南京理工大學《電力系統穩態分析》課程報告姓名學號：學院(系):自動化學院專業:電氣工程題目:基于牛頓-拉夫遜法的潮流計算例題編程報告任課教師碩士導師2021年6月10號基于牛頓-拉夫遜法的潮流計算例題編程報告摘要：電力系統潮流計算的目的在于：確定電力系統的運行方式、檢查系統中各元件是否過壓或者過載、為電力系統繼電保護的整定提供依據、為電力系統的穩定計算提供初值、為電力系統規劃和經濟運行提供分析的基礎。潮流計算的計算機算法包含高斯—賽德爾迭代法、牛頓-拉夫遜法和P—Q分解法等，其中牛拉法計算原理較簡單、計算過程也不復雜，而且由于人們引入泰勒級數和非線性代數方程等在算法里從而進一步提高了算法的收斂性和計算速度。同時基于MATLAB的計算機算法以雙精度類型進行數據的存儲和運算,數據精確度高，能進行潮流計算中的各種矩陣運算，使得傳統潮流計算方法更加優化。一研究內容通過一道例題來認真分析牛頓-拉夫遜法的原理和方法（采用極坐標形式的牛拉法），同時掌握潮流計算計算機算法的相關知識，能看懂并初步使用MATLAB軟件進行編程，培養自己電力系統潮流計算機算法編程能力。例題如下：用牛頓-拉夫遜法計算下圖所示系統的潮流分布，其中系統中5為平衡節點，節點5電壓保持U=1.05為定值，其他四個節點分別為PQ節點，給定的注入功率如圖所示。計算精度要求各節點電壓修正量不大于10-6。二牛頓-拉夫遜法潮流計算1基本原理牛頓法是取近似解x(k)之后，在這個基礎上，找到比x(k)更接近的方程的根，一步步地迭代，找到盡可能接近方程根的近似根。牛頓迭代法其最大優點是在方程f(x)=0的單根附近時誤差將呈平方減少，而且該法還可以用來求方程的重根、復根。電力系統潮流計算，一般來說，各個母線所供負荷的功率是已知的，各個節點的電壓是未知的（平衡節點外）可以根據網絡結構形成節點導納矩陣，然后由節點導納矩陣列寫功率方程，由于功率方程里功率是已知的，電壓的幅值和相角是未知的，這樣潮流計算的問題就轉化為求解非線性方程組的問題了。為了便于用迭代法解方程組，需要將上述功率方程改寫成功率平衡方程，并對功率平衡方程求偏導，得出對應的雅可比矩陣，給未知節點賦電壓初值，將初值帶入功率平衡方程，得到功率不平衡量，這樣由功率不平衡量、雅可比矩陣、節點電壓不平衡量（未知的）構成了誤差方程，解誤差方程，得到節點電壓不平衡量，節點電壓加上節點電壓不平衡量構成節點電壓新的初值，將新的初值帶入原來的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩陣，然后計算新的電壓不平衡量，這樣不斷迭代，不斷修正，一般迭代三到五次就能收斂。2基本步驟和設計流程圖形成了雅克比矩陣并建立了修正方程式，運用牛頓-拉夫遜法計算潮流的核心問題已經解決，已有可能列出基本計算步驟并編制流程圖。由課本總結基本步驟如下：1)形成節點導納矩陣Y；2)設各節點電壓的初值，如果是直角坐標的話設電壓的實部e和虛部f；如果是極坐標的話則設電壓的幅值U和相角a；3)將各個節點電壓的初值代入公式求修正方程中的不平衡量以及修正方程的系數矩陣的雅克比矩陣；4)解修正方程式，求各節點電壓的變化量，即修正量；5)計算各個節點電壓的新值，即修正后的值；6)利用新值從第（3）步開始進入下一次迭代，直至達到精度退出循環；7)計算平衡節點的功率和線路功率，輸出最后計算結果；①公式推導②流程圖三matlab編程代碼clear;%如圖所示1，2，3，4為PQ節點,5為平衡節點y=0;%輸入原始數據，求節點導納矩陣y(1,2)=1/(0.07+0.21j);y(4,5)=0;y(1,3)=1/(0.06+0.18j);y(1,4)=1/(0.05+0.10j);y(1,5)=1/(0.04+0.12j);y(2,3)=1/(0.05+0.10j);y(2,5)=1/(0.08+0.24j);y(3,4)=1/(0.06+0.18j);fori=1:5forj=i:5y(j,i)=y(i,j);endendY=0;%求節點導納矩陣中互導納fori=1:5forj=1:5ifi~=jY(i,j)=-y(i,j);endendend%求節點導納矩陣中自導納fori=1:5Y(i,i)=sum(y(i,:));endY%Y為導納矩陣G=real(Y);B=imag(Y);%輸入原始節點的給定注入功率S(1)=0.3+0.3j;S(2)=-0.5-0.15j;S(3)=-0.6-0.25j;S(4)=-0.7-0.2j;S(5)=0;P=real(S);Q=imag(S);%賦初值，U為節點電壓的幅值，a為節點電壓的相位角U=ones(1,5);U(5)=1.05;a=zeros(1,5);x1=ones(8,1);x2=ones(8,1);k=0;whilemax(x2)>1e-6fori=1:4forj=1:4H(i,j)=0;N(i,j)=0;M(i,j)=0;L(i,j)=0;oP(i)=0;oQ(i)=0;endend%求有功、無功功率不平衡量fori=1:4forj=1:5oP(i)=oP(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j)));oQ(i)=oQ(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)));endoP(i)=oP(i