Matlab及C语言在潮流计算中的运用11【精品毕设、无需降重】

Matlab及C语言在潮流计算中的运用

陈洲

（三峡大学电气信息学院20071096班）

摘要：潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定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定计算和故障分析的基础。

关键词：电力系统分析潮流计算牛顿-拉夫逊法C语言M atl ab

一，潮流计算算法原理：牛顿—拉夫逊法的基本原理

牛顿-拉夫逊法是一种求解非线性方程的数值解法，由于便于编写程序用计算机求解，应用较广。下面以一元非线性代数方程的求解为例，来说明牛顿-拉夫逊法的基本思想。

设欲求解的非线性代数方程为

f(x)=o

设方程的真实解为x*，则必有f(x*)=0。用牛顿-拉夫逊法求方程真实解x*的步骤如下：

首先选取余割合适的初始估值x°作为方程f(x)=0的解，若恰巧有f(x°)=0，则方程的真实解即为x*= x°若f(x°)≠0，则做下一步。

取x1=x°+x°为第一次的修正估值，则

f(x1)=f(x°+x°)

其中x°为初始估值的增量，即x°=x1-x°。设函数f(x)具有任意阶导数，即可将上式在x°的邻域展开为泰勒级数，即：

f(x1)=f(x°+x°)=f(x°)+f'(x°)x°+[f''(x°)(x°)2]/2+…

若所取的|x°|足够小，则含(x°)2的项及其余的一切高阶项均可略去，并使其等于零，即：

f(x1)≈f(x°)+f'(x°)x°=0

故得x°=-f(x°)/f'(x°)

从而x1= x°-f(x°)/f'(x°)

可见，只要f'(x°)≠0，即可根据上式求出第一次的修正估值x1，若恰巧有f(x1)=0，则方程的真实解即为x*=x1。若f(x1)≠0，则用上述方法由x1再确定第二次的修正估值x2。如此反复叠代下去，直到求得真实解x*为止。

二，节点电压用极坐标牛顿—拉夫逊法潮流计算

节点的功率方程写成

?Li

= U i

j i

j ij

cos?

ij ij

sin?

)

i=1,2,3,⊕⊕⊕,n

?Li =U i

j i

(

G ij

sin?

ij ij

cos?

)

Gi ?

P (G+ B

其

中式

中

，

? ? ij

ij =

? =

? i i ? ? j j

是

两节

点

电

压

的

相角

差

。

把

节

点

功

率

表示

为

节

点

电压

的

幅

值

和相

角

的

函

数。在

有 n 个

节

点的

系

统中，假定

第 1～

m 号

节

点

为

节

点，第 m+1～n-1 号

节

点为

节

点

，第 n 号

节

点为平

衡

节

点

。

Un 和θ

n 是给

定

的

，

PV 节点

的

电

压

幅

值 Um+1～

Un-1 也

是给定

的

。

因

此，

只

剩

下 n-1 个

节

点

的

电压

相

角

1，

θ2，

…

，

n-1 和 m 个节

点

的

电

压幅

值 U1，

U2，

…

，

Um 是

未

知

量

。

实际

上

，对于

每

一

个 PQ

节点或每一

个 PV

节点都可以列写一个有功

功率不平衡量方程式，一共包含了 n-1+m 个方程式，正好同未知数的数目

相同，而比直角坐标形式的方程少了 n-1-m 个。

对于方程式可以写出修正方程式如下：

ij ij

j i

ii i j ij ij

ij ij

j ?i

H 是

(n-1)×(n-1)阶方

阵

，

其

元素

为

；

N 是

(n-1)×

m 阶

矩

阵，

其

元

素

为

；

是 m × (n-1)阶矩阵，其元素为

； L 是 m ×m 阶方阵，其元素为。

在这里把节点不平衡功率对节点电压幅值的偏导数都乘以该节点电压

，相应地把节点电压的修正量都除以该节点的电压幅值，这样，雅可比

矩阵的表达式就具有比较整齐的形式。

三，matlab 及 c 语言运算过程的具体实

例

例：网络接线如图，各支路阻抗和各节点功率均以标幺值标于图中

，其中节点 2 连接的实际是发额定功率的发电厂，设节点 1 的电压保持

为 1.06，用牛顿 -拉夫逊法计算系统中的潮流分布

。

U (G s i n

B c o s ?

