昆明理工大学计算机辅助分析课程设计及matlab自动实现潮流调节与计算Word格式.docx
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１、李光琦.电力系统暂态分析.北京：
水利电力出版社.第二版
２、陈珩.电力系统稳态分析.北京：
３、孟祥萍.基于ＭＡＴＬＡＢ的电力系统设计与计算.长春：
吉林人民出版社
４、孟祥萍.电力系统分析.北京：
高等教育出版社
５、电力系统潮流和短路计算课程设计指导书.自编
六、课程设计成绩考核：
根据学生的平时表现，说明书，以及设计完成后的口试成绩等进行综合评定。
课程结束时，要求学生有课程设计说明书。
课程设计成绩以平时成绩（占50%）、设计说明书（占50%）进行综合评定。
原始数据与思考题
目标电网单线图
系统参数
表1.线路参数表
线路编号
线路型号
线路长度（km）
线路电阻
{Ω/km}
线路正序电抗
线路容纳之半
{S/km}
4-5
LGJ-240/30
104
0.047
0.4
1.78×
4-6
LGJ-120/70
110
0.074
1.47×
5-7
LGJ-120/25
98
0.079
1.60×
6-9
LGJ-95/55
163
0.092
1.80×
7-8
88
8-9
122
说明：
线路零序电抗为正序电抗3倍。
表2.变压器参数表
变压器型号
变压器变比（kV）
短路电压百分数（%）
2-7
SSPL-220000
242±
3×
2.5%/20
10
3-9
SSPL-120000
2.5%/15
6
1-4
SSPL-240000
2.5%/17.5
11
变压器零序电抗与正序电抗相等，且均为Δ/Y0接法。
表3.发电机参数表1
发电机
额定功率{MW}
额定电压{kV}
额定功率因数
1
200
16.5
0.85
2
180
18
3
100
13.8
表4.发电机参数表2
母线名
{Ω}
（S）
0.1460
0.0608
8.96
0.0969
47.28
0.8958
0.1198
6.00
0.8645
0.1969
0.535
12.80
1.3125
0.1813
8.59
1.2578
0.2500
0.600
6.02
表5.负荷数据表
节点号
有功负荷（MW）
无功负荷（MVA）
5
125
50
90
30
8
35
思考题
1、牛顿拉夫逊法与PQ分解法有哪些联系？
有哪些区别？
二者的计算性能如何？
2、为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流，而并非任何情况下只一次送入初始值算出结果就行呢？
要考虑什么条件？
各变量是如何划分的？
哪些可调？
哪些不可调？
3、发电机节点的注入无功为负值说明了什么？
4、线路有功潮流最有可能的流向是？
线路无功潮流最有可能的流向是？
5、负荷功率因数对系统潮流有什么影响？
6、潮流控制的主要手段有哪些？
7、如何降低系统网损？
8、如何校验主设备的短路容量？
9、利用节点阻抗矩阵计算短路电流和利用导纳矩阵计算短路电流的算法有何异同？
10、减小短路电流的措施有哪些？
设计主要内容：
1、完成调试潮流计算与短路计算程序调试；
计算程序以《电力系统计算机辅助分析》所用教材中的例程为基础，要求掌握算法原理，建议进行适当改写以利于本次设计应用。
2、根据设计资料准备计算数据；
整理原始数据，使其符合计算程序的输入条件。
要求比较采用变压器Π型模型前后两种情况的差异。
3、为指定电网安排合理的稳态运行方式；
合理设置目标电网中的控制变量，以1号机为平衡机，将潮流分布调整为可行的运行方式（要求所有节点的电压不得低于1.0p.u.，也不能高于1.05p.u.）绘制潮流分布图。
分析该运行方式的特点，提出进一步降低网损的改进的措施，并利用计算结果简单证明之。
具体内容参考设计资料所附思考题。
4、列表分析节点7发生各种短路故障时的短路电流，以及运行方式对故障电流的影响；
5、完成设计说明书。
要求结构清晰，即从电网模型建立，到初态潮流分布计算，到问题分析，再到调整后的方案计算。
故障电流计算也类似。
不必逐一回答所有思考题。
参数计算、潮流调节、与潮流计算matlab源程序
%参数计算的
clc;
clear;
L=[104,110,98,163,88,122];
r=[0.047,0.074,0.079,0.092,0.047,0.047];
b=[1.78e-006,1.47e-006,1.60e-006,1.80e-006,1.78e-006,1.78e-006];
disp（'
线路电抗X='
）;
X1=100/220^2*0.4*L;
%线路各段电抗（均为标幺值，取Ub=220KV,SB=100MVA，下同）
disp（X1）;
fori=1:
R（i）=100/220^2*L（i）*r（i）;
%加分号避免出现过程项，下同
end%线路各段电阻
线路电阻R='
disp（R）;
%输出R
Z（i）=R（i）+j*X1（i）;
