极坐标潮流计算.doc

题 目 名 称 极坐标潮流计算课程设计 课 程 名 称 电力系统稳态分析 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 指 导 教 师 2011年 1月 4 日 目 录 第一章 系统概述 1 1.1 设计目的 1 1.2 设计要求 1 1.3 设计内容 1 1.3 课题分析 1 第二章 潮流计算设计题目 2 第三章 潮流计算算法及手工计算 3 3.1 潮流计算算法 3 3.2 关于电力系统潮流计算手工计算 4 第四章 Matlab概述 12 4.1 Matlab简介 12 4.2 基本数学运算 12 第五章 潮流计算流程图及源程序 13 5.1 潮流计算流程图 13 5.2 潮流计算源程序 14 5.3 运行计算结果 20 总 结 24 参考文献 25 第一章 系统概述 1.1 设计目的 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。 1.2 设计要求 1、程序源代码； 2、给定题目的输入，输出文件； 3、程序说明； 4、给定系统的程序计算过程； 5、给定系统的手算过程（至少迭代2次）。 1.3 设计内容 1、根据电力系统网络推导电力网络数学模型，写出节点导纳矩阵； 2、赋予各节点电压变量（直角坐标系形式）初值后，求解不平衡量； 3、形成雅可比矩阵； 4、求解修正量后，重新修改初值，从2开始重新循环计算； 5、求解的电压变量达到所要求的精度时，再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率； 6、上机编程调试；连调； 7、计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果作比较分析。 8、准备计算机演示答辩，书写该课程设计说明书（必须计算机打印）。 1.3 课题分析 本次课程设计是与电力专业紧密相连的一门设计，根据课程设计的要求以及老师的分组，我们小组是分析题目一的第二问。这是一个简单的电力系统，该电力系统是一个4节点，5支路的电力网络。其中包含2个PQ节点，1个PV节点，和1个平衡节点。本组根据指导老师下达的任务书，是采用牛顿拉夫逊法（极坐标）进行计算，进一步对潮流计算进行巩固。 第二章 潮流计算设计题目 2.1 潮流计算题目 课程设计总体要求：①手工计算，进行两次迭代计算（用A4纸手写）；②编程：一是校验；二是最终网络潮流计算；三是把结果打印出来。 题目一：在图2-1所示的简单电力系统中，系统中节点1、2为节点，节点3为节点，节点4为平衡节点，已给定，，，，，，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。试求： 图2-1 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 变压器变比k 1—2 0.02 0.06 0.01 — 1—3 0.01 0.03 0.01 — 2—3 0.03 0.07 — — 2—4 0.0 0.05 — 0.9625 3—4 0.02 0.05 — — 表2 各节点电压（初值）标幺值参数 节点i 1 2 3 4 1.00+j0.0 1.0+j0.0 1.0+j0.0 1.05+j0.0 （1）采用直角坐标下的牛顿-拉夫逊法计算图1网络的潮流分布。 （2）采用极坐标下的牛顿-拉夫逊法计算图1网络的潮流分布。 （3）采用极坐标下的分解法计算图1网络的潮流分布。 第三章 潮流计算算法及手工计算 3.1 潮流计算算法 本题采用了题目要求的牛顿－拉夫逊潮流计算的方法。 牛顿-拉夫逊法潮流计算的公式。把牛顿法用于潮流计算，采用直角坐标形式表示的如式（1-3）所示的形式。其中电压和支路导纳可表示为： （1-2） 将上述表示式（1-2）代入（1-1）式的右端，展开并分出实部和虚部，便得： （1-3） 按照以上的分类，PQ节点的输出有功功率和无功功率是给定的，则第i节点的给定功率设为和（称为注入功率）。 假定系统中的第1、2、…、m节点为PQ节点，对其中每一个节点的N-