) i j i j ij

ij ij ij

? N = U U

(G c o s ? +

B s in

) ij i j ij i j ij

( j

i )

M =

N ij i j ? L =

H ? j ?i 2 ? ii i j ij ij ij ij

j ?i

? M =

U U (G cos ? + B sin ? ) j i ? j ?i

2 L = U U (G sin ? B cos ?

)

2U B ii i

j ij ij

ij ij

i ii

j i

1 G

0.08+j0.24

0.45+j0.15

0.01+j0.03

0.4+j0.05

0.02+j0.06 0.06+j0.18

0.06+j0.18

0.08+j0.24

0.2+j0.2 2

0.04+j0.12

-0.02+j0.1

四，程序运行结果：

Matlab程序运行结果如下：

Y =

3.7500 -11.2500i-2.5000 + 7.5000i0-1.2500 + 3.7500i0

-2.5000 + 7.5000i10.8333 -32.5000i-1.6667 + 5.0000i-1.6667 + 5.0000i-5.0000 +15.0000i 0-1.6667 + 5.0000i12.9167 -38.7500i -10.0000 +30.0000i-1.2500 + 3.7500i -1.2500 + 3.7500i-1.6667 + 5.0000i -10.0000 +30.0000i12.9167 -38.7500i0

0-5.0000 +15.0000i-1.2500 + 3.7500i0 6.2500 -18.7500i count =

U =

1.0555 1.0572 1.0319 1.0331 1.0600

Angle =

0.04170.0055-0.0261-0.02360

Error_Angle_U =

1.0e-008 *

-0.5980

-0.0366

0.1334

0.1379

-0.8207

-0.4688

-0.5584

-0.6216

S =

0.6000 - 0.1000i0.2000 + 0.2000i-0.4500 - 0.1500i-0.4000 - 0.0500i0.0677 + 0.1531i

Line_S =

00.2905 - 0.1333i00.2991 - 0.0163i0

-0.2956 + 0.1229i00.2185 + 0.0764i0.2028 + 0.0746i0.0764 - 0.0760i

0-0.2109 - 0.0812i0-0.0918 - 0.0132i-0.1389 - 0.0789i -0.2931 - 0.0031i-0.1960 - 0.0786i0.0919 + 0.0130i00

0-0.0771 + 0.0758i0.1448 + 0.0773i00

Line_I =

00.2697 + 0.1377i00.2824 + 0.0273i0

-0.2790 - 0.1178i00.2071 - 0.0711i0.1922 - 0.0695i0.0719 + 0.0723i 0-0.2022 + 0.0840i0-0.0886 + 0.0151i-0.1326 + 0.0799i -0.2836 + 0.0097i-0.1879 + 0.0806i0.0886 - 0.0146i00

0-0.0727 - 0.0715i0.1366 - 0.0729i00

C语言运行结果如下：

节点导纳矩阵：

3.750000+j-11.250000 -2.500000+j7.500000 -0.000000+j-0.000000 -1.250000+j3.750000 -0.000000+j-0.000000

-2.500000+j7.500000 10.833333+j-32.500000 -1.666667+j5.000000 -1.666667+j5.000000 -5.000000+j15.000000 -0.000000+j-0.000000 -1.666667+j5.000000 12.916667+j-38.750000 -10.000000+j30.000000 -1.250000+j3.750000

-1.250000+j3.750000 -1.666667+j5.000000 -10.000000+j30.000000 12.916667+j-38.750000 -0.000000+j-0.000000

