【正文】 i)稱互導納， 由此可得互導納 ijY 數(shù)值上就等于在節(jié)點 i 施加單位電壓，其他節(jié)點全部接地時，經(jīng)節(jié)點 j 注入網(wǎng)絡的電流，因此可定義為： / ( 0 , )ji ji i jY I U U j i? ? ? 節(jié)點 j， i之間的互導納 ijY 數(shù)值上就等于連接節(jié)點 j， i 支路到導納的負值。設網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)為（不含參考節(jié)點），則 BI ， BU 均為n*n 列向量。速度方面都超過了阻抗法，成為了 60 年代末期以后廣泛采用的優(yōu)秀方法。阻抗法改善了系統(tǒng)潮流計算問題的收斂性，解決了導納無法求解的一些系統(tǒng)的潮流計算，在 60 年代獲得了廣泛的應用，阻抗法德主要缺 點是占用計算機內(nèi)存大，每次迭代的計算量大。對現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的運行和擴建，對新的電力系統(tǒng)進行規(guī)劃設計以及對電力系統(tǒng)進行靜態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析都是以潮流計算為基礎(chǔ)?？煽啃院徒?jīng)濟性。靈活交流輸電技術(shù)是指運用固態(tài)電子器件與現(xiàn)代自動控制技術(shù)對交流電網(wǎng)的電壓、相位角、阻抗、功率以及電路的通斷進行實時閉環(huán)控制，從而提高高壓輸電線路的訴訟能力和電力系 統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)水平。 3 4 65 100 0。=220+j0kV,5 節(jié)點為 PV 節(jié)點，注入有功功率為 40MW，無功功率為 30Mvar，其余節(jié)點均為 PQ 節(jié)點，注入功率分別為? 2=j10MVA，? 3=180j100MVA,?4=50j30MVA. 首先計算節(jié)點數(shù)據(jù)矩陣如下， %(bus)(volt) (ang) (p) (q) (bus type) bus=[ 1 3。保證用戶的電壓接近額定值是電力系統(tǒng)調(diào)度的基本任務之一。 ；連調(diào)； 。 5. 培養(yǎng)和提高學生對電力系統(tǒng)分析與設計能力。220kV 線路參數(shù)為： Z12=+。 我們首先對給定的程序輸入部分作了簡要的分析，程序開始需要我們確定輸入節(jié)點數(shù)、支路數(shù)、平衡母線號、支路參數(shù)矩陣、節(jié)點參數(shù)矩陣。 4 1。 xx 大學課程設計 第 頁 5 第三章 電力系統(tǒng)潮流計算概述 電力工業(yè)發(fā)展初期，電能是直接在用戶附近的發(fā)電站（或稱發(fā)電廠）中生產(chǎn)的，各發(fā)電站孤立運行。在電力系統(tǒng)調(diào)度運行的多個領(lǐng)域都涉及到電網(wǎng)潮流計算。 利用電子數(shù)字計算機進行潮 流計算從 50 年代中期就已經(jīng)開始了。 運行方式管理中，潮流是確定電網(wǎng)運行方式的基本出發(fā)點；在規(guī)劃領(lǐng)域，需要進行潮流分析驗證規(guī)劃方案的合理性；在實時運行環(huán)境，調(diào)度員潮流提供了多個在預想操作情況下電網(wǎng)的潮流分布以及校驗運行可靠性。 克服阻抗法缺點是另一個途徑是采用牛頓 拉夫遜法。根據(jù)這一規(guī)定，電源節(jié)點的注入電流為正，負荷節(jié)點為負。 節(jié)點導納矩陣的對角元素 iiY (i=1， 2， n)成為自導納。而且，由于每個節(jié)點所連接的支路數(shù)總有一個限度，隨著網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)的增加非 零元素相對愈來愈少，節(jié)點導納矩陣的稀疏度，即零元素數(shù)與總元素的比值就愈來愈高。 S 隨節(jié)點數(shù) n 的增加而增加： n=50， S 可達 92%； n=100， S 可達 90%； n=500， S 可達 99%，充分xx 大學課程設計 第 頁 10 利用節(jié)點導納矩陣的稀疏性可節(jié)省計算機內(nèi)存，加快計算速度，這種技巧稱為稀疏技術(shù)。 注意字母幾種不寫法的不同意義：粗體黑字表示導納矩陣，大寫字母 ijY 代矩陣 BY 中的第 i行第 j 列元素，即節(jié)點 i 和節(jié)點 j 之間的互導納。節(jié)點導納矩陣的對角元素就等于各該節(jié)點所連接導納的總和。 非標準變比變壓器等值電路 變壓器型等值電路更便于計算機反復計算 ,更適宜于復雜網(wǎng)絡的潮流計算 .雙繞組變壓器可用阻抗與一個理想變壓器串聯(lián)的電路表示 .理想變壓器只是一個參數(shù) ,那就是變比 1U / U2?? 。取 i i iUU??? ， ||ij ij ijYy ???，得到潮流方程的極坐標形式： 1ni i i i ij j ijP jQ U Y U???? ? ? ?? xx 大學課程設計 第 頁 15 b。所以，根據(jù)電力系統(tǒng)中各節(jié)點性質(zhì)的不同，很自然地把節(jié)點分成三類： ① PQ 節(jié)點 對這一類點，事先給定的是節(jié)點功率 (P， Q)，待求的未知量是節(jié)點電壓向量xx 大學課程設計 第 頁 16 (U， ? )，所以叫 PQ 節(jié)點。通常選擇有一定無功功率儲備的發(fā)電機母線或者變電所有無功補償設備的母線做 PU節(jié)點處理。 Q。 5. 節(jié)點之間電壓的相位差應滿足 m a x| | | | | |ij i j i j? ? ? ? ?? ? ? ? 為了保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求某些輸電線路兩端的電壓相位不超過一定的數(shù)值。 這一方法還可以做下面的解釋，設第 n 次迭代得到的解語真值之差，即 )(nX的誤差為 ? 