【正文】 摘 要本文運用MATLAB軟件進(jìn)行潮流計算，對給定題目進(jìn)行分析計算，再應(yīng)用DDRTS軟件，構(gòu)建系統(tǒng)圖進(jìn)行仿真，最終得到合理的系統(tǒng)潮流。潮流計算是電力系統(tǒng)最基本最常用的計算。根據(jù)系統(tǒng)給定的運行條件，網(wǎng)絡(luò)接線及元件參數(shù)，通過潮流計算可以確定各母線的電壓幅值和相角，各元件流過的功率，整個系統(tǒng)的功率損耗。潮流計算是實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟發(fā)供電的必要手段和重要工作環(huán)節(jié)。因此，潮流計算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃計算，生產(chǎn)運行，調(diào)度管理及科學(xué)計算中都有著廣泛的應(yīng)用。首先，畫出系統(tǒng)的等效電路圖，在計算出各元件參數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用牛頓—拉夫遜NewtonRaphson法以及MATLAB軟件進(jìn)行計算對給定系統(tǒng)圖進(jìn)行了四種不同負(fù)荷下的潮流計算，經(jīng)過調(diào)節(jié)均得到符合電壓限制及功率限制的潮流分布。其次，牛頓—拉夫遜NewtonRaphson法具有較好的收斂性，上述計算過程經(jīng)過四到五次迭代后均能收斂。根據(jù)運算結(jié)果，分析各支路損耗和系統(tǒng)總損耗。最后，應(yīng)用DDRTS軟件，構(gòu)建系統(tǒng)圖，對給定負(fù)荷重新進(jìn)行分析，潮流計算后的結(jié)果也能滿足相應(yīng)的參數(shù)要求。關(guān)鍵詞：牛頓拉夫遜法 MATLAB DDRTS 潮流計算目 錄1．摘要…………………………………………………………………………22．題目原始資料 ……………………………………………………………23．題目分析……………………………………………………………………5………………………………………………………………………61）根據(jù)題意要求畫出等值電路……………………………………………62）讀程序畫出拉夫遜法的流程圖…………………………………………73）變電所負(fù)荷為題目所給數(shù)據(jù)進(jìn)行求解…………………………………84)編寫程序并運行…………………………………………………………105）具體調(diào)壓調(diào)損耗過程……………………………………………………10…………………………………………………10……………………………………………12……………………………15…………………………19……………………………………………………………………26…………………………………………………………………… 28……………………………………………………………………29一、 題目原始資料：1．系統(tǒng)圖：兩個發(fā)電廠分別通過變壓器和輸電線路與四個變電所相連。變電所1變電所2變電所3變電所435kV母線10kV母線35kV母線10kV母線一次側(cè)電壓220kV一次側(cè)電壓220kV母線1母線3母線2線路長為100km線路長為50km線路長為90km線路長為100km2*QFQ5022*QFS502TQN10022*TQN1002。。線路長為80km。。電廠一電廠二發(fā)電廠資料：母線1和2為發(fā)電廠高壓母線，發(fā)電廠一總裝機容量為（ 300MW ），母線3為機壓母線，機壓母線上裝機容量為（ 100MW），最大負(fù)荷和最小負(fù)荷分別為50MW和20MW；發(fā)電廠二總裝機容量為（ 200MW ）。變電所資料：(一)變電所4低壓母線的電壓等級分別為：35KV 10KV 35KV 10KV（二）變電所的負(fù)荷分別為：50MW 50MW 40MW 70MW（三）每個變電所的功率因數(shù)均為cosφ=；（四）變電所1和變電所3分別配有兩臺容量為75MVA的變壓器，短路損耗414KW，短路電壓（%）=；變電所2和變電所4分別配有兩臺容量為63MVA的變壓器，短路損耗為245KW，短路電壓（%）=；輸電線路資料：發(fā)電廠和變電所之間的輸電線路的電壓等級及長度標(biāo)于圖中，單位長度的電阻為，單位長度的電抗為，單位長度的電納為。二、 課程設(shè)計內(nèi)容及要求(一) 課設(shè)內(nèi)容：，畫出等值電路圖。，各節(jié)點數(shù)據(jù)利用給定的程序進(jìn)行在變電所在某一負(fù)荷情況下的潮流計算，并對計算結(jié)果進(jìn)行分析。，進(jìn)行潮流計算分析。1）4個變電所的負(fù)荷同時以2%的比例增大；2）4個變電所的負(fù)荷同時以2%的比例下降3）1和4號變電所的負(fù)荷同時以2%的比例下降，而2和3號變電所的負(fù)荷同時以2%的比例上升；，分析潮流計算的結(jié)果，如果各母線電壓不滿足要求，進(jìn)行電壓的調(diào)整。（；電壓35KV要求調(diào)整范圍在3536之間），分析潮流的分布。（幾條支路斷幾次），進(jìn)行繪制系統(tǒng)圖進(jìn)行上述各種情況潮流的分析，并進(jìn)行結(jié)果的比較。 。(二) 課設(shè)要求：，進(jìn)行潮流計算輸出結(jié)果，分析潮流分布，寫出分析說明。