一、問題重述1.1課程設計要求1、在讀懂程序的基礎上畫出潮流計算基本流程圖2、通過輸入數據，進行潮流計算輸出結果3、對不同的負荷變化，分析潮流分布，寫出分析說明。4、對不同的負荷變化，進行潮流的調節控制，并說明調節控制的方法，并列表表示調節控制的參數變化。5、打印利用DDRTS進行潮流分析繪制的系統圖，以及潮流分布圖。1.2課程設計題目1、系統圖：兩個發電廠分別通過變壓器和輸電線路與四個變電所相連。變|電所變電所2、發電廠資料：10kV為發電廠35kV變|電所10kV35kV線，機壓母線上裝機容上『十母線，發電廠一總裝機容為（100MW），最大負荷和最小負發電廠二,總裝機容量為3、變澳所資料:（20OMW）。變|電所變電所2、發電廠資料：10kV為發電廠35kV變|電所10kV35kV線，機壓母線上裝機容上『十母線，發電廠一總裝機容為（100MW），最大負荷和最小負發電廠二,總裝機容量為3、變澳所資料:（20OMW）。長線路長/線路長線路1）變電所1、2、3、4低壓母線的電壓等級分別為：1變電所量為（母線3為機壓母MW和30MW；35KV10KV35KV變電所的負荷分別為：50MW40MW50MW60MW每個變電所的功率因數均為cos。=0.85；變電所2和變電所4分別配有兩臺容量為75MVA的變壓器，短路損耗414KW,短路電壓(%)=16.7；變電所1和變電所3分別配有兩臺容量為63MVA的變壓器，短路損耗為245KW，短路電壓(%)=10.5；4、輸電線路資料：發電廠和變電所之間的輸電線路的電壓等級及長度標于圖中，單位長度的電阻為0.170，單位長度的電抗為0.4020，單位長度的電納為2.78*10-6S。1.3課程設計基本內容對給定的網絡查找潮流計算所需的各元件等值參數，畫出等值電路圖。輸入各支路數據，各節點數據利用給定的程序進行在變電所在某一負荷情況下的潮流計算，并對計算結果進行分析。跟隨變電所負荷按一定比例發生變化，進行潮流計算分析。4個變電所的負荷同時以2%的比例增大；4個變電所的負荷同時以2%的比例下降1和4號變電所的負荷同時以2%的比例下降，而2和3號變電所的負荷同時以2%的比例上升；在不同的負荷情況下，分析潮流計算的結果，如果各母線電壓不滿足要求，進行電壓的調整。（變電所低壓母線電壓10KV要求調整范圍在9.5-10.5之間；電壓35KV要求調整范圍在35-36之間）輪流斷開環網一回線，分析潮流的分布。利用DDRTS軟件，進行繪制系統圖進行上述各種情況潮流的分析，并進行結果的比較。最終形成課程設計成品說明書。二、問題分析2.1節點設置及分類根據系統圖可知此系統為兩端供電網路，將母線1，2設為節點1，10，將變電所1、2、3、4的高低壓側分別設為節點2、3、4、5、6、7、8、9。并且，將節點1設為平衡節點，將節點10設為PV節點，其余節點設為PQ節點。2.2參數求取設定基準值S-100MVA，U-220KV，所以Z-&-484Q根據題目原始資料，計算發B電廠、變壓器及線路的參數。（1）運用下列公式計算變壓器參數：