Z0（i）=R（i）+3*j*X1（i）;
end
线路正序、负序阻抗Z1=Z2='
disp（Z）;
Bl（i）=220^2/100*b（i）*L（i）;
B（i）=0+j*Bl（i）;
end%线路各容纳之半
线路容纳之半B/2='
disp（B）;
%输出B
线路零序阻抗Z0:
'
disp（Z0）;
U0=[11,10,6];
SN=[240,220,120];
UN=[242,242,242];
3;
XT（i）=j*U0（i）*242^2/SN（i）/220^2;
XT0（i）=XT（i）;
end;
变压器正、负序电抗值Xt：
disp（XT）;
变压器零序电抗值Xt0：
disp（XT0）;
x=[0.0608,0.1198,0.1813];
%发电机暂态电抗有名值
UGN=[16.5,18,13.8];
K（i）=242/UGN（i）;
Xdg（i）=j*100/220^2*x（i）*K（i）*K（i）;
end%发电机暂态电抗
发电机暂态电抗Xdg='
disp（Xdg）;
%输出Xdg
PL=[125,90,100];
QL=[50,30,35];
ZL（i）=100/（PL（i）^2+QL（i）^2）*（PL（i）+j*QL（i））;
end%负荷节点阻抗
负荷节点阻抗Zl='
disp（ZL）;
%输出ZL
%支数参数形成的矩阵B1、支数参数形成的矩阵B2、节点号及其对地阻抗形成的矩阵X的形成
B1=[1,4,XT
（1）,0,1,0;
2,7,XT
（2）,0,1,0;
3,9,XT（3）,0,1,0;
4,5,R
（1）+X1
（1）*j,B
（1）,1,0;
4,6,R
（2）+X1
（2）*j,B
（2）,1,0;
5,7,R（3）+X1（3）*j,B（3）,1,0;
6,9,R（4）+X1（4）*j,B（4）,1,0;
7,8,R（5）+X1（5）*j,B（5）,1,0;
8,9,R（6）+X1（6）*j,B（6）,1,0;
];
支数参数形成的矩阵：
B1='
disp（B1）;
%输出支数参数形成的矩阵B1
P=[200,180,100];
W=（P/100）+（（P/0.85）*sqrt（1-0.85*0.85）/100）*j;
B2=[W
（1）,0,1.05,1,0,1;
W
（2）,0,1,1,0,3;
W（3）,0,1,1,0,3;
0,0,1,0,0,2;
0,1.25+0.5i,1,0,0,2;
0,0.9+0.3i,1,0,0,2;
0,1+0.35i,1,0,0,2;
B2='
disp（B2）;
%输出支数参数形成的矩阵B2
%潮流自动调节的与自动计算的
n=9;
nl=9;
isb=1;
pr=0.0001;
mm=0;
X=[1,0;
2,0;
3,0;
4,0;
5,0;
6,0;
7,0;
8,0;
9,0];
******************************************************************'
只考虑各点电压水平，得到的满足要求的数据如下：
foraa=0:
5
B2（2,4）=1+0.01*aa;
forab=0:
B2（3,4）=1+0.01*ab;
forba=0:
B1（1,5）=0.95+0.025*ba;
forbb=0:
B1（2,5）=0.95+0.025*bb;
forbc=0:
B1（3,5）=0.95+0.025*bc;
Y=zeros（n）;
e=zeros（1,n）;
f=zeros（1,n）;
V=zeros（1,n）;
O=zeros（1,n）;
S1=zeros（nl）;
n
ifX（i,2）~=0;
p=X（i,1）;
Y（p,p）=1./X（i,2）;
end
nl
ifB1（i,6）==0
p=B1（i,1）;
q=B1（i,2）;
elsep=B1（i,2）;
q=B1（i,1）;
end
Y（p,q）=Y（p,q）-1./（B1（i,3）*B1（i,5））;
Y（q,p）=Y（p,q）;
Y（q,q）=Y（q,q）+1./（B1（i,3）*B1（i,5）^2）+B1（i,4）./2;
Y（p,p）=Y（p,p）+1./B1（i,3）+B1（i,4）./2;
G=real（Y）;
B=imag（Y）;
e（i）=real（B2（i,3））;
f（i）=imag（B2（i,3））;
V（i）=B2（i,4）;
S（i）=B2（i,1）-B2（i,2）;
B（i,i）=B（i,i）+B2（i,5）;
P=real（S）;
Q=imag（S）;
ICT1=0;
IT2=1;
N0=2*n;
N=N0+1;
a=0;
whileIT2~=0
IT2=0;
a=a+1;
fori=1:
ifi~=isb
C（i）=0;
D（i）=0;
forj1=1:
C（i）=C（i）+G（i,j1）*e（j1）-B（i,j1）*f（j1）;
D（i）=D（i）+G（i,j1）*f（j1）+B（i,j1）*e（j1）;
P1=C（i）*e（i）+f（i）*D（i）;
