电力系统课程设计答案.docx
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电力系统课程设计答案
电力系统课程设计答案
电力系统分析课程设计
题目电力系统分析课程设计
学院
专业电气工程及其自动化
班级
学生姓名
学号
月日至月日共周
指导教师（签字）
院长（签字）
四、进程安排
第一周：
第一天上午：
选题，查资料，制定设计方案；
第一天下午——第五天：
复习潮流计算的计算机算法，完成给定网络的潮流计算；
第二周：
第一——四天：
利用matlab编程完成潮流计算，并对照手算结果，分析误差
第五天下午：
答辩，交设计报告。
五、主要参考资料
《电力系统分析（第三版）》于永源主编，中国电力出版社，2007年
《电力系统分析》，何仰赞温增银编著，华中科技大学出版社，2002年版；
《电力系统分析》，韩桢祥主编，浙江大学出版社，2001年版；
《电力系统稳态分析》，陈珩编，水利电力出版社；
复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计
一、设计题目
系统图的确定
系统等值电路如图，利用N-R法计算系统潮流，取误差系数ε=10-5。
该系统中，节点1为平衡节点，保持U1=1.05+j0为定值，节点6为PV节点，其他都是PQ节点。
给定的注入电压、变压器阻抗、线路阻抗和线路对地电纳的一半和输出功率的标幺值与见下表。
U1
U2
U3
U4
U5
U6
T1
T2
Y/2
1.05
1.00
1.00
1.00
1.00
1.05
j0.03
j0.015
j0.25
节点
2
3
4
5
6
功率
2+j1
1.8+j0.40
1.6+j0.8
3.7+j1.3
5
电力系统图
电力系统等值阻抗图
2.各节点的初值及阻抗参数
该系统中，节点①为平衡节点，保持
=1.05+j0为定值，节点⑥为PV节点，其他四个节点都是PQ节点。
给定的注入电压标幺值、线路阻抗标幺值、线路阻抗标幺值、输出功率标幺值和变压器变比标幺值如图2所示的注释。
二、N-R法的求解过程
1、给定个节点电压初始值
2、将以上电压初始值代入下式
（1）式，求出修正方程式常数项向量
、
3、将电压初始值代入下式
（2）式，求出修正方程式中系数矩阵（雅可比矩阵）的个元素（为2（n-1）阶方阵）。
4、解修正方程式，求出修正量
5、修正各节点电压
6、将
再代入
（1）式，求出
7、校验是否收敛，其收敛条件为
式中，
为向量
中大分量的绝对值。
这个收敛条件比较直观，它可以直接显示出最终结果的功率误差
8、如果收敛，就进一步计算各段电力线路潮流和平衡节点功率，并打印出计算结果；如果不收敛，转回3步进行下一次迭代计算，直到收敛为止。
三、手算潮流计算
用图中数据和等值网络形成节点导纳矩阵
1节点导纳矩阵
对角线上的元素为：
非对角线上的元素为：
所以导纳矩阵为
Z=
-j33.33333j31.746030000
j31.746031.53174-j37.41662-0.90772+j3.782150-0.62402+j3.900160
0-0.90772+j3.782151.7376-j6.39418-0.82988+j3.1120300
00-0.82988+j3.112031.5846-j5.25354-0.75472+j2.641510
0-0.62402+j3.900160-0.75472+j2.641511.37874-j66.5103j63.49206
0000j63.49206-j66.66667
2.设各节点电压初始值为：
U=e+f
e1=1.05f1=0
e2=1f2=0
e3=1f3=0
e4=1f4=0
e5=1f5=0
e6=1.05f6=0
3.用公式
对PQ和PV节点求取
，
，
得[-2
2.59948
-1.8
0.1
-1.6
-0.3
-3.70
5.39558
5
0]
4求取雅可比矩阵
a=[
-1.53176-41.015640.907723.78215000.62403.9001600
-33.817601.531743.78215-0.90772003.90016-0.6240200
0.907723.78215-1.7376-6.894180.829883.112030000
3.78215-0.90772-5.894181.73763.11203-0.829880000
000.829883.11203-1.5846-5.753540.754722.6415100
003.11203-0.82988-4.753541.58462.64151-0.7547200
0.62403.90016000.754722.64151-1.37874-73.20831063.49206
3.90016-0.6240002.64151-0.75472-59.812271.3787463.492060
000000066.666670-63.49206
00000000-2.10
]
5求△修正量矩阵
x=
[-0.0947033803125
0.12300032640518
0.06118167496944
0.60440539310278
0.131********705
0.63776570871014
-0.0962479998280
0.158********151
0.00000000000000
0.08774769231509]
6计算修正各节点电压
=1.0500
=1.0947033803125
=0.93881832503056
=0.86841314306295
=1.096247999828
=1.050000000000
=0
=-0.12300032640518
=-0.60440539310278
=-0.63776570871014
=-0.158********151
=-.0877********
四、计算机算法潮流计算
牛顿—拉夫逊法的程序框图
结果显示：
Y=
0-33.3333i0+31.7460i0000
0+31.7460i1.5317-37.4166i-0.9077+3.7822i0-0.6240+3.9002i0
0-0.9077+3.7822i1.7376-6.3942i-0.8299+3.1120i00
00-0.8299+3.1120i1.5846-5.2535i-0.7547+2.6415i0
0-0.6240+3.9002i0-0.7547+2.6415i1.3787-66.5103i0+63.4921i
00000+63.4921i0-66.6667i
次数time=
1
雅可比矩阵JJ=
0.031229.5393-1.5317-37.41660.90773.7822000.62403.9002
33.95280.0312-37.41661.53173.7822-0.9077003.9002-0.6240
000.90773.2822-1.7376-6.39420.82993.112000
004.2821-0.9077-6.39421.73763.1120-0.829900
00000.86762.4800-1.5846-5.25350.75472.6415
00003.7441-0.7921-5.25351.58462.6415-0.7547
000.62403.9002000.6858-0.7310-1.3787-66.5103
003.9002-0.6240006.0140-0.8237-66.51031.3787
00000000070.0000
00000000-2.10000
E=
0.81370.83660.67130.66361.05001.0500
F=
-0.1896-0.2825-0.7053-0.6191-0.07140
U=
0.8137-0.1896i0.8366-0.2825i0.6713-0.7053i0.6636-0.6191i1.0500-0.0714i1.0500
dU=
0.1863
0.1896
0.1634
0.2825
0.3287
0.7053
0.3364
0.6191
0
0.0714
PQ=
-1.96881.2067-1.80000.1000-1.5623-0.1679-3.76892.07255.00000
precision=
5
次数time=
2
雅可比矩阵JJ=
7.606224.4159-8.3403-30.15691.45572.9056001.24723.0554
27.2498-4.4313-30.15698.34032.9056-1.4557003.0554-1.2472
003.48652.4260-3.2599-4.85841.57342.369000
003.3894-0.1690-4.85843.25992.3690-1.573400
00003.91870.4693-4.7692-2.40892.36971.2409
00002.5381-1.5855-2.40894.76921.2409-2.3697
002.82862.2020003.7251-1.1059-42.0899-43.2856
002.2020-2.8286003.6775-0.5472-43.285642.0899
00000000070.0000
00000000-2.1000-0.1429
E=
1.12611.13330.86980.73241.04761.0500
F
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