計算線路參數變電所負荷分別為：變電所1七=50+j30.987變電所2七=40+j27.79變電所3七=50+j30.987變電所4七=60+j37.18將參數整理，見下表：首端號末端號阻抗有名值阻抗標幺值電納有名值電納標幺值128.5+j20.10.0176+j0.0415j0.000556j0.26911413.6+j32.160.0218+j0.0664j0.0002224j0.10761613.6+j32.160.0218+j0.0664j0.0002224j0.1076231.495+j40.3350.0031+j0.083300451.78+j53.8850.037+j0.1113004610.2+j24.120.0211+j0.0498j0.0001668j0.0807671.495+j40.3350.0031+J0.083300686.8+J16.080.0140+J0.0332J0.0004448J0.2153891.78+j53.8850.0037+J0.1113008108.5+j20.10.0176+J0.0415J0.000556J0.2691(4)計算變壓器分接頭變比變壓器有5個抽頭，電壓調節范圍為un2*2.5%,un對應的分接頭開始時設變壓器高壓側接主接頭,降壓變壓器5個分接頭時的非標準變比k*以備調壓時選用對變電所低壓母線為35KV時，非標準變比與10KV時相同。2.3計算方法利用牛頓拉夫遜法進行求解，用MATLAB軟件編程，可以求解系統潮流分布根據題目的不同要求對參數進行調整，通過調節變壓器變比和發電廠的電壓，求解出合理的潮流分布，最后用PSAT進行潮流分析，將兩者進行比較。2.4牛頓一拉夫遜法1、牛頓一拉夫遜法概要首先對一般的牛頓一拉夫遜法作一簡單的說明。已知一個變量X函數為：到此方程時，由適當的近似值x（0）出發，根據：反復進行計算，當X（〃）滿足適當的收斂條件就是上面方程的根。這樣的方法就是所謂的牛頓一拉夫遜法。這一方法還可以做下面的解釋，設第n次迭代得到的解語真值之差，即X（n）的誤差為8時，則：把f（X（n）+8）在X（n）附近對8用泰勒級數展開上式省略去82以后部分X（n）的誤差可以近似由上式計算出來。比較兩式，可以看出牛頓一拉夫遜法的休整量和X（n）的誤差的一次項相等。用同樣的方法考慮，給出n個變量的n個方程：對其近似解X'得修正量AX'可以通過解下邊的方程來確定：11式中等號右邊的矩陣f都是對于X:,X2,a,X：的值。這一矩陣稱為雅可比（JACOBI）n矩陣。按上述得到的修正向量AX:,AX2,A,AX后，得到如下關系這比X；,X2,A,X：更接近真實值。這一步在收斂到希望的值以前重復進行，一般要反復計算滿足8為預先規定的小正數，Xn+1是第n次迭代X的近似值。2、牛頓法的框圖及求解過程(1)用牛頓法計算潮流時，有以下的步驟:①給這各節點電壓初始值e(o),f(o)；②將以上電壓初始值代入公式，求修正方程的常數項向量AP(o),A2(o),(AV2)(0)；③將電壓初始值在帶入上述公式，求出修正方程中系數矩陣的各元素。④解修正方程式應(0),賢(0)；⑤修正各節點電壓e⑴=e(0)+Ae(0)，f⑴=f(0)+Af(0)；⑥將e⑴，f⑴在帶入方程式，求出AP(1),AQ(1),(AV2)⑴；⑦檢驗是否收斂，即maxAp(k),AQ(k)Ks如果收斂，迭代到此結束，進一步計算各線路潮流和平衡節點功率，并打印輸出結果。如果不收斂，轉回②進行下次迭代計算，直到收斂為止。(2)程序框圖如下:

三、問題求解3.1等值電路的計算電壓是衡量電力系統電能質量的標準之一。電壓過高或過低，都將對人身及其用電設備產生重大的影響。保證用戶的電壓接近額定值是電力系統調度的基本任務之一。當系統的電壓偏離允許值時，電力系統必須應用電壓調節技術調節系統電壓的大小，使其維持在允許值范圍內。本文經過手算形成了等值電路圖，并編寫好了程序得出節點電壓標幺值，使其滿足所要求的調整范圍。我們首先對給定的程序輸入部分作了簡要的分析，程序開始需要我們確定輸入節點數、支路數、平衡母線號、支路參數矩陣、節點參數矩陣。（1）為了保證整個系統潮流計算的完整性，我們把凡具有母線及發電機處均選作節點，這樣，可以確定有10個節點，節點號見等值電路圖。（2）確定完節點及編號后，各條支路也相應確定了，網絡中總計有13條支路，我們對各支路參數進行了計算。根據所給實際電路圖和題中的已知條件，有以下公式計算各輸電線路的阻抗和對地支路電容的標幺值和變壓器的阻抗標幺值。選擇電壓基準值為UB=220KV和功率基準值sb=100MVA所以Zb=U=484QB3.2依據題目要求及原始資料畫出系統等值電路圖：

圖1系統等值電路利用psat軟件可得計算所需系統圖如圖2所示。圖23.3潮流計算3.3.1B1、B2矩陣的形成：根據所求參數，以及B1矩陣的含義，列寫B1矩陣如下:B1=[128.5+20.1i0.000556i101413.6+32.16i0.0002224i101613.6+32.16i0.0002224i10231.495+40.335i011451.78+53.885i0114610.2+24.12i0.0001668i10671.495+40.335i011686.8+16.08i0.0004448i10891.78+53.885i0118108.5+20.1i0.000556i10]由各個變電所負荷功率可以計算出總功率為200MW，而發電廠一、二的總裝機容量分別為400MW和200MW。令發電廠二的功率為200MW，為了減小線路上的損耗，令發電機的電壓為額定電壓的1.05倍。根據前面敘述的節點分類，形成B2矩陣如下：B2=[002312310100220002050+30.987i22000200220002040+27.79i22000200220002050+30.987i22000200220002060+37.18i220002200023123103]3.3.2編寫程序并運行從結果中可以觀察到各個節點電壓標幺值分別為:節點12345678910電1.0501.0331.0051.0321.0191.0281.0001.0280.9811.050壓0554076370折算到有名值以后，可以觀察到節點3、5、7、9的電壓都與題目給定的范圍相比偏高，因此調節變壓器分接頭和發電廠電壓，通過對系統進行多次調整，最終得到合理結果，調整結果如下：調節方法:

調節方法電廠1電壓電廠2電壓分接頭1分接頭2分接頭3分接頭4未調整1.051.051111調整后1.04091.04091.051.0251.0251.025調節結果:節點號12345678910未調整1.05001.03351.00551.03241.01901.02871.00061.02830.98171.0500調整后1.04091.02400.94541.01590.95621.01610.96201.01700.94351.0409由上表觀察到，進行最后一次調節時節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：

功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.475067-28.0836i0.488386-27.5332i(1,4)支路0.217892-11.1554i0.425216-10.3807i(1,6)支路0.95644-9.3679i1.1139-8.7545i(2,3)支路0.10571+2.8521i0.11959+3.2266i(4,5)支路0.060308,1.8257i0.095422+2.8887i(4,6)支路0.51037-7.3677i0.45013-7.2695i(6,7)支路0.10676+2.8803i0.11549+3.116i(6,8)支路2.74909-16.2733i2.75176-15.7397i(8,9)支路0.19012+5.7553i0.20583+6.2309i(8,10)支路6.44415-13.8237i6.52583-13.0626i

總損耗11.8159-72.7582112.2915-67.478i由此可以看出，隨著變壓器分接頭的調高有功損耗逐漸增大，符合實際情況，而最終調節使得電壓在規定范圍內時，有功損耗增加了0.4756MW，相對與實際損耗12.29MW小很多，可以認為是合理的。具體的潮流分布見下表各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率SjS(1.2)=50.608+6.68043iS(2.1)=-50.1196-34.2136iS(1.4)=-2.65728+34.5734iS(4.1)=3.0825-44.9541iS(1.6)=-35.6592+49.1553iS(6,1)=36.7731-57.9099iS(2,3)=50.1196+34.2136iS(3.2)=-50-30.987iS(4,5)=40.0954+30.6787iS(5.4)=-40-27.79iS(4.6)=-43.1779+14.2754iS(6.4)=43.628-21.5448iS(6,7)=50.1155+34.103iS(7,6)=-50-30.987iS(6.8)=?130.5166+45.35175iS(8.6)=133.2683?61.09145iS(8.9)=60.2058+43.4109iS(9.8)=-60?37.18iS(8.10)=?193.4742+17.6806iS(10.8)=200?30.74322i各節點的功率S為（節點號從小到大排列）：0.1229+0.9041i0.0000-0.0000i-0.5000-0.3099i0.0000-0.0000i-0.4000-0.2779i-0.0000-0.0000i-0.5000-0.3099i-0.0000+0.0000i-0.6000-0.3718i2.0000-0.3074i得到的各節點的電壓標幺值，電壓角度，節點注入無功，支路首端無功如圖3所示：圖33.3.34個變電所負荷同時以2%的比例增大由于變電所負荷以2%的比例增大，所以各個變電所負荷變為：變電所1七=51+j31.6067變電所2七=40.8+j28?3458變電所3七=51+j31?6067變電所4七=61?2+j37.9236相應地，B2矩陣變為：B2=[002312310100220002051+31.6067i22000200220002040.8+28.3458i22000200220002051+31.6067i22000200220002061.2+37.9236i220002200023123103]將程序中的B2矩陣替換后，運行并進行調節，此系統經過調節后達到要求，對應的調節方法和結果見下表：調節方法：調節方法電廠1電壓電廠2電壓分接頭1分接頭2分接頭3分接頭4

調整前1.05調整后1.0409調整前1.05調整后1.04091.0511111.04091.051.0251.0251.025節點電壓12345678910調整前1.05001.03301.00441.02500.99071.02520.99641.02610.97841.0500調整后1.04091.02350.94421.01520.95481.01550.96071.01630.94181.0409由上表觀察到，進行最后一次調節時節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.497176-28.0178i0.511224-27.4654i(1,4)支路0.413925-10.6092i0.434183-10.3521i

(1,6)支路1.057-9.0914i1.0928-8.7972i(2,3)支路0.11022+2.9737i0.12472,3.365i(4,5)支路0.092263+2.793i0.099575+3.0144i(4,6)支路0.43301-7.4596i0.44047-7.2813i(6,7)支路0.11201+3.022i0.12048+3.2506i(6,8)支路2.6589?16.3602i2.70477-15.8222i(8,9)支路0.19916+6.029i0.21494+6.5066i(8,10)支路6.41198-13.8387i6.51806-13.0635i總損耗11.9856-70.5592i12.2612-66.6451i由電壓和功率損耗可以觀察到，最后一次的電壓和有功損耗均符合題目要求，可認為是合理的。具體的潮流分布如下：各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率Sj

