电力系统课程设计报告Word文件下载.docx
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，所以
根据题目原始资料，计算发电厂、变压器及线路的参数。
（1）运用下列公式计算变压器参数：
（2）计算线路参数
（3）变电所负荷分别为：
变电所1
=0.5047+j0.31278变电所2
=0.6489+j0.40215
变电所3
=0.4326+j0.2681变电所4
=0.5768+j0.35747
将参数整理，见下表：
表1-2-1（参数表）
首端号
末端号
阻抗有名值
阻抗标幺值
电纳有名值
电纳标幺值
1
2
5.1+j19.2
0.01054+j0.03967
j0.00084
j0.4
4
3.4+j12.8
0.00702+j0.02645
j0.00056
j0.267
9
2.975+j11.2
0.00615+j0.02314
j0.00049
j0.233
6
1.78+j53.885
0.0368+j0.1115
3
4.25+j16
0.00878+j0.03306
j0.0007
j0.333
7
2.46+j70.18
0.0051+j0.145
10
2.55+j9.6
0.00527+j0.01983
j0.00046
j0.219
8
1.5+j48
0.0031+j0.099
5
（4）计算变压器分接头变比
变压器有5个抽头，电压调节范围为
2*2.5%，
对应的分接头开始时设变压器高压侧接主接头,降压变压器5个分接头时的非标准变比
以备调压时选用
对变电所低压母线为35KV时，非标准变比与10KV时相同。
1.3求解方法
本文运用MATLAB软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，再应用DDRTS软件，构建系统图进行仿真，最终得到合理的系统潮流。
潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。
根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗。
潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。
因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。
首先，画出系统的等效电路图，在计算出各元件参数的基础上，应用牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算，经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。
其次，轮流断开环网的三条支路，在新的系统结构下进行次潮流计算，结果亦均满足潮流分布要求。
牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上诉计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。
最后，应用DDRTS软件，构建系统图，对给定负荷重新进行分析，潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。
2题目求解
2.1依据题目要求及原始资料画出等值电路图：
图2-1（等值电路图）
2.2读程序画出牛顿拉夫逊法的流程图
2.3变电所负荷为题目所给数据进行求解
1．形成B1、B2矩阵：
根据所求参数，以及B1矩阵的含义，列写B1矩阵如下:
B1=[120.01054+0.03967i0.4i10;
140.00702+0.02645i0.267i10;
190.0065+0.02314i0.233i10;
260.00368+0.1115i00.9091;
230.00878+0.03306i0.333i10;
370.0051+0.145i00.9091;
3100.00527+0.01983i0.219i10;
480.0031+0.099i00.9091;
590.0031+0.099i00.9090]
由各个变电所负荷功率可以计算出总功率为215MW，而发电厂一、二的总装机容量分别为300MW和200MW。
为了平衡两发电厂发出的电量，令发电厂二的功率为120MW，为了减小线路上的损耗，令发电机的电压为额定电压的1.05倍。
并且，根据前面叙述的节点分类，形成B2矩阵如下：
B2=[001.051.0501;
001002;
00.5047+0.31278i1002;
00.6489+0.40215i1002;
00.4326+0.2681i1002;
00.5768+0.35747i1002;
1.201.051.0503]
由于各节点电压不应超过各自的允许范围，由题目要求知，发电厂电压标幺值在1到1.05变化时，变压器低压侧电压标幺值变化范围如下表：
表2-3-1（标幺值变化范围）
节点
电压下限
电压上限
1.05
同时保证发电厂发出的有功功率要大于变电所有功功率，并且两者差值越小表明线路有功功率损耗越小，越满足实际要求。
2．编写程序并运行
由于程序较复杂，故将其放入附录中，具体程序和结果分别见附录一，二。
由附录2的结果可以观察到各个节点电压标幺值分别为:
表2-3-2（节点电压标幺值）
电压
1.0500
1.0437
1.0460
1.0397
1.1164
1.1036
1.1125
1.1091
1.0420
由此观察到节点4、6、8、10的电压都较正常范围偏高，因此调节变压器分接头和发电厂电压，此系统共进行四次调整，最终得到合理结果，各次调整和结果如下:
调节方法：
表2-3-3（调节方法）
调节方法
电厂1电压
电厂2电压
分接头1
分接头2
分接头3
分接头4
未调整
0.909
第一次
0.955
第二次
1.04
第三次
1.035
第四次
1.025
调节结果：
表2-3-4（结果）
节点电压
1.0439
1.0462
1.0399
1.0603
1.0469
1.0559
1.0530
1.0422
1.0336
1.0360
1.0297
1.0493
1.0355
1.0447
1.0419
1.0321
1.0400
1.0307
1.0349
1.0246
1.0323
1.0435
1.0364
1.0270
1.0177
1.0204
1.0140
1.0319
1.0170
1.0268
1.0241
1.0166
1.0250
由上表观察到，进行最后一次调节时节点4，6，8，10的电压均在题目允许的范围内，对线路损耗进行分析，统计每次调整后各个支路的有功损耗的标幺值，记录于下表：
表2-3-5（支路有功损耗的标幺值）
功率损耗
（1,2）支路
0.0005
0.0004
0.0006
（1,4）支路
0.0026
0.0025
