電力系統(tǒng)課程設(shè)計匯本~牛頓拉夫遜法潮流計算

1、課程設(shè)計說明書題目電力系統(tǒng)分析系（部 ）專業(yè)（班級）學(xué)號指 導(dǎo) 教 師起止日期電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計任務(wù)書系（部）：專業(yè)：指導(dǎo)教師:課題名稱電力系統(tǒng)專豕潮流初步設(shè)計設(shè)1. 了解電力系統(tǒng)專家潮流計算的基本原則計2潮流計算不收斂原因分析容3潮流計算收斂性分析及4.電力系統(tǒng)專家潮流計算的流程圖設(shè)計要5.分析結(jié)果求設(shè) 計 工 作 量掌握相關(guān)基礎(chǔ)概念了解潮流計算不收斂的數(shù)學(xué)解釋對潮流計算收斂的分析設(shè)計計算的流程圖進度安排起止日期（或時間量）設(shè)計容（或預(yù)期目標）備注第1天課題介紹，收集相關(guān)材料，分析原始數(shù)據(jù)第2天學(xué)習相關(guān)的基礎(chǔ)理論第3天初步了解潮流計算的收斂問題第4天流程圖的設(shè)計第5天編寫設(shè)計說明書教研室意

2、見年 月曰系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月曰目錄、潮流計算基本原理1.1潮流方程的基本模型1.2潮流方程的討論和節(jié)點類型的劃分1.3、潮流計算的意義、牛頓拉夫遜法2.1 牛頓 -拉夫遜法基本原理2.2 節(jié)點功率方程2.3 修正方程2.4 牛頓法潮流計算主要流程 三、收斂性分析 四、算例分析 總結(jié) 參考文獻電力系統(tǒng)分析潮流計算一、潮流計算基本原理1.1潮流方程的基本模型電力系統(tǒng)是由發(fā)電機、變壓器、輸電線路及負荷等組成，其中發(fā)電機及負荷是非線性元件，但在進行潮流計算時，一般可以用接在相應(yīng)節(jié)點上的一個電流注入量來代表。因此潮流計算所用的電力網(wǎng)絡(luò)系 由變壓器、輸電線路、電容器、電抗器等靜止線性元件所構(gòu)成，并

3、用集中參數(shù)表示的串聯(lián)或并聯(lián)等值支節(jié)點電壓與節(jié)點路來模擬。結(jié)合電力系統(tǒng)的特點，對這樣的線性網(wǎng)絡(luò)進行分析，普通采用的是節(jié)點法, 電流之間的關(guān)系I YV( 1 1 )其展開式為nIiYjVj (i 1,2,3,n)(1 2)j 1在工程實際中，已經(jīng)的節(jié)點注入量往往不是節(jié)點電流而是節(jié)點功率，為此必須應(yīng)用聯(lián)系節(jié)點電流和節(jié)點功率的關(guān)系式Ii P jQi (i 1,2,3,n)(1 3)Vi將式(1 3)代入式(1 2)得到P jQiVi交流電力系統(tǒng)中的復(fù)數(shù)電壓變量可以用兩種極坐標來表示nYijVj (i 1,2,3,n)(1 4)j 1ViVi ej i(1 5)或Vi e而復(fù)數(shù)導(dǎo)納為Y G lijijj

4、fi(1 6 )jBij(1 7 )將式(1 6 )、式(1 7)代入以導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的式(1 4),并將實部與虛部分開，可以得到以下兩種形式的潮流方程。潮流方程的直角坐標形式為Piei(Gij ej Bij fj ) fiji(Gij fiiBijej ) (i1,2,3,n)18)Qi(GijejBij fj )jiei(Gij fiiBijej ) (i1,2,3,n)19)潮流方程的極坐標形式為Pi VijVi (Gij cos ij iBij sin ij )(i 1,2,3,n)110)Qi ViVi (Gij sin ij jiBij cos ij )(i 1,2,3,n)111

5、)以上各式中， j i 表示 號后的標號 j 的節(jié)點必須直接和節(jié)點i 相聯(lián)，并包括 j的情況。這兩種形式的潮流方程通常稱為節(jié)點功率方程，實牛頓拉夫遜等潮流算法所采用的主要數(shù)學(xué)模型。1.2 潮流方程的討論和節(jié)點類型的劃分對于電力系統(tǒng)中的每個節(jié)點，要確定其運行狀態(tài)，需要由四個變量：有功注入注入有功 P 、無功注入Q、電壓幅值U及電壓相角。對于有n個獨立節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，其潮流方程有2n個，變量數(shù)為4n個。根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行情況，一般每個節(jié)點 節(jié)點所已經(jīng)變量的不同，可把節(jié)點分成三種類型。PQ 節(jié)點。這類節(jié)點已知節(jié)點注入有功功率及相位角 i ，所以稱這類節(jié)點為 PQ 節(jié)點。一般電力系統(tǒng)中沒有發(fā)電設(shè)備的變電所母線、在電力系統(tǒng)中占大部分。PV 節(jié)點。這類節(jié)點已經(jīng)節(jié)點注入有功功率率Qi及相位角i，所以稱這類節(jié)點為 PV節(jié)點。4 個變量中總有兩個是已知的，兩個是未知的。按各個Pi 、無功功率 Qi ，待求的未知量是節(jié)點電壓值 U發(fā)固定功率的發(fā)