S(1.2)=51.622+6.89876iS(2,1)=-51.1223-34.9067iS(1.4)=-1.44053+34.6728iS(4.1)=1.8613?45.2634iS(1.6)=-34.1421+48.9161iS(6.1)=35.206-57.9894iS(2,3)=51.1223+34.9067iS(3,2)=-51-31.6067iS(4.5)=40.9028+31.458iS(5.4)=-40.8-28.3458iS(4.6)=-42.7641+13.8053iS(6.4)=43.1965-21.2633iS(6.7)=51.1181+34.7927iS(7.6)=-51-31.6067iS(6,8)=-129.5206+44.46004iS(8.6)=132.1795-60.8131iS(8.9)=61.4105+44.2948iS(9.8)=-61.2-37.9236iS(8.10)=?193.5899+16.51826iS(10,8)=200-30.35715i各節點的功率S為(節點號從小到大排列)：0.1626+0.9202i-0.0000+0.0000i-0.5100-0.3161i0.0000+0.0000i-0.4080-0.2835i-0.0000+0.0000i?0.5100?0.3161i-0.0000+0.0000i?0.6120-0.3792i2.0000-0.2919i得到的圖像如下：圖43.3.44個變電所負荷同時以2%的比例下降由于變電所負荷以2%的比例增大，所以各個變電所負荷變為:變電所1七=49+j30.3673變電所2七=39?2+j27.2342變電所3七=49+j30.3673變電所4七=58.8+j36.4364相應地，B2矩陣變為：B2=[002312310100220002049+30.3673i22000200220002039.2+27.2342i22000200220002049,30.3673i22000200220002058.8+36.4364i220002200023123103]將程序中的B2矩陣替換后，運行并進行調節，對應的調節方法和結果見下表:調節方法:調節方法電廠1電壓電廠2電壓分接頭1分接頭2分接頭3分接頭4調整前1.051.051111調整后1.04091.04091.051.0251.0251.025調節結果見下表:節點號12345678910調整1.051.031.001.020.991.020.991.020.981.05

前00406662346589731700調整1.041.020.941.010.951.010.961.010.941.04后09456566766833765309由上表觀察到，進行最后一次調節時節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.453538-28.148i0.466155-27.5994i(1,4)支路0.399546-10.6572i0.417375-10.4065i(1,6)支路1.1018?8.9996i1.1366-8.7081i(2,3)支路0.1013+2.7332i0.11458+3.0914i(4,5)支路0.084912+2.5705i0.091371+2.766i(4,6)支路0.45176-7.4365i0.45987-7.2573i(6,7)支路0.10287+2.7756i0.11062+2.9845i(6,8)支路2.75146-16.1972i2.79906-15.6563i(8,9)支路0.18259+5.5273i0.19695+5.9622i(8,10)支路6.42888-13.833i6.53433-13.06i總損耗12.0587-71.6649i12.3269+67.8835i具體的潮流分布如下表各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率SjS(1,2)=49.5807+5.85934iS(2,1)=-49.1146-33.4587iS(1,4)=-3.95599+34.0901iS(4,1)=4.37337-44.4966iS(1,6)=-37.2978+48.8636iS(6,1)=38.4344-57.5717iS(2,3)=49.1146+33.4587iS(3,2)=-49-30.3673iS(4,5)=39.2914+30.0002iS(5,4)=-39.2-27.2342iS(4.6)=-43.6647+14.4964iS(6.4)=44.1246-21.7537iS(6.7)=49.1106+33.3518iS(7.6)=-49-30.3673iS(6.8)=-131.6697+45.97358iS(8.6)=134.4687?61.62989iS(8,9)=58.997+42.3986iS(9.8)=-58.8-36.4364iS(8.10)=-193.4657+19.23132iS(10,8)=200-32.29128i各節點的功率S為（節點號從小到大排列）：0.0833+0.8881i0.0000+0.0000i-0.4900-0.3037i-0.0000-0.0000i-0.3920-0.2723i0.0000-0.0000i-0.4900-0.3037i-0.0000-0.0000i-0.5880-0.3644i2.0000?0.3229i得到的各節點的電壓標幺值，電壓角度，節點注入無功，支路首端無功情況見圖7。圖53.3.51、4號變電所負荷同時以2%的比例下降，2、3號變電所負荷同時以2%的比例增加當1、4號變電所負荷同時以2%的比例下降，2、3號變電所負荷同時以2%的比例增加，各個變電所負荷變為：變電所1七=49+j30.3673變電所2七=40.8+j28.3458變電所3七=51+j31.6067變電所4七=58.8+j36.4364相應地，B2矩陣變為：B2=[002312310100220002049+30.3673i22000200220002040.8+28.3458i22000200220002051+31.6067i22000200220002058.8+36.4364i220002200023123103]

將程序中的B2矩陣替換后，運行并進行調節，對應的調節方法和結果見下表:調節方法：調節方法電廠1電壓電廠2電壓分接頭1分接頭2分接頭3分接頭4調整前1.051.051111調整后1.04091.04091.051.0251.0251.025調節結果見下表:節點號12345678910調整1.051.031.001.020.991.020.991.020.981.05前00406651085667681200調整1.041.020.941.010.951.010.961.010.941.04后09456555505911714709由上表觀察到，進行最后一次調節后節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：