)+P(i);oQ(i)=oQ(i)+Q(i);endx2=[oP,oQ]';%x2為不平衡量列向量%求雅克比矩陣%當i~=j時，求H,N,M,Lfori=1:4forj=1:4ifi~=jH(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)));N(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j)));L(i,j)=H(i,j);M(i,j)=-N(i,j);endendend%當i=j時，求H,N,M,Lfori=1:4forj=1:5ifi~=jH(i,i)=H(i,i)+U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)));N(i,i)=N(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j)));M(i,i)=M(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j)));L(i,i)=L(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)))endendN(i,i)=N(i,i)-2*(U(i))^2*G(i,i);L(i,i)=L(i,i)+2*(U(i))^2*B(i,i);endJ=[H,N;M,L]%J為雅克比矩陣x1=-((inv(J))*x2);%x1為所求△x的列向量%求節點電壓新值，準備下一次迭代fori=1:4oa(i)=x1(i);oU(i)=x1(i+4)*U(i);endfori=1:4a(i)=a(i)+oa(i);U(i)=U(i)+oU(i);endk=k+1;endk,U,a%求節點注入功率i=5;forj=1:5P(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j)))+P(i);Q(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)))+Q(i);endS(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-1);S%求節點注入電流I=Y*U'四運行結果1節點導納矩陣2經過五次迭代后的雅克比矩陣3迭代次數以及節點電壓的幅值和相角（弧度數）4節點注入功率和電流五結果分析在這次學習和實際操作過程里：首先，對電力系統分析中潮流計算的部分特別是潮流計算的計算機算法中的牛頓-拉夫遜法進行深入的研讀，弄明白了其原理、計算過程、公式推導以及設計流程。牛頓-拉夫遜法是求解非線性方程的迭代過程，其計算公式為，式中J為所求函數的雅可比矩陣；為需要求的修正值；為不平衡的列向量。利用x(*)=x(k+1)+(k+1)進行多次迭代，通過迭代判據得到所需要的精度值即準確值x(*)。六結論通過這個任務，自己在matlab編程，潮流計算，word文檔的編輯功能等方面均有提高，但也暴漏出一些問題：理論知識儲備不足，對matlab的性能和特點還不能有一個全面的把握，對word軟件也不是很熟練，相信通過以后的學習能彌補這些不足，達到一個新的層次。

咖啡店創業計劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個時刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡。咖啡逐漸與時尚、現代生活聯系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項目介紹第三部分：創業優勢目前大學校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵大學生畢業后自主創業，有一系列的優惠政策以及貸款支持。再者大學生往往對未來充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個創業者就應具備的素質。大學生在學校里學到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術優勢，現代大學生有創新精神，有對傳統觀念和傳統行業挑戰的信心和欲望，而這種創新精神也往往造就了大學生創業的動力源泉，成為成功創業的精神基礎。大學生創業的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經驗，以及學以致用;最大的誘人之處是透過成功創業，能夠實現自己的理想，證明自己的價值。第四部分：預算1、咖啡店店面費用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業主經過協商，以合同形式達成房屋租賃協議。協議資料包括房屋地址、面積、結構、使用年限、租賃費用、支付費用方法等。租賃的優點是投資少、回收期限短。預算10-15平米店面，啟動費用大約在9-12萬元。2、裝修設計費用咖啡店的滿座率、桌面的周轉率以及氣候、節日等因素對收益影響較大。