用matlab电力系统潮流计算.docx

用matlab电力系统潮流计算.docx

《用matlab电力系统潮流计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用matlab电力系统潮流计算.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

用matlab电力系统潮流计算

题目：

潮流计算与matlab

教学单位电气信息学院

姓名

学号

年级

专业电气工程及其自动化

指导教师

电力系统稳态分析包括潮流讣算和静态安全分析。

本文主要运用的事潮流计算，潮流计算是电力网络设汁与运行中最基本的运算，对电力网络的各种设汁方案及并种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各石点的电压，并求得网络的潮流及网络中的各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。

本位就是运用潮流计算具体分析，并有MATLAB仿真。

关键词：

电力系统潮流计算MATLAB

Abstract

Electricpowersystemsteadyflowcalculationandanalysisofthestaticsafetyanalysis・Thispaper,bymeansofthecalculation,flowcalculationisthetrendofthepowernetworkdesignandoperationofthemostbasicoperationsofelectricpowernetwork,variousdesignschemeandtheoperationwaystotidecomputation,cangetallkindsofeachnodeofthepowergridvoltageandseekthetrendofthenetworkandthenetworkofthecomponentsofthepowerloss,andgettingelectricpower・Thestandardistousethepowerflowcalculationandanalysis,thespecifichaveMATLABsimulation.

Keywords:

Powersystem;Flowcalculation;MATLABsimulation

1任务提岀与方案论证1

2总体设计2

2.1潮流计算等值电路2

2.2建立电力系统模型2

2.3模型的调试与运行2

3详细设计3

3.1计算前提3

3.2手工计算6

4设计图及源程序10

4.1MATLAB仿真10

4.2潮流计算源程序10

5总结30

参考文献31

1任务提岀与方案论证

潮流讣算是在给左电力系统网络结构、参数和决左系统运行状态的边界条件的情况下确左系统稳态运行状态的一种基本方法，是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。

可以说，它是电力系统分析中最基本、最重要的讣算，是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。

常规潮流计算的任务是根据给左的运行条件和网路结构确左整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。

潮流计算的结果是电力系统稳左计算和故障分析的基础。

在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流汁算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。

同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。

因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。

在系统规划设讣和安排系统的运行方式时，采用离线潮流讣算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。

是电力系统研究人员长期研究的一个课题。

它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行左量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳左计算的基础。

潮流il•算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流il•算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。

对系统进行潮流分析，本文利用MATLAB中的SimpowerSystemsV.具箱设il•电力系统，在simulink环境卜一，不仅可以仿貞•系统的动态过程，还可以对系统进行稳态潮流分析。

2总体设计

SimpowerSystems使用Simulink环境，可以将该系统中的发电机、变压器，线路等模型联结起来，形成电力系统仿真模拟图。

在加人测量模块，并对各元件的参数进行设置后，用measurement和sink中的仪器可以观察各元件的电压、电流、功率的大小。

2.1潮流计算等值电路

10A/W

120MW4-

ysv.rfn

\6MWVA

\OkV

•邛亠15.7AWAp.=73kW/p%=0.5

K%=10.5

25MW

\lOkV

YN.dH2x2OM\WA

20.WW

YN.d\1

4x63MlH

-

-

平=44刖羽=121加/uSt=0.35

V,%=10.5

1\OkV

4x63.WW

；x2=0.161

Xu=0.06

：

cosp、=0.85

1\0kV

^=5OAWZ

/>%=0.55

V/t=10.5

>（l=13.2nV甲=631IV

/uSi=0.55

K.«,%=10.5

V^.„%=6.55MW

K.us）%=17.5「

4xI5A/W

v；=0.136x：

=0.16

x,=0.073cos仇=0.8

^o=18.6AWV，=89AWrA%=0.5匕见=10.5

—r-lOW

>0=15.7iB-S=73A1V/,%=0.5V/4=10.5

©©©

3x|2A/IV=0.136x：

=0.161

.Vu=0.075

cosy、=0.8

◎2xi6.WHVA63A/wv.4Gly严44阳YSp^\2\kW/.,%=0,35

V,%=l0.5Q

lx50.W»V

10W

80.WIV

YN.Y.dW2xlOA/V^

©©

2x25A/W;

