【正文】 S 3 UdUU ??? ?? 41UdIIIZIIZIZ aaa ??????? ?????? )()( 323422312UdUSSSZSSZSZ Naaa ??????? )()( 3*2**312**23*1234*23*12*34*23*12*334*234*23* ~~)(~ZZZUdUZZZSZSZZS Na ???????? ?河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 9 流經(jīng)阻抗 34Z 功率為： 計(jì)算各線段的電壓降落和功率損耗，過(guò)程為：求得網(wǎng)絡(luò)功率分布后，確定其功率分點(diǎn)以及流向功率分點(diǎn)的功率，在功率分點(diǎn)即網(wǎng)絡(luò)最低電壓點(diǎn)將環(huán)網(wǎng)解開(kāi)， 將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)看成兩個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)，由功率分點(diǎn)開(kāi)始，分別從其兩側(cè)逐段 電源端推算電 壓降落和功率損耗。 兩端電壓相等 ?aI? 3I?? ?3I? 圖 兩端電壓相等 aI? ：流經(jīng)阻抗 12Z 的電流 2I? ， 3I? ：節(jié)點(diǎn) 2,3 的注入電流 用簡(jiǎn)化的回路電流法解該簡(jiǎn)化等值電路 則NUSI *?? 通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近似認(rèn)為是額定電壓 ,運(yùn)算負(fù)荷2~S , 3~S 的符號(hào)與 注入功率及注入電流的符號(hào)相反，則： 0)()( 323122312 ?????? IIIZIIZIZ aaa ??????的功率，為流經(jīng)阻抗 1231*23*12*331*231*23*3*2**312**23*12~~)(~0)()(ZZZZSZSZZSSSSZSSZSZaaaa???????????123z 1 2z 3 1 z 2 3河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 8 相似的 bS~ =31*23*12* 331*231*23* ~~)(ZZZSZSZZ???? 兩端電壓不相等 圖 兩端電壓不相等 回路電壓為 0 的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。 3） 根據(jù)估算出的潮流分布，從電源端開(kāi)始，根據(jù)前面簡(jiǎn)單支路的電壓計(jì)算公式依次計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓。因此，輻射型網(wǎng)絡(luò)的手動(dòng)潮流計(jì) 算僅包含三步： 1） 根據(jù)電力系統(tǒng)各個(gè)元件的電機(jī)參數(shù)，建立電力系統(tǒng)的等值計(jì)算電路；然后河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 7 將對(duì)地支路等效為支路消耗的功率，并將各個(gè)節(jié)點(diǎn)消耗的功率進(jìn) 行合并。 通過(guò)這樣處理，輻射型網(wǎng)絡(luò)就化減為若干簡(jiǎn)單支路的級(jí)聯(lián)，可以利用簡(jiǎn)單支路的潮流和電壓計(jì)算方法逐級(jí)進(jìn)行潮流計(jì)算。 輻射型網(wǎng)絡(luò)的手工潮流計(jì)算方法 所謂輻射型網(wǎng)絡(luò)就是單電源供電的非環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)中所有的負(fù)荷都由一個(gè)電源供電，輻射型網(wǎng)絡(luò)是由若干個(gè)簡(jiǎn)單支路樹(shù)枝狀串級(jí)聯(lián)接而成的。 由于潮流計(jì)算通常是在電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，此時(shí)節(jié)點(diǎn)電壓與平均額定電壓差別不大，因此，在手工近似計(jì)算中，將上述的迭代過(guò)程只進(jìn)行一次。 2V 為參考相量），? 為末端電壓和電流的夾角，稱為功率因數(shù)角。 根據(jù)電路理論， 1~S , 1V? 和 2V? , 2~S 這四個(gè)變量，任何兩個(gè)變量已知都可以求出另外兩個(gè)變量。因此任何復(fù)雜的潮流計(jì)算都是從一個(gè)簡(jiǎn)單支路的潮流分布和電壓降落的計(jì)算開(kāi)始的。雖然潮流計(jì)算的本質(zhì)是解電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)功率方程，然而手工的計(jì)算方法是不可能用解上述節(jié)點(diǎn)功率方程的方法來(lái)進(jìn)行潮流計(jì)算的。另外 , MATLAB 稀疏矩陣技術(shù)的引入 , 使電力系統(tǒng)潮流計(jì)算由傳統(tǒng)方法轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)化算法成為可能。矩陣輸入、輸出格式簡(jiǎn)單 , 與數(shù)學(xué)書(shū)寫(xiě)格式相似 。在計(jì)算要求相同的情況下 , 使用 MATLAB 編程 , 工作量河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 引言 3 將會(huì)大為減少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟 ,對(duì) MATLAB 潮流計(jì)算的研究為快速、詳細(xì)地解決大電網(wǎng)的計(jì)算問(wèn)題開(kāi)辟了新思路。它的強(qiáng)大 的矩陣處理功能給電力系統(tǒng)的分析、計(jì)算帶來(lái)許多方便。這種情況促使電力系統(tǒng)的研究人員不斷尋求新的更可靠的計(jì)算方法。非線性代數(shù)方程組的解法離不開(kāi)迭代，因此，潮流計(jì)算方法首先要求它是能可靠的收斂，并給出正確答案。對(duì)潮流計(jì)算的要求可以歸納為下面幾點(diǎn)： ① 算法的可靠性或收斂性 ② 計(jì)算速度和內(nèi)存占用量 ③ 計(jì)算的方便性和靈活性 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算屬于穩(wěn)態(tài)分析范疇，不涉及系統(tǒng)元件的動(dòng)態(tài)特性和過(guò)渡過(guò)程。其發(fā)展方向不外是改善收斂、提高速度和減少內(nèi)存。此后，潮流汁算便沿著這兩條路線向前發(fā)展：在 N— R迭代的基礎(chǔ)上于 70 年代提出了 P— Q 解耦迭代，后又在 直角坐標(biāo)N— R 迭代基礎(chǔ)上提出了帶二階項(xiàng)的牛頓法；在節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣法的基礎(chǔ)上采用了分塊矩陣和分割系統(tǒng)的方法。 