功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.453538-28.148i0.466155-27.5994i(1,4)支路0.416429-10.6052i0.435268-10.352i(1,6)支路1.0853-9.0286i1.1204-8.736i(2,3)支路0.1013+2.7332i0.11458+3.0914i(4,5)支路0.092463+2.7991i0.099528+3.013i(4,6)支路0.44707-7.4308i0.45507-7.2518i(6,7)支路0.11192+3.0197i0.12038+3.2479i(6,8)支路2.73794-16.1975i2.78523-15.6571i(8,9)支路0.18279+5.5334i0.19717+5.969i(8,10)支路6.42155?13.8362i6.52731-13.0623i

總損耗12.0503+71.1609i12.3211+67.3373i由電壓和功率損耗可以觀察到，最后一次的電壓和有功損耗均符合題目要求，可認為是合理的。具體的潮流分布如下表各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率SjS(1.2)=49.5807+5.85934iS(2,1)=-49.1146-33.4587iS(1.4)=-2.18717+35.0781iS(4.1)=2.62244-45.4301iS(1.6)=-35.4724+49.5049iS(6.1)=36.5929-58.2409iS(2,3)=49.1146+33.4587iS(3.2)=-49-30.3673iS(4.5)=40.8995+31.3588iS(5.4)=-40.8-28.3458iS(4.6)=-43.522+14.0713iS(6.4)=43.977-21.3231iS(6,7)=51.1204+34.8546iS(7,6)=-51-31.6067iS(6,8)=-131.6903+44.70935iS(8,6)=134.4755-60.36641iS(8.9)=58.9972+42.4054iS(9.8)=-58.8-36.4364iS(8.10)=-193.4727+17.96105iS(10,8)=200-31.02333i各節點的功率s為（節點號從小到大排列）：0.1192+0.9044i0.0000+0.0000i-0.4900-0.3037i-0.0000-0.0000i-0.4080-0.2835i-0.0000-0.0000i-0.5100-0.3161i-0.0000-0.0000i-0.5880-0.3644i2.0000-0.3102i得到的各節點的電壓標幺值，電壓角度，節點注入無功，支路首端無功情況見圖6。圖63.3.6斷開1、4支路時的潮流分析當斷開1、4支路時，導致支路數變為9和B1矩陣改變，，其他參數不變。用MATLAB軟件進行潮流計算進行調整。B1矩陣變為B1=[128.5+20.1i0.000556i101613.6+32.16i0.0002224i10231.495+40.335i01.051451.78,53.885i01.0514610.2+24.12i0.0001668i10671.495+40.335i01.0251686.8+16.08i0.0004448i10891.78,53.885i01.02518108.5+20.1i0.000556i10]節點號12345678910調整1.051.030.950.990.921.010.951.010.941.05前00395746032779967300調整1.031.010.940.980.931.000.941.000.931.04后64981922200555855909由上表觀察到，進行最后一次調節后節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.4557-28.1394i0.471513-27.3308i

(1,6)支路1.8538-7.0694i1.7823-6.953i(2,3)支路0.11238+3.0321i0.11571+3.1218i(4,5)支路0.089442+2.7076i0.086853+2.6292i(4,6)支路0.42986-7.1158i0.4391-6.8961i(6,7)支路0.12119+3.2697i0.12437+3.3556i(6,8)支路2.58967-16.105i2.61427-15.5405i(8,9)支路0.1961+5.9364i0.20092+6.0823i(8,10)支路6.3717-13.7547i6.48657-12.9253i總損耗12.2198+57.2385i12.3216+54.4568i由電壓和功率損耗可以觀察到，最后一次的電壓和有功損耗均符合題目要求，可認為是合理的。具體的潮流分布如下表各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率Sj

S(1.2)=49.5872+6.15834iS(2,1)=-49.1157-33.4891iS(1,6)=-37.6656+67.6627iS(6.1)=39.4479-74.6157iS(2,3)=49.1157+33.4891iS(3.2)=-49-30.3673iS(4.5)=40.8869+22.2896iS(5.4)=-40.8-19.6604iS(4.6)=-40.8869-22.2896iS(6.4)=41.326+15.3935iS(6.7)=51.1244+34.9623iS(7.6)=-51-31.6067iS(6.8)=-131.8982+24.25997iS(8.6)=134.5125-39.80049iS(8,9)=59.0009+42.5187iS(9.8)=-58.8-36.4364iS(8.10)=-193.5134-2.718185iS(10,8)=200-10.20716i各節點的功率S為(節點號從小到大排列)：0.1192+0.7382i-0.0000-0.0000i-0.4900-0.3037i-0.0000-0.0000i-0.4080-0.1966i-0.0000-0.0000i-0.5100-0.3161i-0.0000-0.0000i-0.5880-0.3644i2.0000-0.1021i得到的調節后各節點的電壓標幺值，電壓角度，節點注入無功，支路首端無功情況見圖7。圖73.3.7斷開1、6支路時的潮流分析當斷開1、6支路時，導致支路數變為9和B1矩陣改變，，其他參數不變。用MATLAB軟件進行潮流計算進行調整。B1矩陣變為B1=[128.5+20.1i0.000556i101413.6+32.16i0.0002224i10231.495+40.335i01.051451.78+53.885i01.0514610.2+24.12i0.0001668i10671.495+40.335i01.0251686.8+16.08i0.0004448i10891.78+53.885i01.02518108.5+20.1i0.000556i10]