-0.000000+j-0.000000 -5.000000+j15.000000 -1.250000+j3.750000 -0.000000+j-0.000000 6.250000+j-18.750000 迭代次数：count=4

节点相角分别为:θ=0.041710 0.005480 -0.026114 -0.023594 0.000000

节点电压分别为:U=1.055525 1.057178 1.031931 1.033072 1.060000

节点功率为:S=

0.600000+j-0.100000 0.200000+j0.200000 -0.450000+j-0.150000 -0.400000+j-0.050000 0.067700+j0.153099

请按任意键继续. . .

经过比较matlab和c语言运行的结果是一样的！

最终的潮流分布如下图：

0.0677 + 0.1531i

5 0.0771 - 0.0758i G

0.45+j0.15

--0.1389 - 0.0789i

-0.0918 - 0.0132i

0.2109 + 0.0812i

0.4+j0.05

0.2931 + 0.0031i

0.0764 - 0.0760i

0.2+j0.2

0.2185 + 0.0764i

0.2028 + 0.0746i

-0.092 - 0.013i

0.1960 + 0.0786i

0.2905 - 0.1333i

0.2991 - 0.0163i

-0.06+0.1i 五，小结

-0.1448 - 0.0773i 3 -0.0918 - 0.0132i

0.2956 - 0.1229i

在计算机潮流计算中，使用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，非常快捷。在程序编写过程中，对公式的由来应该非常清楚，不然在编写过程中易出错，比如for 循环的次数，一些细节问题都应该反复琢磨。在程序调试过程中，应该分步调试，不要一开始就运行完整的程序。对程序中出现的问题应该从运行结果中分析问题的所在，有什么问题解决什么问题，抓住问题的要害。在潮流计算中运用matlab 比运用c语言要方便好多，matlab里有大量的数学函数直接调用。用c语言写的

话每一个函数都要自己编写，写起来很痛苦,其中求逆矩阵就用了一百多行。最

后想说的是，想学没有什么不可以。

六，程序代码

Matlab程序：

%Writer:ChenZhou

%Time:2009年11月9日-----2009年11月15日

%编译环境：matlab R2007b

clc

%说明：为了使节点按照先PQ，再PV节点，最后平衡节点的次序编号，以便与公式对照，节点1与节点5对调。

%节点阻抗矩阵

Z=[0,0.04+0.12i,0,0.08+0.24i,0;0.04+0.12i,0,0.06+0.18i,0.06+0.18i,0.0

2+0.06i;0,0.06+0.18i,0,0.01+0.03i,0.08+0.24i;0.08+0.24i,0.06+0.18i,0.

01+0.03i,0,0;0,0.02+0.06i,0.08+0.24i,0,0];

%求互导纳

for i=1:5

for j=1:5

if Z(i,j)==0

y(i,j)=0;

else

y(i,j)=1/Z(i,j);

end

%求导纳

for i=1:5

for j=1:5

if i~=j

Y(i,j)=-y(i,j);

else

for k=1:5

Y(i,j)=sum(y(i,:));

end

%导纳矩阵

G=real(Y);B=imag(Y);

matlab电力系统潮流计算

华中科技大学信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师： 2015年 11 月 10 日

2015年11月12日

信息工程学院课程设计成绩评定表

Abstract Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation

潮流计算(matlab)实例计算

潮流例题：根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本设计选择Matlab进行设计）。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。一、设计原理 1．牛顿-拉夫逊原理牛顿迭代法是取x0 之后，在这个基础上，找到比x0 更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新

