1、課程設計(論文)題 目 名 稱 潮流計算課程設計 課 程 名 稱 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 學 生 姓 名 徐瑪麗 學 號 0841229186 系 、專 業(yè) 電氣工程系08電力二班 指 導 教 師 黃 肇 王曉芳 2011年 1 月 5 日邵陽學院課程設計（論文）任務書年級專業(yè)08電氣工程及其自動化學生姓名徐瑪麗學 號0841229186題目名稱潮流計算課程設計設 計時 間課程名稱電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程編號121202202設計地 點綜合仿真實驗室一、 課程設計（論文）目的1.掌握電力系統(tǒng)潮流計算的基本原理；2.掌握并能熟練運用一門計算機語言（MATLAB語言或FORTRAN或C語言或C+語言）；3.

2、采用計算機語言對潮流計算進行計算機編程計算。二、 已知技術參數(shù)和條件 題目一：在圖1所示的簡單電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)中節(jié)點1、2為節(jié)點，節(jié)點3為節(jié)點，節(jié)點4為平衡節(jié)點，已給定，網絡各元件參數(shù)的標幺值如表2所示，給定電壓的初始值如表2所示，收斂系數(shù)。試求：采用極坐標下的P-Q分解法計算圖1網絡的潮流分布。圖1 簡單電力系統(tǒng)三、 任務和要求1.掌握電力系統(tǒng)潮流計算的基本原理；2.掌握并能熟練運用一門計算機語言（MATLAB語言或FORTRAN或C語言或C+語言）；3.采用計算機語言對潮流計算進行計算機編程計算。要求：1.手工計算，手寫，采用A4紙，進行2次迭代計算，得出計算結果。2.編寫程序：它包括程序

3、源代碼；程序說明；部分程序的流程圖；程序運行結果，電子版。注：1此表由指導教師填寫，經系、教研室審批，指導教師、學生簽字后生效；2此表1式3份，學生、指導教師、教研室各1份四、參考資料和現(xiàn)有基礎條件（包括實驗室、主要儀器設備等）何仰贊 溫增銀.電力系統(tǒng)分析（上冊）.華中科技大學出版社.第三版.2002年何仰贊 溫增銀.電力系統(tǒng)分析（下冊）.華中科技大學出版社.第三版.2002年陳衍.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.北京水利電力出版社.2004年1月李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.北京水利電力出版社.2005年2月WDT電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺 綜合仿真實驗室五、進度安排2010年12月20日：下達課程設計的計劃書

4、，任務書，設計題目及分組情況。2010年12月21日-23日：學生完成潮流計算的手工計算。2010年12月24日：講述課程設計編程的思路、要求；舉例：用MATLAB軟件編寫的部分程序。2010年12月25日-30日：學生編寫程序。2011年1月1日-3日：上機調試程序，得出正確結果。2011年1月4日-15日：整理課程設計報告。2011年1月6日：學生答辯六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學主任意見 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導教師（簽字）： 學生（簽字）：邵陽學院課程設計（論文）評閱表學生姓名 徐 瑪 麗 學 號 0841229186 系 電氣工程及

5、其自動化 專業(yè)班級 08電力二班 題目名稱 潮流計算課程設計 課程名稱 電力系統(tǒng)分析 一、學生自我總結通過本次潮流計算課程設計，我對潮流計算的過程有了深刻的理解。潮流計算的每個過程，包括首先的求取導納矩陣，到求解因子表，然后賦初值進行第一次有功迭代，然后用的得到的修正量進行第二次迭代，依次按這些步驟循環(huán)知道達到迭代要求。說著過程只有幾句話，可這個過程，我們整個組付出的努力和時間是相當巨大的，沒日沒夜的進行手工計算后就是學習MATLAB的使用，進行編程。總而言之，這個課程設計，讓我收獲巨大。 學生簽名： 年 月 日二、指導教師評定評分項目平時成績答辯課程設計內容綜合成績權 重30%30%40%單

6、項成績指導教師評語： 指導教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學生課程設計（論文）成績評定的依據，裝訂在設計說明書（或論文）的“任務書”頁后面；2、表中的“評分項目”及“權重”根據各系的考核細則和評分標準確定。目 錄第1章 潮流計算課題及算法11.1 潮流計算課題11.2 極坐標下P-Q法的算法21.2.1 節(jié)點導納矩陣Y21.2.2 簡化雅可比矩陣B/和B/21.2.3 修正和迭代2第2章 手工計算3第3章 程序設計93.1 流程圖93.2 潮流計算程序103.3 潮流計算程序運行結果16結束語22第1章 潮流計算課題及算法1.1 潮流計算課題題目一：在圖1所示的簡單電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)中節(jié)