節點號12345678910調整1.051.030.951.010.941.000.951.010.941.05前00395759176718633900調整1.031.010.941.000.951.000.941.010.941.05后64981970741364330800由上表觀察到，進行最后一次調節后節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.4557-28.1394!0.471513-27.3308!(1,4)支路1.6183-7.6611i1.3866-7.9589i(2,3)支路0.11238+3.0321!0.11571+3.1218i(4,5)支路0.08477+2.5662!0.081545+2.4686i(4,6)支路1.8865-3.7953i1.7695?3.9556i

(6,7)支路0.12273+3.3113i0.12415+3.3497i(6,8)支路2.54529-16.0071i2.51896?15.8868i(8,9)支路0.19753,5.9797i0.19883+6.0192i(8,10)支路6.38252-13.638i6.41062?13.4895i總損耗13.4057+54.3516i13.0774+53.6623i由電壓和功率損耗可以觀察到，最后一次的電壓和有功損耗均符合題目要求，可認為是合理的。具體的潮流分布如下表各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率SjS(1,2)=49.5872+6.15834iS(2,1)=-49.1157-33.4891iS(1,4)=-36.9098+56.9721iS(4,1)=38.2964-64.9309iS(2,3)=49.1157+33.4891iS(3,2)=-49-30.3673iS(4,5)=40.8815+21.6479iS(5,4)=-40.8-19.1793iS(4,6)=-79.1779+43.2831iS(6.4)=80.9474-47.2387iS(6.7)=51.1242+34.9564iS(7.6)=-51-31.6067iS(6.8)=-132.0716+12.2823iS(8.6)=134.5905-28.16907iS(8.9)=58.9988+42.4556iS(9.8)=-58.8-36.4364iS(8.10)=-193.5894-14.28654iS(10,8)=200+0.7970857i各節點的功率S為（節點號從小到大排列）:0.1268+0.6313i-0.0000-0.0000i-0.4900-0.3037i-0.0000-0.0000i-0.4080-0.1918i-0.0000-0.0000i-0.5100-0.3161i-0.0000-0.0000i-0.5880-0.3644i2.0000+0.0080i得到的調節后各節點的電壓標幺值，電壓角度，節點注入有功，支路首端無功情況見圖8。圖83.3.8斷開4、6支路時的潮流分析當斷開4、6支路時，導致支路數變為9和B1矩陣改變，，其他參數不變。用MATLAB軟件進行潮流計算進行調整。B1矩陣變為B1=[128.5+20.1i0.000556i101413.6+32.16i0.0002224i101613.6+32.16i0.0002224i10231.495+40.335i01.051451.78+53.885i01.051671.495+40.335i01.0251686.8+16.08i0.0004448i10891.78+53.885i01.02518108.5+20.1i0.000556i10]表17

前00395719153689563600調1.031.010.941.000.941.010.961.020.941.05整后64981977716315169400由上表觀察到，進行最后一次調節后節點3,5,7,9的電壓均在題目允許的范圍內，對線路損耗進行分析，統計每次調整后各個支路的有功損耗，記錄于下表：功率損耗未調整調整后(1,2)支路0.4557-28.1394i0.471513-27.3308i(1,4)支路0.627819-10.0691i0.64923-9.7103i(1,6)支路3.1038?4.2331i2.8038-4.7091i(2,3)支路0.11238+3.0321i0.11571+3.1218i(4,5)支路0.098187+2.9724i0.1012+3.0636i(6,7)支路0.11846+3.1959i0.12028+3.2452i

(6,8)支路2.71167?16.1888i2.62395-16.1461i(8,9)支路0.19354+5.8588i0.19525+5.9107i(8,10)支路6.40655-13.839i6.37539-13.8007i總損耗13.8281+57.410213.4563+56.3555i由電壓和功率損耗可以觀察到，最后一次的電壓和有功損耗均符合題目要求，可認為是合理的。具體的潮流分布如下表各條支路的首端功率Si各條支路的末端功率SjS(1,2)=49.5872+6.15834iS(2,1)=-49.1157-33.4891iS(1,4)=41.5504+21.6992iS(4,1)=-40.9012-31.4094iS(1,6)=-78.0813+62.1925iS(6,1)=80.88513-66.90158iS(2,3)=49.1157+33.4891iS(3,2)=-49-30.3673iS(4,5)=40.9012+31.4094iS(5,4)=-40.8-28.3458iS(6.7)=51.1203+34.8519iS(7.6)=-51-31.6067iS(6,8)=-132.0054+32.04972iS(8.6)=134.6294-48.1958iS(8.9)=58.9953+42.3471iS(9.8)=?58.8?36.4364iS(8.10)=-193.6246+5.848691iS(10,8)=200-19.64941i各節點的功率S為（節點號從小到大排列）:0.1306+0.9005i-0.0000-0.0000i-0.4900-0.3037i0.0000-0.0000i-0.4080-0.2835i-0.0000-0.0000i-0.5100-0.3161i-0.0000-0.0000i-0.5880-0.3644i2.0000-0.1965i得到的調節后各節點的電壓標幺值，電壓角度，節點注入無功，支路首端無功情況見圖9。圖9四、誤差分析以系統在正常運行的情況下為例。利用PSAT軟件，比對MATLAB中的B1、B2矩陣，得到各個節點的電壓狀況。將PSAT軟件運行的結果對MATLAB運行的結果進行校驗。同時利用該軟件對圖形顏色的變化的描繪和數據對結果進行呈現。PSAT軟件運行的結果如圖10所示。

