电力系统潮流计算第一题部分课程设计

课程设计(论文)题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统稳态分析学生姓名徐玛丽学号0841229186系、专业电气工程系08电力二班指导教师黄肇王晓芳2011年1月5日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业08电气工程及其自动化学生姓名徐玛丽学号0841229186题目名称潮流计算课程设计设计时间2010.12.20-2011.1.6课程名称电力系统稳态分析课程编号121202202设计地点综合仿真实验室一、课程设计（论文）目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C++语言）；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。二、已知技术参数和条件题目一：在图1所示的简单电力系统中，系统中节点1、2为PQ节点，节点3为PV节点，节点4为平衡节点，已给定3.04.01js，2.03.02js，4.03P，02.13V，05.14V，04，网络各元件参数的标幺值如表2所示，给定电压的初始值如表2所示，收敛系数00001.0。试求：采用极坐标下的P-Q分解法计算图1网络的潮流分布。~12341:k44V11jQP22jQP3V3P图1简单电力系统三、任务和要求1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C++语言）；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。要求：1.手工计算，手写，采用A4纸，进行2次迭代计算，得出计算结果。2.编写程序：它包括程序源代码；程序说明；部分程序的流程图；程序运行结果，电子版。注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）何仰赞温增银.《电力系统分析（上册）》.华中科技大学出版社.第三版.2002年何仰赞温增银.《电力系统分析（下册）》.华中科技大学出版社.第三版.2002年陈衍.《电力系统稳态分析》.北京水利电力出版社.2004年1月李光琦.《电力系统暂态分析》.北京水利电力出版社.2005年2月WDT—Ⅲ电力系统综合自动化试验台综合仿真实验室五、进度安排2010年12月20日：下达课程设计的计划书，任务书，设计题目及分组情况。2010年12月21日-23日：学生完成潮流计算的手工计算。2010年12月24日：讲述课程设计编程的思路、要求；举例：用MATLAB软件编写的部分程序。2010年12月25日-30日：学生编写程序。2011年1月1日-3日：上机调试程序，得出正确结果。2011年1月4日-15日：整理课程设计报告。2011年1月6日：学生答辩六、教研室审批意见教研室主任（签字）：年月日七|、主管教学主任意见主管主任（签字）：年月日八、备注指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名徐玛丽学号0841229186系电气工程及其自动化专业班级08电力二班题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统分析一、学生自我总结通过本次潮流计算课程设计，我对潮流计算的过程有了深刻的理解。潮流计算的每个过程，包括首先的求取导纳矩阵，到求解因子表，然后赋初值进行第一次有功迭代，然后用的得到的修正量进行第二次迭代，依次按这些步骤循环知道达到迭代要求。说着过程只有几句话，可这个过程，我们整个组付出的努力和时间是相当巨大的，没日没夜的进行手工计算后就是学习MATLAB的使用，进行编程。总而言之，这个课程设计，让我收获巨大。学生签名：年月日二、指导教师评定评分项目平时成绩答辩课程设计内容综合成绩权重30%30%40%单项成绩指导教师评语：指导教师（签名）：年月日注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。目录第1章潮流计算课题及算法..................................................................11.1潮流计算课题..............................................................................11.2极坐标下P-Q法的算法..............................................................21.2.1节点导纳矩阵Y.................................................................21.2.2简化雅可比矩阵B/和B//...................................................21.2.3修正和迭代........................................................................2第2章手工计算......................................................................................3第3章程序设计......................................................................................93.1流程图...........................................................................................