电力系统潮流计算的计算机仿真

毕业设计（论文）材料之二（1）安徽工程大学本科毕业设计（论文）专业：电气工程及其自动化题目：电力系统潮流计算的计算机仿真作者姓名：张三导师及职称：黄梅初（讲师）导师所在单位：电气工程学院2015年6月2日-安徽工程大学本科毕业设计（论文）任务书2015届电气工程学院电气工程及其自动化专业学生姓名：张三Ⅰ毕业设计（论文）题目中文：电力系统潮流计算的计算机仿真英文：ComputerAnalysisofLoadFlowCalculationforPowerSystemⅡ原始资料（也可以附参考文献）五节点等值电力网络如上图所示。图中，节点1为平衡节点，其它节点GG523141~S2~S3~S4~S都是PQ节点，保持006.1.5jU为定值，给定各支路阻抗：18.006.02112jZZ，18.006.03113jZZ，12.004.04114jZZ，06.002.05115jZZ，03.001.03223jZZ，24.008.05225jZZ，24.008.04334jZZ，也给定各节点输出功率：2.02.0~1jS，15.045.0~2jS，05.04.0~3jS，1.06.0~4jS。试运用以极坐标表示的牛顿—拉夫逊法计算此五节点等值网络中的潮流分布。计算精确度要求各节点不平衡量不大于510。Ⅲ毕业设计（论文）任务内容1、课题研究的意义电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算，又是研究电力系统的一项重要分析功能，同时也是进行故障计算、继电保护鉴定、安全分析的工具。电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。2、本课题研究的主要内容：掌握简单电力网络潮流的手工计算，包括简单支路、辐射形网络和闭合环网的潮流计算。掌握复杂电力系统潮流计算的数学模型，包括电力网络方程的基本概念，功率方程及变量、节点的分类。熟练掌握MATLAB软件的基本功能应用，包括基本运算和程序设计。熟悉目前流行的复杂电力系统潮流的计算机算法，掌握高斯—赛德尔迭代法、牛顿—拉夫逊法和PQ分解法的基本原理。结合具体算例，画出潮流计算的流程框图，运用MATLAB软件编制应用程序进行计算机分析，并对程序进行调试校验，运算结果包含各节点注入功率、节点注入电流、节点电压、线路流动功率、网络功率损耗和迭代次数等。-3、提交的成果：（1）毕业设计（论文）正文；（2）主要源程序：（3）至少一篇引用的外文文献及其译文；（4）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要。指导教师（签字）教研室主任（签字）批准日期2015年1月4日接受任务书日期2015年1月10日完成日期2015年6月2日接受任务书学生（签字）安徽工程大学毕业设计（论文）-I-电力系统潮流计算的计算机仿真摘要（摘要写成三段式，具体见论文格式的要求）电力系统潮流计算是电力系统各种计算的基础，又是研究电力系统的一项重要分析功能，同时也是进行故障计算、继电保护鉴定、安全分析的工具。电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量地比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。本文首先介绍了简单电力网络潮流的手工计算和复杂电力系统潮流计算的数学模型，包括简单支路、辐射形网络和闭合环网的潮流计算，电力网络方程的基本概念，功率方程以及变量、节点的分类。然后介绍到目前流行的复杂电力系统潮流的计算机算法，重点详述高斯—赛德尔法、牛顿—拉夫逊法和PQ分解法的基本原理。最后，本文采用一个五节点等值电力网络进行实例分析，画出潮流计算的流程框图，运用MATLAB软件编制应用程序进行计算机分析，运算内容包含各节点注入功率、节点注入电流、节点电压、线路流动功率、网络功率损耗和迭代次数等，计算结果表明程序的算法具有良好的收敛性和实用性。关键词：潮流计算；复杂电力系统；MATLAB；牛顿—拉夫逊法张三：电力系统潮流计算的计算机仿真--II-ComputerAnalysisofLoadFlowCalculationforPowerSystemAbstractPowerflowcalculationisthefoundationofpowersystemcalculation.Itisnotonlyanimportantanalysisfunctionforpowersystem,butalsoatoolforfaultcalculation,identificationofrelayprotectionandsecurityanalysis.Powerflowcalculationisthebasiccalculationofdynamicandstaticstabilization.Intheresearchofpowersystemplanningandtheexistingoperationmode,itisbasedonpowerflowcalculationtoquantificationallycomparerationality,reliabilityandeconomyofpowersupplyschemeoroperationmode.Firstofall,thispaperintroducesthemanualcalculationofsimplepowerflowandthemathematicalmodelofcomplexpowerflowcalculation,includingloadflowcalculationofsimplebranches,radialnetworkandclosedloopnetwork,thebasicconceptofpowernetworkequation,powerequation,aswellastheclassificationofvariableandnode.Thenthispaperintroducespopularcomputeralgorithmforcomplexpowerflowatpresent,whichfocusonthedetailsofthebasictheoryofGauss-Seidelmethod,Newton-RaphsonmethodandPQdecompositionmethod.Finally,thispaperusesapowernetworkequivalenceoffivenodestocarryontheexampleanalysis,whichhasdrawntheflowdiagramofloadflowcalculation,usingMATLABsoftwareapplicationsforcomputeranalysis.Itsoperationcontainsthenodalinjectionpower,nodalinjectioncurrent,nodevoltage,lineflowpower,networkpowerlossandthenumberofiterations.Andthecalculationresultsshowthatthealgorithmhasgoodconvergenceandpracticability.Keywords:Loadflowcalculation;Complexpowersystem;MATLAB;Newton-Raphsonmethod安徽工程大学毕业设计（论文）-III-目录(每章和每节标题按要求设置好后，目录最后能自动生成)引言........................................................................................................................................1第1章绪论..............................................................................................................................21.1课题的学术背景与研究意义..........................................................................................21.2潮流计算的国内外发展概况..........................................................................................21.3课题研究的主要内容......................................................................................................3第2章简单电力网络潮流的手工计算..................................................................................42.1简单辐射网络的潮流计算..............................................................................................42.1.1简单支路的潮流分布...............................................................................................42.1.2辐射型网络的潮流计算方法...................................................................................62.2简单环形网络的潮流计算..............................................................................................92.2.1两端电压相等...........................................................................................................92.2.2两端电压不相等.......................................................................................................92.3手工潮流算例分析........................................................................................................10第3章复杂电力系统潮流计算的数学模型........................................................................133.1电力网络的数学模型....................................................................................................133.1.1节点电压方程.......................................................