7、點1、2為節(jié)點，節(jié)點3為節(jié)點，節(jié)點4為平衡節(jié)點，已給定，網絡各元件參數(shù)的標幺值如表2所示，給定電壓的初始值如表2所示，收斂系數(shù)。試求：圖1 簡單電力系統(tǒng)表1 網絡各元件參數(shù)的標幺值支路電阻電抗輸電線路變壓器變比k120.020.060.01130.010.030.01230.030.07240.00.050.9625340.020.05表2 各節(jié)點電壓（初值）標幺值參數(shù)節(jié)點i12341.00+j0.01.0+j0.01.0+j0.01.05+j0.0（3）采用極坐標下的分解法計算圖1網絡的潮流分布。1.2 極坐標下P-Q法的算法1.2.1 節(jié)點導納矩陣Y根據題目提供的各節(jié)點的參數(shù)，求得節(jié)點導納

8、矩陣= 1.2.2 簡化雅可比矩陣B/和B/通過上一步的導納矩陣，形成有功迭代和無功迭代的簡化雅可比矩陣B/和B/對雅可比矩陣進行三角分解，形成因子表，為后面進行修正方程計算作好準備。1.2.3 修正和迭代第一步，給定PQ節(jié)點初值和各節(jié)點電壓相角初值。第二步，作第一次有功迭代，按公式計算節(jié)點有功功率不平衡量。第三步，做第一次無功迭代，按公式計算無功功率不平衡量，計算時電壓相角最新的修正值。解修正方程式，可得各節(jié)點電壓幅值的修正量。第四步，第一輪有功迭代和無功迭代便做完了。第五步，按公式計算平衡節(jié)點功率。直到節(jié)點不平衡功率下降到10-5以下，迭代便可以結束。第2章 手工計算第3章 程序設計3.1

9、 流程圖3.2 潮流計算程序電力系統(tǒng)極坐標下的PQ分解法潮流計算disp('電力系統(tǒng)極坐標下的PQ分解法潮流計算':);clearn=input('請輸入結點數(shù)：n=');n1=input('請輸入PV結點數(shù)：n1=');n2=input('請輸入PQ結點數(shù)：n2=');isb=input('請輸入平衡結點：isb=');pr=input('請輸入精確度：pr=');K=input('請輸入變比矩陣看:K=');C=input('請輸入支路阻抗矩陣：C=');y=in

10、put('請輸入支路導納矩陣：y=');U=input('請輸入結點電壓矩陣：U=');S=input('請輸入各結點的功率：S=');Z=zeros(1,n);N=zeros(n2,n2+n1);L=zeros(n1+n2,n2);QT1=zeros(1,n1+n2);for m=1:n for R=1:n C(m,m)=C(m,m)+y(m,R); if K(m,R)=0 C(m,m)=C(m,m)+1/(K(m,R)*C(m,R)/(K(m,R)-1); C(R,R)=C(R,R)+1/(K(m,R)2*C(m,R)/(1-K(m,R);

11、C(m,R)=C(m,R)*K(m,R); C(R,m)=C(m,R); endendendfor m=1:n for R=1:n if m=R Z(m)=Z(m)+1/C(m,R); end endendfor m=1:n for R=1:n if m=R Y(m,m)=C(m,m)+Z(m); else Y(m,R)=-1/C(m,R); end endenddisp('結點導納矩陣:');disp(Y);disp('迭代中關于B的矩陣:');G=real(Y);B=imag(Y);O=angle(U);U1=abs(U);k=0;PR=1;P=real(S

12、);Q=imag(S);while PR>pr for m=1:n2 UD(m)=U1(m); end for m=1:n1+n2 for R=1:n PT(R)=U1(m)*U1(R)*(G(m,R)*cos(O(m)-O(R)+B(m,R)*sin(O(m)-O(R); end PT1(m)=sum(PT); PP(m)=P(m)-PT1(m); PP1(k+1,m)=PP(m); end for m=1:n2 for R=1:n QT(R)=U1(m)*U1(R)*(G(m,R)*sin(O(m)-O(R)-B(m,R)*cos(O(m)-O(R); end QT1(m)=sum(

13、QT); QQ(m)=Q(m)-QT1(m); QQ1(k+1,m)=QQ(m); end PR1=max(abs(PP); PR2=max(abs(QQ); PR=max(PR1,PR2); for m=1:n1+n2 for R=1:n1+n2 B1(m,R)=B(m,R); end end for m=1:n2 for R=1:n2 B2(m,R)=B(m,R); end end JJ=B1 L;N B2; disp(JJ); for m=1:n1+n2 PP2(m)=PP(m)/U(m); end for m=1:n2 QQ2(m)=QQ(m)/U(m); end PQ=PP2'