的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤：（1）形成各节点导纳矩阵Y。（2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。（3）计算各个节点的功率不平衡量。（4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。（5）计算雅可比矩阵中的各元素。（6）修正方程式个节点电压（7）利用新值自第（3）步开始进入下一次迭代，直至达到精度退出循环。（8）计算平衡节点输出功率和各线路功率 2．网络节点的优化１）静态地按最少出线支路数编号这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数，然后，按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时，则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也２）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的，在编号过程中认为固定不变的，事实上，在节点消去过程中，每消去一个节点以后，与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加，减少或保持不变)。因此，如果每消去一个节点后，立即修正尚未编号节点的出线支路数，然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果，动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3．MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写，主要包括：一般数值分析，矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习高级语言那样难于掌握，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。二、设计内容 1.设计流程图

matlab潮流计算

附录1 使用牛顿拉夫逊法进行潮流计算的Matlab程序代码 % 牛拉法计算潮流程序 %----------------------------------------------------------------------- % B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳 % 5、支路的变比；6、支路首端处于K侧为1，1侧为0 % B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值 % 4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量 % 6、节点分类标号：1为平衡节点（应为1号节点）；2为PQ节点；3为PV节点； %------------------------------------------------------------------------ clear all; format long; n=input('请输入节点数:nodes='); nl=input('请输入支路数:lines='); isb=input('请输入平衡母线节点号:balance='); pr=input('请输入误差精度:precision='); B1=input('请输入由各支路参数形成的矩阵:B1='); B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2='); Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl); %------------------------------------------------------------------ for i=1:nl %支路数 if B1(i,6)==0 %左节点处于1侧 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else %左节点处于K侧 p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5)); %非对角元 Y(q,p)=Y(p,q); %非对角元 Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4); %对角元K侧 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4); %对角元1侧 end %求导纳矩阵 disp('导纳矩阵 Y='); disp(Y) %------------------------------------------------------------------- G=real(Y);B=imag(Y); %分解出导纳阵的实部和虚部 for i=1:n %给定各节点初始电压的实部和虚部

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职称副教授

摘要电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。本文主要运用的事潮流计算，潮流计算是电力网络设计与运行中最基本的运算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，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 Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation

matlab电力系统潮流计算

m a t l a b电力系统潮流计算 Final approval draft on November 22, 2020

华中科技大学信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师： 2015年 11 月 10 日

信息工程学院课程设计成绩评定表

基于MATLAB的电力系统潮流计算

基于MATLAB的电力系统潮流计算 %简单潮流计算的小程序，相关的原始数据数据数据输入格式如下： %B1是支路参数矩阵，第一列和第二列是节点编号。节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点%编号，将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。 %第三列为支路的串列阻抗参数。 %第四列为支路的对地导纳参数。 %第五烈为含变压器支路的变压器的变比 %第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，%“0”为不含有变压器。 %B2为节点参数矩阵，其中第一列为节点注入发电功率参数；第二列为节点%负荷功率参数；第三列为节点电压参数；第六列为节点类型参数，其中 %“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数。 %X为节点号和对地参数矩阵。其中第一列为节点编号，第二列为节点对地%参数。 n=input('请输入节点数:n='); n1=input('请输入支路数:n1='); isb=input('请输入平衡节点号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入支路参数:B1='); B2=input('请输入节点参数:B2='); X=input('节点号和对地参数:X='); Y=zeros(n); Times=1; %置迭代次数为初始值 %创建节点导纳矩阵 for i=1:n1 if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); else %含有变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);

基于MATLAB的潮流计算源程序代码(优.选)