咖啡館的消費卻相對較高，主要針對的也是學生人群，咖啡店布局、格調及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設計費用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費用具體費用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費用。包括招牌、墻面、裝飾費用。(2)店內裝修費用。包括天花板、油漆、裝飾費用，木工、等費用。(3)其他裝修材料的費用。玻璃、地板、燈具、人工費用也應計算在內。整體預算按標準裝修費用為360元/平米，裝修費用共360*15=5400元。4、設備設施購買費用具體設備主要有以下種類。(1)沙發、桌、椅、貨架。共計2250元(2)音響系統。共計450(3)吧臺所用的烹飪設備、儲存設備、洗滌設備、加工保溫設備。共計600(4)產品制造使用所需的吧臺、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計300凈水機，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價格大約在人民幣1200元上下。咖啡機，咖啡機選取的是電控半自動咖啡機，咖啡機的報價此刻就應在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會超過1200元。磨豆機，價格在330―480元之間。冰砂機，價格大約是400元一臺，有點要說明的是，最好是買兩臺，不然夏天也許會不夠用。制冰機，從制冰量上來說，一般是要留有富余。款制冰機每一天的制冰量是12kg。價格稍高550元，質量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費用。大約1000元6、開業費用開業費用主要包括以下幾種。(1)營業執照辦理費、登記費、保險費;預計3000元(2)營銷廣告費用;預計450元7、周轉金開業初期，咖啡店要準備必須量的流動資金，主要用于咖啡店開業初期的正常運營。預計2000元共計： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發展計劃1、營業額計劃那里的營業額是指咖啡店日常營業收入的多少。在擬定營業額目標時，必須要依據目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經營方向以及當前的物價情形，予以綜合衡量。按照目前流動人口以及人們對咖啡的喜好預計每一天的營業額為400-800，根據淡旺季的不同可能上下浮動2、采購計劃依據擬訂的商品計劃，實際展開采購作業時，為使采購資金得到有效運用以及商品構成達成平衡，務必針對設定的商品資料排定采購計劃。透過營業額計劃、商品計劃與采購計劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營業目標的達成，同時有效地完成商品構成與靈活地運用采購資金，各項基本的計劃是不可或缺的。當一家咖啡店設定了營業計劃、商品計劃及采購計劃之后，即可依照設定的采購金額進行商品的采購。經過進貨手續檢驗、標價之后，即可寫在菜單上。之后務必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷售出去。3、人員計劃為了到達設定的經營目標，經營者務必對人員的任用與工作的分派有一個明確的計劃。有效利用人力資源，開展人員培訓，都是我們務必思考的。4、經費計劃經營經費的分派是管理的重點工作。通常能夠將咖啡店經營經費分為人事類費用(薪資、伙食費、獎金等)、設備類費用(修繕費、折舊、租金等)、維持類費用(水電費、消耗品費、事務費、雜費等)和營業類費用(廣告宣傳費、包裝費、營業稅等)。還能夠依其性質劃分成固定費用與變動費用。我們要針對過去的實際業績設定可能增加的經費幅度。5、財務計劃財務計劃中的損益計劃最能反映全店的經營成果。咖啡店經營者在營運資金的收支上要進行控制，以便做到經營資金合理的調派與運用。總之，以上所列的六項基本計劃(營業額、商品采購、銷售促進、人員、經費、財務)是咖啡店管理不可或缺的。當然，有一些咖啡店為求管理上更深入，也能夠配合工作實際需要制訂一些其他輔助性計劃。第六部分：市場分析2019-2021年中國咖啡市場經歷了高速增長的階段，在此期間咖啡市場總體銷售的復合增長率到達了17%;高速增長的市場為咖啡生產企業帶給了廣闊的市場空間，國外咖啡生產企業如雀巢、卡夫、ucc等企業紛紛加大了在中國的投資力度，為爭取未來中國咖啡市場的領先地位打下了良好的基礎。咖啡飲料主要是指速溶咖啡和灌裝即飲咖啡兩大類咖啡飲品;在速溶咖啡方面，2018-2021年間中國速溶咖啡市場規模年均增長率到達16%，顯示出還處于成長階段的中國速溶咖啡市場的高增長性和投資空間;在灌裝即飲咖啡方面，2008-2010年間中國灌裝即飲咖啡市場年均增長率也同樣到達15%;未來幾年，中國咖啡飲料的前景仍將被看好。現今咖啡店主要是以連鎖式經營，市場主要被幾個集團壟斷。但由于幾個集團的咖啡店并沒有個性主題，很難配合講求特式的年青人。我們亦有思考到其他飲品店的市場競爭狀況，但發現這些類似行業多不是以自助形式經營，亦很難配合講求效率的年青人。故我們認為開設自助式主題咖啡店能到達年青人的需要，尚有很多發展空間。有數據證明，中國的咖啡消費量正逐年上升，而有望成為世