14、;QQ2' DA=-inv(JJ)*PQ; DA1=DA' for m=1:n1+n2 OO(m)=DA1(m)/U(m); end for m=n:n1+n2+n2 UU(m-n1-n2)=DA1(m); end for m=1:n1+n2 O(m)=O(m)+OO(m); end for m=1:n2 U1(m)=U1(m)+UU(m); end for m=1:n1+n2 o(k+1,m)=180/pi*O(m); end for m=1:n2 u(k+1,m)=U1(m); end k=k+1;endfor m=1:n b(m)=U1(m)*cos(O(m); c(m)

15、=U1(m)*sin(O(m);endU=b+i*c;for R=1:n PH1(R)=U(isb)*conj(Y(isb,R)*conj(U(R);endPH=sum(PH1);for m=1:n for R=1:n if m=R C1(m,R)=1/C(m,R); else C1(m,m)=C(m,m); end endendfor m=1:n for R=1:n if (C(m,R)=inf)&(m=R) SS(m,R)=U1(m)2*conj(C1(m,m)+U(m)*(conj(U(m)-conj(U(R)*conj(C1(m,R); end endenddisp('

16、迭代中的P：');disp(PP1);disp('迭代中的Q：');disp(QQ1);disp('迭代中相角:');disp(o);disp('迭代中電壓的模:');disp(u);disp('平衡結點的功率:');disp(PH);disp('全部線路功率分布:');disp(SS);3.3 潮流計算程序運行結果電力系統(tǒng)極坐標下的PQ分解法潮流計算:請輸入結點數(shù)：n=4請輸入PV結點數(shù)：n1=1請輸入PQ結點數(shù)：n2=2請輸入平衡結點：isb=4請輸入精確度：pr=10(-6)請輸入變比矩陣看:K=0

17、0 0 0 ;0 0 0 0.9625 ;0 0 0 0 ;0 0 0 0 請輸入支路阻抗矩陣：C=0 0.02+0.06i 0.01+0.03i inf;0.02+0.06i 0 0.03+0.07i 0.0+0.05i;0.01+0.03i 0.03+0.07i 0 0.02+0.05i;inf 0.0+0.05i 0.02+0.05i 0請輸入支路導納矩陣：y=0 0.01i 0.01i 0;0.01i 0 0 0;0.01i 0 0 0;0 0 0 0 請輸入結點電壓矩陣：U=1 1 1.02 1.05請輸入各結點的功率：S=-0.3-0.3i -0.3-0.2i -0.4結點導納矩陣

18、: 15.0000 -44.9800i -5.0000 +15.0000i -10.0000 +30.0000i 0 -5.0000 +15.0000i 10.1724 -47.0590i -5.1724 +12.0690i 0 +20.7792i -10.0000 +30.0000i -5.1724 +12.0690i 22.0690 -59.3003i -6.8966 +17.2414i 0 0 +20.7792i -6.8966 +17.2414i 6.8966 -38.8302i迭代中關于B的矩陣: -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.05

19、90 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59

20、.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0

21、 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.

22、0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590

23、12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.30

24、03 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590 -44.9800 15.0000 30.0000 0 0 15.0000 -47.0590 12.0690 0 0 30.0000 12.0690 -59.3003 0 0 0 0 0 -44.9800 15.0000 0 0 0 15.0000 -47.0590迭代中的P： -0.1000 -0.1966 -0.4985 -0.0824 -0.3300 0.4732 0.0075 0.0112 -0.0033 0.0078 0.0189 -0.0286 -0.0009 -0.0026 0

25、.0025 -0.0009 -0.0007 0.0018 0.0001 0.0002 -0.0003 0.0001 0.0000 -0.0001 -0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000迭代中的Q： 0.3200 1.8696 -0.0343 0.0701 -0.0257 -0.1061 0.0029 0.0056 0.0026 0.0054 -0.0003 -0.0008 -0.0003 -0.0002 0.0000 0.0001 0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000迭代中相角: -1.4090 -1.0470 -1.3707 -1.2909 -1.2937 -0.9218 -1.2596 -1.2654 -0.9038 -1.2600 -1.2486 -0.9272 -1.2618 -1.2521 -0.9264 -1.2622 -1.2528 -0.9251 -1.2620 -1.2525 -0.9252 -1.2619 -1.2525 -0.9253 -1.2619 -1.252