%*************************电力系统直角坐标系下的牛顿拉夫逊法潮流计算********** clear clc load E:\data\IEEE014_Node.txt Node=IEEE014_Node; weishu=size(Node); nnum=weishu(1,1); %节点总数 load E:\data\IEEE014_Branch.txt branch=IEEE014_Branch; bwei=size(branch); bnum=bwei(1,1); %支路总数 Y=(zeros(nnum)); Sj=100; %********************************节点导纳矩阵******************************* for m=1:bnum; s=branch(m,1); %首节点 e=branch(m,2); %末节点 R=branch(m,3); %支路电阻 X=branch(m,4); %支路电抗 B=branch(m,5); %支路对地电纳 k=branch(m,6); if k==0 %无变压器支路情形 Y(s,e)=-1/(R+j*X); %互导纳 Y(e,s)=Y(s,e); end if k~=0 %有变压器支路情形 Y(s,e)=-(1/((R+j*X)*k)); Y(e,s)=Y(s,e); Y(s,s)=-(1-k)/((R+j*X)*k^2); Y(e,e)=-(k-1)/((R+j*X)*k); %对地导纳 end Y(s,s)=Y(s,s)-j*B/2; Y(e,e)=Y(e,e)-j*B/2; %自导纳的计算情形 end for t=1:nnum; Y(t,t)=-sum(Y(t,:))+Node(t,12)+j*Node(t,13); %求支路自导纳 end G=real(Y); %电导 B=imag(Y); %电纳 %******************节点分类************************************* * pq=0; pv=0; blancenode=0; pqnode=zeros(1,nnum); pvnode=zeros(1,nnum); for m=1:nnum; if Node(m,2)==3 blancenode=m; %平衡节点编号 else if Node(m,2)==0 pq=pq+1; pqnode(1,pq)=m; %PQ 节点编号 else if Node(m,2)==2 pv=pv+1; pvnode(1,pv)=m; %PV 节点编号 end end end end %*****************************设置电压初值********************************** Uoriginal=zeros(1,nnum); %对各节点电压矩阵初始化 for n=1:nnum Uoriginal(1,n)=Node(n,9); %对各点电压赋初值 if Node(n,9)==0;

运用MATLAB软件进行潮流计算论文

摘要本文运用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，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上述计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。根据运算结果，分析各支路损耗和系统总损耗。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。

关键词：牛顿-拉夫逊法MATLAB DDRTS 潮流计算目录 1．摘要 (2) 2．题目原始资料 (2) 3．题目分析 (5) 4.题目求解 (6) 1）根据题意要求画出等值电路 (6) 2）读程序画出拉夫逊法的流程图 (7) 3）变电所负荷为题目所给数据进行求解 (8) 4)编写程序并运行 (10) 5）具体调压调损耗过程 (10) 1.改变变压器变比调压 (10) 2.改变发电机机端电压调压 (12)

3.负荷按照一定比例变化的潮流计算分析 (15) 4.轮流断开支路双回线中的一条的潮流计算 (19) 5.仿真并比较 (26) 6.设计心得 (28) 7.参考文献 (29)

MATLAB下的潮流计算实现-稀疏技术毕业设计

毕业设计（论文）MATLAB下的潮流计算实现-稀疏技术

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。因此潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基础的计算。由于电力系统结构及参数的一些特点，并且随着电力系统不断扩大，潮流问题的方程式阶数越来越高，对这样的方程式并不是任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况成为促使电力系统计算人员不断寻求新的更可靠方法的重要因素。本文旨在于研究潮流计算的牛顿—拉夫逊法的基本原理，在Matlab环境中实现牛顿—拉夫逊法潮流计算的数学模型，程序流程以及编制相应程序，并在程序中融合了节点优化编号和稀疏技术，以提高计算效率。最后用IEEE-3O节点标准测试系统验证所编程序。关键词：潮流计算Newtom-Raphson法节点优化稀疏技术Matlab ABSTRACT Power flow calculation is fundanmental of analysis. Network reconfiguration,fault management,state estimator etc also need the data of electrial system power flow.There is important significance to develop power flow calculation in allusion to traits of distribution network. This paper introduces the principle of Newtom-Raphson algorithm, which is developed for calculation of power flow calculation ,where zero sequence network is open.With this algorithm,the three-phase load is resolved into positive/negative sequence power and coupling power,thus,decoupling three phase power flow into sequencet component power flow.The power flow can be obtained by just finding the positive sequence power flow and then finding the negative sequent component from the coupling https://www.360docs.net/doc/6318749261.html,pared with the existing methods,the jacobian matrix with the proposed algorithm is of much lower order,thus substantially reducing the computation burden.The proposed algorithm,together with a reference algorithm,has been simulated on an actual IEEE-30 system using statistic load date.And then it will