，進(jìn)行潮流的調(diào)節(jié)控制，并說明調(diào)節(jié)控制的方法，并列表表示調(diào)節(jié)控制的參數(shù)變化。，以及潮流分布圖。三、 題目分析 根據(jù)系統(tǒng)圖可知此系統(tǒng)為兩端供電網(wǎng)路，將母線1，2設(shè)為節(jié)點1，2，將變電所4的高低壓側(cè)分別設(shè)為節(jié)點10。并且，將節(jié)點1設(shè)為平衡節(jié)點，將節(jié)點2設(shè)為PV節(jié)點，其余節(jié)點設(shè)為PQ節(jié)點。根據(jù)題目原始資料，計算發(fā)電廠、變壓器及線路的參數(shù)。（1）運用下列公式計算變壓器參數(shù)：采用變壓器參數(shù)為折算至高壓側(cè)的數(shù)值，其變比K1，其中， 計算變壓器分接頭變比變壓器有5個抽頭，電壓調(diào)節(jié)范圍為2*%， 對應(yīng)的分接頭開始時設(shè)變壓器高壓側(cè)接主接頭。 （2）計算線路參數(shù) （3）變電所負(fù)荷分別為： 變電所1 =50+ 變電所2 =50+ 變電所3 =40+ 變電所4 =70+將參數(shù)整理如下表： 首端號 末端號 阻抗有名值 電納有名值13+15+17+29+34+056+078+079+910+0 利用牛頓拉夫遜法進(jìn)行求解，用MATLAB軟件編程，可以求解系統(tǒng)潮流分布根據(jù)題目的不同要求對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)節(jié)變壓器變比和發(fā)電廠的電壓，求解出合理的潮流分布，最后用DDRTS進(jìn)行潮流分析，將兩者進(jìn)行比較。四、 題目求解（一）根據(jù)題意要求畫出等值電路（二）讀程序畫出牛頓拉夫遜法的流程圖啟動輸入原始數(shù)據(jù)形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣分解各節(jié)點初始電壓的實部和虛部迭代次數(shù)K=0求PQ節(jié)點的,，求PV節(jié)點的，置節(jié)點號i=0雅克比矩陣是否形成，in求得雅克比矩陣各元素增大節(jié)點號i=i+1把雅克比矩陣單位化求解修正方程，得，求解最大修正量，是否收斂回帶各電壓新值，K=K+1計算輸出電壓大小及相角，節(jié)電功率及支路損耗停止否是否是(三) 變電所負(fù)荷為題目所給數(shù)據(jù)進(jìn)行求解B1矩陣：支路首端號；末端號； 支路阻抗； 線路對地電納 (或變壓器導(dǎo)納)；支路的變比； 支路首端處于K側(cè)為1，1側(cè)為0；線路/變壓器標(biāo)識（0/1）變壓器參數(shù)當(dāng)支路首端處于K側(cè)標(biāo)識為1時歸算至末端側(cè)，0歸算至首端側(cè)B2矩陣：該節(jié)點發(fā)電機功率； 該節(jié)點負(fù)荷功率；PQ節(jié)點電壓初始值，或平衡節(jié)點及PV節(jié)點電壓的給定值節(jié)點所接無功補償并聯(lián)電容（感）的電納節(jié)點分類標(biāo)號：1為平衡節(jié)點（應(yīng)為1號節(jié)點）；2為PQ節(jié)點；3為PV節(jié)點；B1=[ 1 3 + 1 01 5 + 1 01 7 + 1 02 9 + 1 0 3 4 + 0 220/ 15 6 + 0 220/11 17 8 + 0 220/ 17 9 + 1 09 10 + 0 220/11 1]B2=[ 0 0 231 0 1200 0 231 0 30 0 220 0 20 50+ 35 0 20 0 220 0 20 50+ 10 0 20 0 220 0 20 40+ 35 0 20 0 220 0 20 70+ 10 0 2]由于各節(jié)點電壓不應(yīng)超過各自的允許范圍，由題目要求知，變壓器低壓側(cè)電壓有名值變化范圍如下表：節(jié)點46108 電壓下限（KV）3535電壓上限(KV)3636同時保證發(fā)電廠發(fā)出的有功功率要大于變電所有功功率，并且兩者差值越小表明線路有功功率損耗越小，越滿足實際要求。(四) 編寫程序并運行由于程序較復(fù)雜，故將其放入附錄中，具體程序和結(jié)果見附錄一由附錄一的結(jié)果可以觀察到各個節(jié)點電壓有名值分別為: 節(jié)點12345電壓230230節(jié)點678910電壓由此觀察到節(jié)點10的電壓都較正常范圍偏高，因此調(diào)節(jié)變壓器分接頭和發(fā)電廠電壓，此系統(tǒng)進(jìn)行多次調(diào)整，最終得到合理結(jié)果。（五）具體調(diào)壓調(diào)損耗過程由于調(diào)節(jié)的次數(shù)很多，過程較為復(fù)雜，只選取其中有代表性的兩組數(shù)據(jù)如下所述。調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法電廠1電壓電廠2電壓分接頭1分接頭2分接頭3分接頭4未調(diào)整23023011/22011/220第一次23023011/11/第二次23023011/23111/231 調(diào)節(jié)結(jié)果： 節(jié)點電壓12345678910未調(diào)整230230第一次230230第二次230230 功率損耗未調(diào)整第一次第二次(1,3)支路(1,5)支路(1,7)支路(2,9)支路(3,4)支路++ +(