Q1=f（i）*C（i）-D（i）*e（i）;
V2=e（i）^2+f（i）^2;
ifB2（i,6）~=3
DP=P（i）-P1;
DQ=Q（i）-Q1;
ifj1~=isb&
j1~=i
X1=-G（i,j1）*e（i）-B（i,j1）*f（i）;
X2=B（i,j1）*e（i）-G（i,j1）*f（i）;
X3=X2;
X4=-X1;
p=2*i-1;
q=2*j1-1;
J（p,q）=X3;
J（p,N）=DQ;
m=p+1;
J（m,q）=X1;
J（m,N）=DP;
q=q+1;
J（p,q）=X4;
J（m,q）=X2;
elseifj1==i&
j1~=isb
X1=-C（i）-G（i,i）*e（i）-B（i,i）*f（i）;
X2=-D（i）+B（i,i）*e（i）-G（i,i）*f（i）;
X3=D（i）+B（i,i）*e（i）-G（i,i）*f（i）;
X4=-C（i）+G（i,i）*e（i）+B（i,i）*f（i）;
else
DV=V（i）^2-V2;
ifj1~=isb&
j1~=i
X5=0;
X6=0;
J（p,q）=X5;
J（p,N）=DV;
J（p,q）=X6;
elseifj1==i&
j1~=isb
X5=-2*e（i）;
X6=-2*f（i）;
fork=3:
N0
k1=k+1;
N1=N;
fork2=k1:
N1
J（k,k2）=J（k,k2）./J（k,k）;
J（k,k）=1;
ifk~=3
k4=k-1;
fork3=3:
k4
J（k3,k2）=J（k3,k2）-J（k3,k）*J（k,k2）;
J（k3,k）=0;
ifk==N0,break;
fork3=k1:
else
2:
N0-1
L=（k+1）./2;
e（L）=e（L）-J（k,N）;
f（L）=f（L）-J（k1,N）;
DET=abs（J（k,N））;
ifDET>
=pr
IT2=IT2+1;
ICT2（a）=IT2;
ICT1=ICT1+1;
fork=1:
dy（k）=sqrt（e（k）^2+f（k）^2）;
Dy（ICT1,i）=dy（i）;
forvb=1:
ifDy（1,vb）<
=1.05&
Dy（1,vb）>
=1.00;
zy（vb）=1;
elsezy（vb）=0;
end%用高斯消去法解"
w=-J*V"
V（k）=sqrt（e（k）^2+f（k）^2）;
O（k）=atan（f（k）./e（k））*180./pi;
E=e+f*j;
forva=1:
ifV（va）<
V（va）>
=1.000;
yj（va）=1;
elseyj（va）=0;
ifyj
（1）*yj
（2）*yj（3）*yj（4）*yj（5）*yj（6）*yj（7）*yj（8）*yj（9）==1
ifzy
（1）*zy
（2）*zy（3）*zy（4）*zy（5）*zy（6）*zy（7）*zy（8）*zy（9）==1;
发电机2出口电压：
disp（B2（2,4））;
发电机3出口电压：
disp（B2（3,4））;
变压器1接头电压：
disp（B1（1,5））;
变压器2接头电压：
disp（B1（2,5））;
变压器3接头电压：
disp（B1（3,5））;
各节点的电压大小V为（节点号从小到大排列）：
disp（V）;
forp=1:
C（p）=0;
forq=1:
C（p）=C（p）+conj（Y（p,q））*conj（E（q））;
S（p）=E（p）*C（p）;
nl
ifB1（i,6）==0
q=B1（i,2）;
q=B1（i,1）;
Si（p,q）=E（p）*（conj（E（p））*conj（B1（i,4）./2）+（conj（E（p）*B1（i,5））-conj（E（q）））*conj（1./（B1（i,3）*B1（i,5））））;
Sj（q,p）=E（q）*（conj（E（q））*conj（B1（i,4）./2）+（conj（E（q）./B1（i,5））-conj（E（p）））*conj（1./（B1（i,3）*B1（i,5））））;
ZDS=0;
DS（i）=Si（p,q）+Sj（q,p）;
ZDS=DS（i）+ZDS;
mm=mm+1;
ZDSS（mm）=sqrt（real（ZDS）^2+imag（ZDS）^2）;
ZB224（mm）=B2（2,4）;
ZB234（mm）=B2（3,4）;
ZB115（mm）=B1（1,5）;
ZB125（mm）=B1（2,5）;
ZB135（mm）=B1（3,5）;
满足各点电压要求的数据组共有：
disp（mm）;
LOL=min（ZDSS）;
fordota=1:
mm
ifZDSS（dota）==LOL
mm=dota;
当加入线路损耗时，得到其中线路损耗最小的一组组号及关键数据为：
disp（ZB224（mm））;
disp（ZB234（mm））;
disp（ZB115（mm））;
disp（ZB125（mm））;
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