13）由步驟 1 ）和 2）可求出所有支路的支電流，再利用已知的

9、根節點電壓 ，從根節點向后順次求得各個負荷節點的電壓*U j (1) = U i (1)- I ij (0) Zij（2-3 ）其中 i為父節點 ，j 為子節點 ， Z 為 i 、 j 間支路的阻抗 。4）計算各節點的電壓幅值修正量：*DU j (1)= U j (1)- U j (0)（2-4 ）5）計算節點電壓修正量的最大值max(DU j (k) ；6）判別收斂條件：專業 .專注.max( D U j (k) < e（2-5 ）其中 k 為迭代次數 ，若最大電壓修正量小于閾值，則跳出循環 ，輸出電壓計算結果；否則重復步驟（ 1 ） （6 ），直到滿足 （ 3-5 ）式的條件為止。7

10、）在得到各個節點的電壓電流后，就可以計算線路潮流S：· *Sj = U j I ij（2-6 ）總之 ，（ 2-1 ） （ 2-3 ）式為一組遞歸方程，對樹進行前向遍歷，從樹的末梢節點出發 ，利用已知的負荷功率 ，逐一計算 （ 2-1 ） （ 2-2）式，即可求得根節點處的電流，再從根節點出發，對樹進行后向遍歷，用（ 2-3 ）式可求各節點電壓 。 這樣就完成一次前推后代的計算，迭代重復進行，直至滿足收斂標準為止。2.2 前推回代法計算流程要看懂前推回代法計算程序 ，報告敘述計算原理及計算流程 。繪制計算流程框圖 。 確定前推回代支路次序 （廣度優先 ，或深度優先 ），編寫前推回代計

11、算輸入文件 。進行潮流計算 。下列為節點配電網結構圖及系統支路參數和系統負荷參數表。專業 .專注.17628910311124513圖 2-2節點配電網結構圖表 1系統支路參數支路R（.）X（.）B/2(TK) （S）專業 .專注. .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

12、 2系統負荷參數節點編號節點類型節點初始電壓Pi（MVA ）Qi（MVA ）（kV）1根節點10.4002中間節點10.00.03420.03013中間節點10.00.06930.06424中間節點10.00.08450.07635葉節點10.00.02950.02616中間節點10.00.04740.04097葉節點10.00.11760.0957專業 .專注.8中間節點10.00.09460.08579葉節點10.00.09160.085910葉節點10.00.02710.022911中間節點10.00.06960.064312葉節點10.00.06760.057913葉節點10.00.0

13、2980.02422.3 主程序清單 ：PQ,FT,RX=case113();%調用數據文件NN=size(PQ,1);%節點數NB=size(FT,1);%支路數數V=PQ(:,1);%V 初始電壓相量maxd=1k=1while maxd>0.0001PQ2=PQ;%每一次迭代各節點的注入有功和無功相同PL=0.0;for i=1:NBkf=FT(i,1);%前推始節點號kt=FT(i,2);%前推終節點號x=(PQ2(kf,2)2+PQ2(kf,3)2)/V(kf)/V(kf);%計算沿線電流平方APQ1(i,1)=PQ2(kf,2)+RX(i,1)*x;%計算支路首端有功/MW專

14、業 .專注.RX(i,1)RPQ1(i,2)=PQ2(kf,3)+RX(i,2)*x;% 計算沿支路的無功損耗/MvarRX(i,2)XPQ2(kt,2)= PQ2(kt,2)+PQ1(i,1);%用 PQ1 去修正支路末端節點的有功P單位MWPQ2(kt,3)=PQ2(kt,3)+PQ1(i,2);%用 PQ1 去修正支路末端節點的有功 Q 單位 Mvar PL=PL+RX(i,1)*x;endangle(1)=0.0;for i=NB:-1:1kf=FT(i,2);%回代始節點號kt=FT(i,1);%回代終節點號dv1=(PQ1(i,1)*RX(i,1)+PQ1(i,2)*RX(i,2)

15、/V(kf);%計算支路電壓損耗的縱分量 dv1dv2=(PQ1(i,1)*RX(i,2)-PQ1(i,2)*RX(i,1)/V(kf);%計算支路電壓損耗的橫分量 dv2V2(kt)=sqrt(V(kf)-dv1)2+dv22);% 計算支路末端電壓/kVangle(kt)=angle(kf)+atand(dv2/(V(kf)-dv1);%計算支路endmaxd=abs(V2(2)-V(2);專業 .專注.V2(1)=V(1);for i=3:1:NNif abs(V2(i)-V(i)>maxd;maxd=abs(V2(i)-V(i);endendmaxdk=k+1PQ1%潮流分布 即

16、支路首端潮流 MVAV=V2%節點電壓模計算結果 kVangle%節點電壓角度計算結果單位度PL% 網損單位 MWendclear2.4輸入文件清單 ：function PQ,FT,RX=case113()PQ=%節點電壓有功 無功10.40010.00.03420.030110.00.06930.064210.00.08450.0763專業 .專注.10.00.02950.026110.00.04740.040910.00.11760.095710.00.09460.085710.00.09160.085910.00.02710.022910.00.06960.064310.00.06760

17、.057910.00.02980.0242;FT=%首端 末端1035 413 44 312 1111 376629 88 2專業 .專注.322 1;RX=% RX4.144.6964.5245.043.5213.9661.1451.282.4362.8661.3281.7632.7452.9650.8561.142.2372.7563.7434.2512.3562.5413.3673.685;2.5 計算結果清單 ：maxd =1k = 1maxd =0.1780專業 .專注.k =2maxd =0.1787k =3maxd =0.1793k =4maxd =0.1226k =5maxd

18、=0.0010k =6maxd =2.6021e-004k =7maxd =6.1046e-005k =8PQ1 =0.02720.02300.02960.02620.02990.02430.14440.12730.06780.05810.13790.12310.11830.09640.16610.13790.09200.0864專業 .專注.0.18910.17500.38520.34450.81160.7278V=10.40009.87959.69919.66529.63779.84929.78729.73269.68709.67649.65789.62359.6444angle=00.30