時，則： 0)( )( ???nXf 把 )( )( ??nXf 在 )(nX 附近對 ? 用泰勒級數(shù)展開 0......)(!2)()()( )(2)()()( ????????? nnnn XfXfXfXf ??? 上式省略去 2? 以后部分 0)()( )()( ??? nn XfXf ? )(nX 的誤差可以近似由上式計算出來。如果不收斂，轉(zhuǎn)回②進行下次迭代計算，直到收斂為止。 global Y。 PQ。 [dfile,pathname]=uigetfile(39。 % strip off .m eval(dfile(1:lfile2))。 end outfile=strcat(outfile,dfile(I))。 global nl。 for I = 1:nb, type= bus(I,6)。PV。 global bus。 if J~=0 Yt=1/Zt。 end if (K==0)amp。 Y(I,J)=Y(I,J)+K*Yt。 max1=100。, real(Y(I,J)),imag(Y(I,J)))。 Jac=form_jac(bus,Y)。,i)。 第 %d 次 迭 代 的 功 率 偏 差 dP 和dQ\n39。 end fprintf(myf,39。)。 for I=1:nb1 bus(I,3)=angl(I,1)。 end if(max(abs(dx))eps1)amp。 global Y。 B=real(Y(I,J))*sin(ang)imag(Y(I,J))*cos(ang)。 J=line(k,2)。 if J~=0 Uj=bus(J,2)*(cos(bus(J,3))+j*sin(bus(J,3)))。 Iji=(UjUi)*Yt/K+Uj*Yt*(1K)/K^2。 end 恢復原節(jié)點編號： global nl。 end end tem(I,:)=bus(nodenum(J,1),:)。 global myf。節(jié)點 節(jié)點電壓 節(jié)點相角（角度） 節(jié)點注入功率 \n39。 fprintf(myf, 39。 2 1。 4 5 65 100 0]。 然后計算線路數(shù)據(jù)矩陣如下， % b1 b2 (R) (X) (G) (B) (K) line=[ 1 2 0。 %2d %2d %10f+j%10f %10f+j%10f %10f+j%10f\n39。, bus(I,1),bus(I,2),bus(I,3)*180/pi,bus(I,4),bus(I,5))。 fprintf(myf, 39。 break end end end end 輸出： function output global nb。 global Y。 end Sij=Ui*conj(Iij)。 end if (K==0)amp。 Yt=1/Zt。 global lPQ。 sum=sum+bus(I,2)*bus(J,2)*(A)。 end 計算節(jié)點注入功率： global nb。 end for I=1:nPQ % bus(I,2)=u(I,1)。 第 %d 次 迭 代 的 節(jié) 點 相 角 delta 和電壓U\n39。%10e 39。, del(I,1))。 end fprintf(myf, 39。第 %d次迭代結(jié)果 \n39。 end for i=1:max1 angl(:,1)=bus(1:nb1,3)。節(jié)點導納矩陣 Y\n39。 global bus。 Y(I,J)=Y(I,J)Yt/K。(J~=0) Y(I,I)=Y(I,I)+Yt+Ym。 Y=zeros(nb,nb)。 bus(:,1)=newbus。 PV(nPV,:)=bus(I,:)。 global nodenum。 myf=fopen(outfile,39。39。)。 打開 bus line 的數(shù)據(jù)文件的子程序： function openfile global nb nl。 openfile。 xx 大學課程設計 第 頁 22 global nb。按上述得到的修正向量 nXXX ?????? , 21 ? 后，得到如下關(guān)系 nnn XXX ?????? 這比 nXXX ??? , 21 ? 更接近真實值。如果不能滿足要求，則應修改某些變量的給定值，甚至修改系 統(tǒng)的運行方式，重新進行計算。這些要求夠成了潮流問題中某些變量的約束條件，常用的約束條件如下： 1. 節(jié)點電壓應滿足 2. m i n m a x ( 1 , 2 , )i i iU U U i n? ? ? 從保證電能質(zhì)量和供電安全的要求來看，電力系統(tǒng)的所有電氣設備都必須運行在額定電壓附近。 Q，整個系統(tǒng)的功率平衡由這一節(jié)點承擔。在潮流計算中，系統(tǒng)大部分節(jié)點屬于 PQ 節(jié)點。 （ 4）它是一組 n個復數(shù)方程，因而實數(shù)方程數(shù)為 2n 個但方程中共含 4n個變量：P， Q， U 和 ? ， i=1， 2， ， n，故必須先指定 2n個變量才能求解。它具有如下特點： （ 1）它是一組代數(shù)方程，因而表征的是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行特性。因此，一般情況下，節(jié)點導納矩陣的對角元素往往大于非對角元素的負值。參考節(jié)點一般取大地，編號為零。同時可見 / ( 0 , , 1 , 2 , , )ij i j iY I U U i j n j i? ? ? ?。對于有接地支路的節(jié)點，其所在行列的元素之和等于該點接地支路的導納。 n。如整個網(wǎng)絡無接地支路，則需要選定某一節(jié)點為參考。內(nèi)存要求。這就迫使電力系統(tǒng)的計算人員轉(zhuǎn)向以阻抗矩陣為基礎(chǔ)的逐次代入法。各點電壓是否滿 足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行方式的研究中，都需要利用潮流計算來定量的分析比較供電方案或運行方式的合理性。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)提出了“靈活交流輸電和新型直流輸電”的概念。