0.0028
（1,9）支路
0.0018
0.0017
0.0019
（2,6）支路
0.0021
（2,3）支路
0.0047
0.0049
0.0050
（3,7）支路
0.0011
0.0012
0.0013
（3,10）支路
0.0069
0.0071
0.0070
0.0072
（4,8）支路
0.0010
0.0014
（5,9）支路
0.0009
总损耗
0.0215
0.0216
0.0222
0.0221
0.0233
由此可以看出，随着变压器分接头的调高以及发电厂电压的降低，有功损耗逐渐增大，符合实际情况，而最终调节使得电压在规定范围内时，有功损耗增加了0.3MW，相对与实际损耗42.1MW小很多，可以认为是合理的。
具体的潮流分布如下:
表2-3-6（潮流分布）
各条支路的首端功率Si
各条支路的末端功率Sj
S（1,2）=-10.24+0.57i
S（2,1）=10.30-42.08i
S（1,4）=58.09+13.38i
S（4,1）=-57.82-40.09i
S（1,9）=50.77+10.96i
S（9,1）=-50.57-34.56i
S（2,6）=65.10+46.50i
S（6,2）=-64.89-40.21i
S（2,3）=-75.39-4.42i
S（3,2）=75.89-28.30i
S（3,7）=43.39+30.37i
S（7,3）=50.57+34.56i
S（3,10）=-119.28-2.08i
S（10,3）=120.00-18.10i
S（4,8）=57.82+40.09i
S（8,4）=-57.68-35.75i
S（5,9）=-50.47-31.28i
S（9,5）=-43.26-26.81i
各节点的功率S为（节点号从小到大排列）：
Columns1through4
0.9862+0.2491i0.0000-0.0000i-0.0000+0.0000i-0.0000-0.0000i
Columns5through8
-0.5047-0.3128i-0.6489-0.4022i-0.4326-0.2681i-0.5768-0.3575i
Columns9through10
01.2000-0.1810i
得到的图像如下：
图2-3-6
2.44个变电所负荷同时以2%的比例增大
由于变电所负荷变大，所以各个变电所符合标幺值变为：
变电所1
=0.51+j0.3.162
变电所2
=0.49+j0.3038
变电所3
=0.561+j0.348
变电所4
=0.714+j0.0.443
相应地，B2矩阵变为：
将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过四次调节后达到要求，对应的调节方法和结果见下表：
表2-4-1（调节方法）
0.932
1.03
表2-4-2（调节结果）
1.02
1.09
1.11
1.06
1.08
1.01
表2-4-3（功率损耗）
（1,3）支路
0.0105
0.011
0.0111
（1,5）支路
0.013
0.0135
0.0137
（2,7）支路
0.0027
0.003
0.0031
（2,9）支路
0.0087
0.0092
0.0093
（3,4）支路
（3,5）支路
（5,6）支路
0.0007
0.0008
（5,7）支路
0.0016
（7,8）支路
（9,10）支路
0.002
0.0418
0.0421
0.0423
0.0444
0.0449
由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求，可认为是合理的。
具体的潮流分布如下：
表2-4-4（功率分布）
S（1,3）=56.3705+5.38448i
S（3,1）=-55.2571-16.5016i
S（1,5）=67.4239-5.77691i
S（5,1）=-66.0565-3.46334i
S（2,7）=27.4697+23.4309i
S（7,2）=-27.1597-47.7144i
S（2,9）=72.5303+29.8637i
S（9,2）=-71.6033-49.7819i
S（3,4）=51.1312+35.5759i
S（4,3）=-51-31.62i
S（3,5）=4.12593-19.0743i
S（5,3）=-4.0662+7.088i
S（5,6）=40.8802+27.2176i
S（6,5）=-40.8-24.8i
S（5,7）=29.2425-30.8423i
S（7,5）=-29.0687+9.45298i
S（7,8）=56.2284+38.2614i
S（8,7）=-56.1-34.8i
S（9,10）=71.6033+49.781
S（10,9）=-71.4-44.3i
Columns1through5
1.2374-0.0096i1.0000+0.5247i-0.0000+0.0000i-0.5100-0.3162i0.0000-0.0000i
Columns6through10
-0.4080-0.2480i0.0000-0.0000i-0.5610-0.3480i-0.0000+0.0000i-0.7140-0.4430i
图2-4-4
2.54个变电所负荷同时以2%的比例下降
由于变电所负荷变小，所以各个变电所符合标幺值变为：
=0.49+j0.3.038
=0.392+j0.243
=0.539+j0.334
=0.686+j0.425
将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过三次调节后达到要求，对应的调节方法和结果见下表：
表2-5-1（调节方法）
表2-5-2（调节结果）
1.0249
1.094
1.0328
1.1099
1.1114
1.029
1.0967
1.0248
1.0651
1.0327
1.081
1.0824
1.0289
1.0676
1.0247
1.0375
1.0326
1.0535
1.0348
1.0549
0.9929
1.003
1.0011
1.0196
1.0036
1.0211
0.9979
1.0331
表2-5-3（功率损耗）
0.0109
0.0079
0.008
0.001
0.0364
0.0369
具体的潮流分布如下表：
表2-5-4（潮流分布）
S（1,3）=52.6693+2.93801i
S（3,1）=-51.752-15.2555i
S（1,5）=61.6782-7.19992i
S（5,1）=-60.5878-3.35268i
S（2,7）=30.4398+16.0066i
S（7,2）=-30.1835-41.7232i
S（2,9）=69.5602+25.6238i
S（9,2）=-68.7673
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