电力系统课程设计--高压输电网潮流的计算机算法程序设计.doc

贵州大学电气工程学院 电力系统分析课程设计报告书 题目: 高压输电网潮流的计算机算法程序设计 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 7 月 5 日 目录 第一章 课程设计概述 3 1.1 设计目的 3 1.3 设计题目 4 1.4 设计内容 4 1.5设计时间 4 第二章 潮流计算设计题目及思路 5 2.1潮流计算题目 5 2.2对题目的分析及设计思路 5 第三章 电力系统潮流计算概述 6 3.1电力系统概述 6 3.2潮流计算的意义 6 3.3牛顿—拉夫逊法潮流计算基本步骤 7 第四章程序流程图及程序代码 7 4.1程序流程图 7 4.2运用MATLAB编程程序代码 8 4.3例题数据代码 20 第五章 运行结果分析 21 5.1运用MATLAB运行结果 21 5.2运用powerworld软件仿真 30 5.2.1使用powerworld仿真潮流分布 30 第六章 总结 31 参考文献 32 第一章 课程设计概述 1.1 设计目的 1. 掌握电力系统潮流计算的基本原理和电力系统运行方式的变化； 2. 掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或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.选定算例的输入，输出文件； 3. 程序说明； 4. 选定算例的程序计算过程； 5. 选定算例的手算过程（至少迭代2次）（可选）。 1.3 设计题目 高压输电网潮流的计算机算法程序设计（PQ分解法、牛顿-拉夫逊法） 或中压配电网潮流的计算机算法程序设计（前推后代法、同伦延拓法等） 或电力系统短路故障的计算机算法程序设计（要求不限） 1.4 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）。 1.5设计时间 2012年春季第17周至第18周 潮流计算设计题目及思路 2.1潮流计算题目 题目：设计原始资料网络接线如下图所示： 其中已知：各支路阻抗表幺值参数分别为Z12=0.04+j00.25,Z13=0.10+j0.35,Z23=0.08+j0.30,ZT1=j0.015,ZT2=j0.03,K=1.05,L1、L2电纳为0.5。运用以极坐标表示的高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法、P-Q分解法计算该系统的潮流分布。计算精度要求各节点电压修正量不大于。 2.2对题目的分析及设计思路 此电力系统是一个5节点，3支路的电力网络。然后确定节点类型，由于一般无发电设备的变电所、功率固定的发电厂为PQ节点；有可调无功设备的变电所、有励磁储备的发电厂为PV节点；主调频电厂或出线多的发电厂为平衡节点。通过对此电力系统分析，我们很容易得以节点1、2、3为PQ节点，节点4为PV节点，节点5为平衡节点。综合比较牛顿拉夫逊法（直角坐标、极坐标）、PQ分解法等多种求解方法的特点，最后确定采用牛顿拉夫逊法（极坐标）。因为此方法所需解的方程组最少。 电力系统潮流计算概述 3.1电力系统概述 电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。随着工农业生产和城市的发展，电能的需要量迅速增加，而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区，为了解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站，然后将电能远距离输送给电力用户。同时，为了提高供电的可靠性以及资源利用的综合经济性，又把许多分散的各种形式的发电站，通过送电线路和变电所联系起来。这种由发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，即称为电力系统。 3.2潮流计算的意义 （1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。 (2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算