A；=0.128x：

=0.154民=0.054cosp、=0.85

=0.128x：

=0.157X.=0.0591cog=0.8

l（rtV

35炸

YN.dH2x|0.WlH^

2・2建立电力系统模型

在Simulink中按照电力系统原型选择元件进行建模。

所建立的模型和建立的方法在详细设计中详述。

在电力系统模型的建立工程中主要涉及到的是：

元器件的选择及其参数的设程；发电机选型；变压器选择：

线路的选择；负荷模型的选择；母线选择。

2・3模型的调试与运行

建立系统模型，并设置好参数以后，就可以在Simulink环境下进行仿真运行。

运行的具体结果和分析也在详细设il•中详述。

3详细设计

3.1计算前提

首先是发电机的参数讣算，先对5个发电厂简化为5台发电机来计算。

发电机G1：

发电机G2：

发电机G3：

发电机G4：

发电机G5：

r=4x15=60MW

=60xtan（arcco^）.8）=45MVt7r

P2=4x63=252MW

Q2=252xtan（arcco<0.85）=156MVar

出=3xl2=36MW

Q3=36xtan（arccos0.8）=27MVar

片=lx50=50MW

Q=50xtan（arccos0.85）=3\MVar

左=2x25=50MW

Q、=50xtan（arccos0.8）=37.5MVar

其次是变电站的参数讣算，我们还是对7个变电站简化为7台变压器来讣算。

变压器T1：

R“=処x%xlO'=心小“,xl03=3.450Q（16x10y

Xri=^^xl0=1Q-5xll°2xl0=79.406QSn16xlO3

I%

=△“（）+/孟xS”=（0.0157+

变压器T2：

（双并联）

阳显.346。

2S；2（2OxlO3）2

X”_lxdlxlO=殳业葺W7625Q

2SN220x103

A502=2x（A/?

0+j监xS“=（0.0372+j0.2000）MVA

变压^T3：

（四并联）

陷=殳牟鲨xlO'Jx皂啤X10W.092Q

7-4S；4（63xl05）2

p1V%xV；“110.5x1102“

XT3=—xxl0=—xxl0=5.042Q

4Sn463x10'

I%

A503=4x（A/?

0+7-^x5iV）=（0.1760+jO.SS2O）MVA变压器T4：

（双并联）

&4=_Lr门=1.7250。

2

x./4=lxn=39.70300

=2AS01=（0.0314+丿01600）MVA变压器T5：

念5=4為3=0.3680QXr5=4Xr3=20.168QAS05=£a5o3=（0.0440+j0.2205）MVA

变压器T6：

（两个三绕组变压器并联）

163x35?

Rz=Rt6-2=尺6-3=yxu（）x]（丽x10=0.386。

V51%=^x[匕卜2）%+Vv（1_3>%-匕（2_3）%]=10.75Vi2%=|x[Vi（1_2）%+匕（2J%-Vi（1_3）%]=-0.25匕3%=*x[匕%+匕3）%-匕g%】=6.75

1y%xy2Xr6,,=-xV1AxlO=6.584Q

2Sn

1V%xV2

Xg=丄x以'xl0=-0.153G

2Sn

Xg=gx^^^xlO=4」34Q

I%

A506=2x（A/^+j益xl0）=（0.0264+JO.1100）MVA

K%xv^

Sn

灯0=殳10芒3〔xl0=6.43g

2lOxlO3

I%

必=2x（g+j希

xSN）=（0.0220+JO.l100）A/VA

再次是传输线参数汁算，5条传输线的具体讣算如下。

根据教材査得心=0・210/«加心=0.4。

/皿b0=2.8x\^S/km

线路L1：

RI}=aj）x/1=0.21x40=8.40

X/]=X。

x/j=0.4x40=16Q

BL]=2.8x10-6x40=1.12x10-45

△01=一_LdM=—0.6776M%"

线路L2：

2

尺八=%x人=0.21x130=27.3C

XL2=X。

x&=0.4xl30=52Q.

3/2=/?

ox/2=2.8x10^x130=3.64x10_4S

△02=--BI2V；=-2.2022MW/r

2

线路L3：

（双回路）

&3=—xroxl3=—x0.21x70=7.35Q

22

X/3=xx0x/3=*x0.4x70=14Q

Biy=2xbox/3=2x2.8xlO-6x7O=3.92xlO-4S

A（2/?

=--Bz,V；=-2.3716MV«r

2

线路L4：

Ria=?

□x/4=0.21x60=12.6Q

X/4=x0x/4=0.4x60=24Q5/4=/?

ox/4=2.8x10-6x60=1.68x10_45

△04BLy~=