93.2潮流计算程序............................................................................103.3潮流计算程序运行结果............................................................16结束语.......................................................................................................221第1章潮流计算课题及算法1.1潮流计算课题题目一：在图1所示的简单电力系统中，系统中节点1、2为PQ节点，节点3为PV节点，节点4为平衡节点，已给定3.04.01js，2.03.02js，4.03P，02.13V，05.14V，04，网络各元件参数的标幺值如表2所示，给定电压的初始值如表2所示，收敛系数00001.0。试求：~12341:k44V11jQP22jQP3V3P图1简单电力系统表1网络各元件参数的标幺值支路电阻电抗输电线路cy21变压器变比k1—20.020.060.01—1—30.010.030.01—2—30.030.07——2—40.00.05—0.96253—40.020.05——表2各节点电压（初值）标幺值参数（3）采用极坐标下的QP分解法计算图1网络的潮流分布。节点i1234)0()0()0(iiijfeU1.00+j0.01.0+j0.01.0+j0.01.05+j0.021.2极坐标下P-Q法的算法1.2.1节点导纳矩阵Y根据题目提供的各节点的参数，求得节点导纳矩阵Yii=ijyjiy0yYikik1.2.2简化雅可比矩阵B/和B//通过上一步的导纳矩阵，形成有功迭代和无功迭代的简化雅可比矩阵B/和B//对雅可比矩阵进行三角分解，形成因子表，为后面进行修正方程计算作好准备。1.2.3修正和迭代第一步，给定PQ节点初值和各节点电压相角初值。第二步，作第一次有功迭代，按公式计算节点有功功率不平衡量。第三步，做第一次无功迭代，按公式计算无功功率不平衡量，计算时电压相角最新的修正值。解修正方程式，可得各节点电压幅值的修正量。第四步，第一轮有功迭代和无功迭代便做完了。第五步，按公式计算平衡节点功率。直到节点不平衡功率下降到10-5以下，迭代便可以结束。3第2章手工计算9第3章程序设计3.1流程图103.2潮流计算程序电力系统极坐标下的PQ分解法潮流计算disp('电力系统极坐标下的PQ分解法潮流计算':);clearn=input('请输入结点数：n=');n1=input('请输入PV结点数：n1=');n2=input('请输入PQ结点数：n2=');isb=input('请输入平衡结点：isb=');pr=input('请输入精确度：pr=');K=input('请输入变比矩阵看:K=');C=input('请输入支路阻抗矩阵：C=');y=input('请输入支路导纳矩阵：y=');U=input('请输入结点电压矩阵：U=');S=input('请输入各结点的功率：S=');Z=zeros(1,n);N=zeros(n2,n2+n1);L=zeros(n1+n2,n2);QT1=zeros(1,n1+n2);form=1:nforR=1:nC(m,m)=C(m,m)+y(m,R);ifK(m,R)~=0C(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)));C(m,R)=C(m,R)*K(m,R);C(R,m)=C(m,R);endendendform=1:n11forR=1:nifm~=RZ(m)=Z(m)+1/C(m,R);endendendform=1:nforR=1:nifm==RY(m,m)=C(m,m)+Z(m);elseY(m,R)=-1/C(m,R);endendenddisp('结点导纳矩阵:');disp(Y);disp('迭代中关于B的矩阵:');G=real(Y);B=imag(Y);O=angle(U);U1=abs(U);k=0;PR=1;P=real(S);Q=imag(S);whilePRprform=1:n2UD(m)=U1(m);12endform=1:n1+n2forR=1:nPT(R)=U1(m)*U1(R)*(G(m,R)*cos(O(m)-O(R))+B(m,R)*sin(O(m)-O(R)));endPT1(m)=sum(PT);PP(m)=P(m)-PT1(m);PP1(k+1,m)=PP(m);endform=1:n2forR=1:nQT(R)=U1(m)*U1(R)*(G(m,R)*sin(O(m)-O(R))-B(m,R)*cos(O(m)-O(R)));endQT1(m)=sum(QT);QQ(m)=Q(m)-QT1(m);QQ1(k+1,m)=QQ(m);endPR1=max(abs(PP));PR2=max(abs(QQ));PR=max(PR1,PR2);form=1:n1+n2forR=1:n1+n2B1(m,R)=B(m,R);endendform=1:n2forR=1:n213B2(m,R)=B(m,R);endendJJ=[B1L;NB2];disp(JJ);form=1:n1+n2PP2(m)=PP(m)/U(m);endform=1:n2QQ2(m)=QQ(m)/U(m);endPQ=[PP2';QQ2'];DA=-inv(JJ)*PQ;DA1=DA';form=1:n1+n2OO(m)=DA1(m)/U(m);endform=n:n1+n2+n2UU(m-n1-n2)=DA1(m);endform=1:n1+n2O(m)=O(m)+OO(m);endform=1:n2U1(m)=U1(m)+UU(m);endform=1:n1+n2o(k+1,m)