50 年代中期，美國(guó)學(xué)者 Ward 和 Hale 應(yīng)用節(jié)點(diǎn)形式的數(shù)學(xué)模型取得了成功，基于節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的迭代算法，即 G— S(高斯 — 賽德?tīng)?)迭代問(wèn)世。自 50 年代開(kāi)始，隨著河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 引言 2 數(shù)字計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，電力工作者立即采用這一強(qiáng)有力工具，進(jìn)行了計(jì)算 機(jī)求解潮流問(wèn)題的研究。這實(shí)際上是一種物理模擬方法。 潮流計(jì)算發(fā)展史 回顧電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的發(fā)展史，其經(jīng)歷了幾個(gè)階段：開(kāi)始是手算，只能求解簡(jiǎn)單系統(tǒng)的潮流，而且還需采用一些簡(jiǎn)化假設(shè)。同時(shí)，為了 實(shí)時(shí)監(jiān)控 電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。 預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案。 在編制年運(yùn)行方式時(shí) ,在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上 ,選擇典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算 ,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié) ,供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考 ,并對(duì)規(guī)劃、基建部門(mén)提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu) ,加快基建進(jìn)度的建議。電力系統(tǒng)潮流計(jì) 算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和故障分析的基礎(chǔ)。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract II Abstract Power system load flow calculation is the most basic and monly used calculations. Given according to the system operating conditions, the work connection and device parameters can be determined by power flow calculation of the bus voltage (magnitude and phase angle), the power flowing through the ponents, overall system power consumption and so on. Flow calculation is to achieve economic development of power system supply the necessary means and important part of the work. Therefore flow calculation in power system planning and design, production and operation, scheduling management, and scientific research have a wide range of applications. The main purpose of this design is for the general electricity work, the formation of the node admittance matrix, determine the appropriate method, the preparation of generalpurpose puter program to get results. Introduces the design and the PQ deposition Newton Raphson two algorithms, PQ deposition although the structure is more streamlined than the Newton method, but for the general work of modern puter storage space and puting speed has been very strong, in view of the Newton Familiar with its intuitive algorithm, this design in programming using Newton Raphson polar form. The process of solving equations using matlab powerful puting capabilities, the preparation of M language, a reasonable set variables, to achieve generalpurpose puting functions. Keywords: power system, power flow calculation, Newton Raphson method, Matlab. 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 III 目錄 摘 要 .............................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................. II 目錄 .................................................................................................................................. III 1 引言 ................................................................................................................................. 1 潮流計(jì)算目的 .................................................................................................