Matlab牛拉法潮流计算程序

%本程序的功能是用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算 % B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳 % 5、支路的变比；6、支路首端处于K侧为1，1侧为0 % B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值 % 4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量 % 6、节点分类标号：1为平衡节点（应为1号节点）；2为PQ节点； % 3为PV节点； clear; n=input('请输入节点数:n='); nl=input('请输入支路数:nl='); isb=input('请输入平衡母线节点号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入由各支路参数形成的矩阵:B1='); B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2='); Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl); % % %--------------------------------------------------- for i=1:nl %支路数 if B1(i,6)==0 %左节点处于1侧 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else %左节点处于K侧 p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5)); %非对角元 Y(q,p)=Y(p,q); %非对角元 Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; %对角元K侧 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2; %对角元1侧 end %求导纳矩阵 disp('导纳矩阵Y='); disp(Y) %---------------------------------------------------------- G=real(Y);B=imag(Y); %分解出导纳阵的实部和虚部 for i=1:n %给定各节点初始电压的实部和虚部 e(i)=real(B2(i,3)); f(i)=imag(B2(i,3)); V(i)=B2(i,4); %PV节点电压给定模值 end for i=1:n %给定各节点注入功率 S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i节点注入功率SG-SL B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5); %i节点无功补偿量 end %=================================================================== P=real(S);Q=imag(S); %分解出各节点注入的有功和无功功率 ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0; %迭代次数ICT1、a；不满足收敛要求的节点数IT2

完整word版基于matlab--psat软件的电力系统潮流计算课程设计

东北电力大学课程设计改革试用任务书: 电力系统潮流计算课程设计任务书设计名称：电力系统潮流计算课程设计设计性质：理论计算，计算机仿真与验证计划学时：两周一、设计目的 1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力； 2.培养学生的工程意识，灵活运用所学知识分析工程问题的能力 3.编制程序或利用电力系统分析计算软件进行电力系统潮流分析。二、原始资料 1、系统图：IEEE14节点。 GG 8G911106121413节点标准数据库IEEE142、原始资料：见课程设计基本内容：三、仿真工具中的潮流计算软件计算系统潮流；采用PSAT1. PSAT熟悉仿真工具的功能；1) IEEE标准数据格式内容；2)掌握计算数据；标准数据转化为PSATIEEE3)将法计算潮流中雅可

比矩阵的变化情况，NR法和PQ分解法计算潮流，观察NR2.分别采用分析两种方法计算潮流的优缺点；分析系统潮流情况，包括电压幅值、相角，线路过载情况以及全网有功损耗情况。3. 4.选择以下内容之一进行分析： 1)找出系统中有功损耗最大的一条线路，给出减小该线路损耗的措施，比较各种措施的特点，并仿真验证； 2)找出系统中电压最低的节点，给出调压措施，比较各种措施的特点，并仿真验证； 3)找出系统中流过有功功率最大的一条线路，给出减小该线路有功功率的措施，比较各种措施的特点，并仿真验证； 5.任选以下内容之一作为深入研究：（不做要求） 1)找出系统中有功功率损耗最大的一条线路，改变发电机有功出力，分析对该线路有功功率损耗灵敏度最大的发电机有功功率，并进行有效调整，减小该线路的损耗； 2)找出系统中有功功率损耗最大的一条线路，进行无功功率补偿，分析对该线路有功功率损耗灵敏度最大的负荷无功功率，并进行有效调整，减小该线路的损耗； 3)找出系统中电压最低的节点，分析对该节点电压幅值灵敏度最大的发电机端电压，并有效调整发电机端电压，提高该节点电压水平；四、课程设计成品基本要求： 1.绘制系统潮流图，潮流图应包括： 1)系统网络参数 2)节点电压幅值及相角 3)线路和变压器的首末端有功功率和无功功率 2.撰写设计报告，报告内容应包括以下几点： 1)本次设计的目的和设计的任务； 2)电力系统潮流计算的计算机方法原理，分析NR法和PQ分解法计算潮流的特点； 3)对潮流计算结果进行分析，评价该潮流断面的运行方式安全性和经济性； 4)找出系统中运行的薄弱环节，如电压较低点或负载较大线路，给出调整措施； 5)分析各种调整措施的特点并比较它们之间的差异； 6)结论部分以及设计心得；五、考核形式 1.纪律考核：学生组织出勤情况和工作态度等； 2.书面考核：设计成品的完成质量、撰写水平等； 3.答辩考核：参照设计成品，对计算机方法进行电力系统潮流计算的相关问题等进行答辩； 4.采用五级评分制：优、良、中、及格、不及格五个等级。