得到各節點的電壓標幺值，并與MATLAB程序運行得到的結果進行比較。見下表節點12345678910PSA1.041.030.951.020.961.020.971.020.951.04T09253688928948556409Matl1.041.020.941.010.951.010.961.010.941.04ab09405459626120703509誤差00.00850.00820.01290.0130.01280.01280.00850.01190圖10通過上述的比較可知:應用DDRTS仿真和MATLAB計算的到的結果誤差幾乎為0-0.02之間，相差很小，大致相同，可以認為此潮流計算是合理、準確的。五、心得體會及總結此次課程設計使我在潮流計算、MATLAB的使用方面均有所提高，但也暴露出了一些問題；理論知識的儲備還是不足，對MATLAB的性能和特點還不能有一個全面的把握，對MATLAB中PSAT工具箱使用不夠熟悉，相信通過以后的學習能彌補這些不足，從而達到一個新的層次。潮流計算是電力系統的最基本、最常用的分析計算。用以研究系統規劃和運行中提出的各種問題。對規劃中的電力系統，通過潮流計算可以檢驗所提出的電力系統規劃方案能否滿足各種運行方式的要求；對運行中的電力系統，通過潮流計算可以預知各種負荷變化和網絡結構的改變會不會危及系統的安全，系統中所有母線的電壓是否在允許的范圍以內，系統中各種元件（線路、變壓器等）是否會出現過負荷，以及可能出現過負荷時應事先采取哪些預防措施等。實際的情況遠比我們計算的情況復雜，這讓我深刻了解了潮流計算的重要性。精準的潮流計算不僅可以使電網處于穩定且平衡的狀態，這對電網的安全運行起到關鍵性的作用，還可以實現運行的經濟性。所以我認為學好電力系統的關鍵在于學好潮流計算，電力系統的安全運行不是兒戲，一個很小的失誤就可能造成整個電網的崩潰，這給國家和社會帶來的危害和損失之大是可想而知的。學好電力系統這門課、學好潮流計算是我們電專業學生的當務之急。沒有堅實的基礎就不可能建造出高樓大廈，所以，要想在以后的工作崗位上有所成就，就必須打好基礎，努力提高自己的專業素養。參考文獻1、《電力系統分析基礎》，韋剛，中國電力出版社2、《電力系統穩態分析》，陳珩，中國電力出版社3、《MATLAB實用指南》，蘇金明，王永利，電子工業出版社。附錄一、正常情況下的參數二、MATLAB程序%本程序的功能是用牛頓一一拉夫遜法進行潮流計算%B1矩陣：1、支路首端號；2、末端號；3、支路阻抗；4、支路對地電納%5、支路的變比；6、支路首端處于K側為1，1側為0%B2矩陣：1、該節點發電機功率；2、該節點負荷功率；3、節點電壓初始值%4、PV節點電壓V的給定值；5、節點所接的無功補償設備的容量%6、節點分類標號clearn=10%input（'請輸入節點數：n='）nl=10%input（'請輸入支路數：nl='）isb=1%input（'請輸入平衡母線節點號：isb='）pr=0.00001%input（'請輸入誤差精度：pr='）B1=[128.5+20.1i0.000556i101413.6+32.16i0.0002224i101613.6+32.16i0.0002224i10231.495+40.335i01.051451.78+53.885i01.02514610.2+24.12i0.0001668i10671.495+40.335i01.0251686.8+16.08i0.0004448i10891.78+53.885i01.02518108.5+20.1i0.000556i10]%input（'請輸入由支路參數形成的矩陣：B1='）B2=[002292290100220002050+30.987i22000200220002040+27.79i22000200220002050+30.987i22000200220002060+37.18i220002200022922903]%input('請輸入各節點參數形成的矩陣：B2=')Y=zeros(n)e=zeros(1.n)f=zeros(1.n)V=zeros(1.n)sida=zeros(1.n)S1=zeros(nl)%修改部分ym=1SB=100UB=220%ym=input('您輸入的參數是標么值？(若不是則輸入一個不為零的數值)')ifym~=0%SB=input('請輸入功率基準值:SB=')%UB=input('請輸入電壓基準值:UB=')YB=SB./UB./UBBB1=B1BB2=B2fori=1:nlB1(i.3)=B1(i.3)*YBB1(i.4)=B1(i.4)./yBenddisp('B1矩陣B1=')disp(B1)fori=1：nB2(i.1)=B2(i.1)./SBB2(i.2)=B2(i.2)./SBB2(i,3)=B2(i,3)?/UBB2(i,4)=B2(i.4)./UBB2(i.5)=B2(i.5)./SBenddisp('B2矩陣B2=')disp(B2)end%%%fori=1：nl%支路數ifB1(i,6)==0%左節點處于低壓側p=B1(i.1);q=B1(i.2);elsep=B1(i.2);q=B1(i.1);endY(p.q)=Y(p.q)-1./(B1(i.3)*B1(i.5));%非對角元y(q.p)=Y(p.q)；y(q.q)=y(q.q)+1./(B1(i.3)*B1(i.5)"2)+B1(i.4)./2;%對角元K側y(p.p)=Y(p.p)+1./B1(i,3)+B1(i.4)./2;%對角元1側end%求導納矩陣disp('導納矩陣Y=')；disp(Y)G=real(y);B=imog(y);%分解出導納陣的實部和虛部fori=1：n%給定各節點初始電壓的實部和虛部e(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);%PV節點電壓給定模值endfori=1：n%給定各節點注入功率S(i)=B2(i.1)?B2(i,2);