MATLAB潮流计算仿真

附录A MATLAB程序 %本程序的功能是用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算 % B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳 % 5、支路的变比；6、支路首端处于K侧为1，1侧为0 % B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值 % 4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量 % 6、节点分类标号 clear; n=10;%input('请输入节点数：n='); nl=11;%input('请输入支路数：nl='); isb=1;%input('请输入平衡母线节点号：isb='); pr=0.00001;%input('请输入误差精度：pr='); B1=[1 2 1.755e-2+4.155e-2i 0.26i 1 0; 1 4 3.159e-2+7.479e-2i 0.1215i 1 0; 1 6 3.159e-2+7.479e-2i 0.1215i 1 0; 2 3 3.68e-3+0.11135i 0 0.909 1; 4 5 3.68e-3+0.11135i 0 0.909 1; 4 6 2.808e-2+6.648e-2i 0.108i 1 0; 6 7 3.0865e-3+0.0833i 0 0.909 1; 6 8 3.159e-2+7.479e-2i 0.1215i 1 0; 6 10 2.457e-2+5.817e-2i 0.0945i 1 0; 8 9 3.0865e-3+0.0833i 0 0.909 1; 8 10 2.808e-2+6.648e-2i 0.108i 1 0];%input('请输入由支路参数形成的矩阵： B1='); B2=[0 0 1.05 1.05 0 1; 0 0 1 0 0 2; 0 0.6+0.3718i 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0.4+0.247i 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0.35+0.2169i 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0.5+0.3099i 1 0 0 2; 0.8 0 1.05 1.05 0 3];%input('请输入各节点参数形成的矩阵： B2='); Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n) ;S1=zeros(nl); %－－－－－－－修改部分－－－－－－－－－－－－ ym=0; SB=100;UB=220; %ym=input('您输入的参数是标么值？（若不是则输入一个不为零的数值）'); if ym~=0

基于matlab的电力系统潮流计算 (1)

昆明学院2014届毕业论文（设计）论文（设计）题目基于MATLAB的电力系统潮流计算子课题题目姓名白春涛学号 201004170201 所属院系自动控制与机械工程专业年级电气工程及其自动化2010级指导教师王荔芳 2014 年 5 月

摘要电力系统潮流计算是最基本、最常用的计算。根据系统给定的运行条件、网络及元件参数，通过电力系统潮流计算可以确定各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率发布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。由于电力系统是一个具有高度非线性的复杂系统，在潮流计算时涉及到大量的矢量计算和矩阵运算，手工计算已经无法满足需要，因而需要一个具有高效处理矩阵运算的语言。本次设计的主要目的就是利用MATLAB最重要的组件之一Simlink中的电力元件库（SimPowerSystens）构建电力系统仿真模型。对电力系统进行仿真计算，利用MATLAB的强大计算功能，编写M语言，设置变量参数，得出计算结果并进行分析，并得出结论。结果表明运用MATLAB对复杂电力系统潮流进行分析与仿真，能够准确直观地考察电力系统稳态的静态特征，验证了MATLAB在电力系统仿真中的强大作用。关键词：电力系统潮流计算；MATLAB；仿真

Abstract Power system power flow calculation is the most basic, the most commonly used computing.According to the system of a given operation conditions, network and component parameters, through the power system flow calculation on each busbar voltage can be determined (amplitude and phase Angle), released in the network power and power loss, etc.The result of the power system flow calculation is the basis of the calculation and fault analysis of power system stability.So the power flow calculation in power system planning and design, production, scheduling management and has a wide application in scientific research. Because of the power system is a highly nonlinear complex system, when the power flow calculation involves a lot of vector and matrix calculation, manual calculation has been unable to meet this need, and therefore need a language with efficient processing matrix operations.The main purpose of this design is to use one of the most important component of MATLAB in the Simlink power component library (SimPowerSystens) power system simulation model was constructed.For power system simulation, using the powerful calculation function of MATLAB, write M language, set a variable parameters, it is concluded that the calculation results and analysis, and conclusion.Results show that using the MATLAB to complex trend analysis and simulation, power system accurately visually inspect the static characteristics of electric power system steady state, the powerful functions of MATLAB in power system simulation is verified. Key words: power system flow calculation;MATLAB;The simulation

matlab潮流计算毕业设计

毕业设计（论文）matlab潮流计算

前言电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性。可靠性和经济性。此外，电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。所以潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基础的计算。随着科学技术的发展，电力系统变得越来越复杂，电气工程师掌握一种好的能对电力系统进行仿真的软件是学习和研究的需要。文章简要介绍了MATLAB发展历史、组成和强大的功能，并用简单例子分别就编程和仿真两方面分析了MATIAB软件在电力系统研究中的具体应用。采取等效电路法，能对特殊、复杂地电力系统进行高效仿真研究，因此，掌握编程和仿真是学好MATLAB的基础。与众多专门的电力系统仿真软件相比，MATLAB软件具有易学、功能强大和开放性好，是电力系统仿真研究的有力工具。 1电力系统的基本概念电力系统：发电机把机械能转化为电能，电能经变压器和电力线路输送并分

matlab潮流计算

1电力系统的基本概念电力系统：发电机把机械能转化为电能，电能经变压器和电力线路输送并分配到用户，在那里经电动机、电炉和电灯等设备又将电能转化为机械能、热能和光能等。这些生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、变换器、电力线路及各种用电设备等联系在一起组成的统一整体称为电力系统。电力网：电力系统中除发电机和用电设备外的部分。动力系统：电力系统和“动力部分”的总和。 2潮流计算 2.1潮流计算概述与发展电力系统潮流计算也分为离线计算和在线计算两种，前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系统的经常监视及实时控制。利用电子数字计算机进行电力系统潮流计算从50年代中期就已经开始。在这20年内，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点： 1）计算方法的可靠性或收敛性； 2）对计算机内存量的要求； 3）计算速度； 4）计算的方便性和灵活性。电力系统潮流计算问题在数学上是一组多元非线性方程式求解问题，其解法都离不开迭代。因此，对潮流计算方法，首先要求它能可靠地收敛，并给出正确答案。由于电力系统结构及参数的一些特点，并且随着电力系统不断扩大，潮流问题的方程式阶数越来越高，对这样的方程式并不是任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况成为促使电力系统计算人员不断寻求新的更可靠方法的重要因素。在用数字计算机解电力系统潮流问题的开始阶段，普遍采取以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机内存量比较下，适应50年代电子计算机制造水平和当时电力系统理论水平。但它的收敛性较差，当系统规模变大时，迭代次数急剧上升，在计算中往往出现迭代不收敛的情况。这就迫使电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为基础的逐次代入法。