%i節點注入功率SG-SLB(i.i)=B(i.i)+B2(i.5);

%i節點無功補償量endP=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;whileIT2~=0——xooorrT2H0Ea+l"forn-lm一f7-2!.sb書瀚4疑C3&DS&foalnlm2)3(_)+6<一」1)*31)青一」13蜀％￡宙_『<2.?3『琶DawsTGG.jirfeTBa.jlek%z(G_『fvBseeAndPlHC(se(Tfs*D3錄*疑耳>P中*s.M(Gsej?BsfjTf一EGsfvBsej)QIncarfaTAsDs錄*派耳>Q中?f-M(Gse^-BsfTs.M(GsfvBsee藉P.、QV2ne3>243>!?曲m藩書冷^HNHNHNHHN^S#PV4^r*為趨耳倒?wJacobi湖帝aMzNHNHNHHifB2a、6YH3%^pv45nrDPHPaTpl，DQ=Q(i)-Q1;%節點無功功率差%===============以上為除平衡節點外其它節點的功率計算=================%=================求取Jacobi矩陣===================forj1=1：nifj1~=isb&j1~=i%非平衡節點&非對角元X1=-G(iJ1)*e(i)-B(i.j1)*f(i);%dP/de=-dQ/dfX2=B(iJ1)*e(i)-G(i.j1)*f(i);%dP/df=dQ/deX3=X2;%X2=dp/dfX3=dQ/deX4=-X1;%X1=dP/deX4=dQ/dfp=2*i-1;q=2*j1-1;J(p.q)=X3;J(p.N)=DQ;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m.q)=X2;elseifj1==i&j1~=isb%非平衡節點&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;J(p.N)=DQ；%T展列AQm=p+1;J(m.q)=X1;q=q+1;J(p.q)=X4;J(m.N)=DP;%擴展列APJ(m,q)=X2;endendelse%===============下面是針對PV節點來求取Jacobi矩陣的元素DP=P(i)-P1;%PV節點有功誤差DV=V(i)-2?V2;%PV節點電壓誤差forj1=1：nifj1~=isb&j1~=i%非平衡節點&非對角元——xooorxl7GC_c..lrATB(_.jlrfa》％dp、音x2HBac..lrATGC_lrfs"％dp、dfX5H0X6H9PH2*?rqH2c*l?rJ(p.qxx$?J(pz)&<mHP+1"JaeHxlA3zWDPJqHq?rJ(p.qwx6"Jaexfi.ss.fj1nnc&l?2!.sbw書衡4蜘以湎aXIH?C(TGG.sATBa._rf(m%dp、音X2n?D(TB(_.SATGG._rf(<?%dp、dfX5H?？<?Xv2*f(wPH2*?rqH2c*l■lA(p.qwxs?J(pz)&<mnp+1。JgeHxlA3zWDP」qHq+lA(peHX6J河WA曲53J(m,q)=X2;endendendendend%=========以上為求雅可比矩陣的各個元素=====================fork=3：N0%N0=2*n(從第三行開始，第一、二行是平衡節點)k1=k+1;N1=N;%N=N0+1即N=2*n+1擴展列△P>AQfork2=k1：N1%擴展列△P、^QJ(k.k2)=J(k,k2)./J(k.k);%非對角元規格化endJ(k,k)=1;%對角元規格化ifk~=3%不是第三行k4=k-1;fork3=3：k4%用k3行從第三行開始到當前行前的k4行消去fork2=k1：N1%k3行后各行下三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k.k2);%消去運算endJ(k3,k)=0;en