【正文】 020，第三版 《電力系統(tǒng)分析》，韓禎祥，浙江大學出版社， 2020，第三版 《電力系統(tǒng)分析課程實際設計與綜合實驗》，祝書萍，中國電力出版社， 2020，第一版 三、設計要求及成果 ，收集和查閱資料；學習相關(guān)軟件（軟件自選）。 。 基本要求： 潮流計算程序； （？）； （？）； 內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 6 （包括以下內(nèi)容）（ 1 份） （ 1）程序框圖；（ 2）源程序；（ 3）符號說明表；（ 4）算例及計算結(jié)果 （ 1份）。 5） 分為優(yōu)、良、中、合格、不合格五個等級。 潮流計算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計算， 即根據(jù)給定電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和參數(shù)，在滿足電力系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)的邊界條件情況下，確定電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的最基本的方法。 潮流計算是對電力系統(tǒng)正常運行狀況的分析和計算，即電力系統(tǒng)中的電壓、電流、功率的計算，即潮流計算；潮流計算方法很多：高斯 — 塞德爾法、牛頓 — 拉夫遜法、 PQ分解法、直流潮流法，以及由高斯 — 塞德爾法、牛頓 — 拉夫遜法演變的各種潮流計算方法。兩種方法各有優(yōu)缺點。后者從數(shù)學上看可歸結(jié)為用數(shù)值方法解非線性代數(shù)方程，數(shù)學邏輯簡單完整，借助計算機可快速精確地完成計算，但其缺點是物理概念不明顯，物理規(guī)律被埋沒在循環(huán)往復的數(shù)值求解過程中。對規(guī)劃中的電力系統(tǒng)，通過潮流計算可以檢驗所提出的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案能否滿足各種運行方式的要求：對運行中的電力系統(tǒng)，通過潮流計算可以預知各種負荷變化和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的改變會不會危及系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)中所有母線的電壓是否在允許的 范圍以內(nèi)，系統(tǒng)中各元件（線路、變壓器等）是否會出現(xiàn)過負荷，以及可能出現(xiàn)過負荷時應事先采取哪些預防措施等。 ② 提供電力線運行方式和制定檢修計劃的依據(jù)。 ④ 為調(diào)壓計算、經(jīng)濟運行計算、短路和穩(wěn)定計算提供必要的數(shù)據(jù)。 潮流計算的意義 潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種基本電氣計算，常規(guī)潮流計算的任務是根據(jù)給定的運行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡中的功率分布以及功率損耗等。 通過潮流計算可以判斷電網(wǎng)母線電壓、支路電流和功率是否越限，如果有越限，就應采取措施，調(diào)整運行方式。潮流計算還可以為繼電保護和自動裝置定整計算、電力系統(tǒng)故障計算 和穩(wěn)定計算等提供原始數(shù)據(jù) 。 (2)在編制年運行方式時 ,在預計負荷增長及新設備投運基礎上 ,選擇典型方式進行潮流計算 ,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 ,并對規(guī)劃、基建部門提出改進網(wǎng)架結(jié)構(gòu) ,加快基建進度的建議。 (4)預想事故、設備退出運行對靜態(tài)安全的影響分析及作出預想的運行方式調(diào)整方案。同時，為了實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，也需要進行大量而快速的潮流計算。在系統(tǒng)規(guī)劃設計和安排系統(tǒng)的運行方式時，采用離線潮流計算；在電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控中，則采用在線潮流計算。其目的是校驗系統(tǒng)是否能安全運行，即是否有過負荷的元件或電壓過低的母線等。但是一般靜態(tài)安全分析需要校驗的狀態(tài)數(shù)非常多，用嚴格的潮流計算來分析這些狀態(tài)往往計算量過大，因此不得不尋求一些特殊的算法以滿足要求。 MATLAB 的概述 目前電子計算機已廣泛應用于電力系統(tǒng)的分析計算，潮流計算是其基本應用軟件之一。對潮流計算方法有五方面的要求：（ 1）計算速度快 （ 2）內(nèi)存需要少（ 3）計算結(jié)果有良好的可靠性和可信性（ 4）適應性好，亦即能處理變壓器變比調(diào)整、系統(tǒng)元件的不同描述和與其它程序配合的能力內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 10 強（ 5）簡單。它可以高效地解決工業(yè)計算的問題，特別是關(guān)于矩陣和矢量的計算。通過 MATLAB 語 言，可以用類似數(shù)學公式的方式來編寫算法，大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時間，從而可以把主要的精力集中在算法的構(gòu)思而不是編程上。不同領(lǐng)域、不同層次的用戶通過相應工具的學習和應用，可以方便地 進行計算、分析及設計工作。原始數(shù)據(jù)輸入格式的設計，主要應從使用的角度出發(fā)，原則是簡單明了，便于修改。 （ 2） 設各節(jié)點電壓的 初值 ??0i? （ i=1,2，…， n， i≠ s）和 ??0iU （ i=1,2，…， m，i≠ s）。 （ 4） 解修正方程式 ( UP? )=﹣ Bˊ U ??0?? ，求各節(jié)點電壓相位角的變量? ??0i? （ i=1,2，…， n， i≠ s）。 （ 6） 按式 ??0iQ? = iQ ? ????njj iU10 ??0jU ? ? ? ?? ?11 c o ss in ijijijij BG ?? ? 計算無功功率的不平衡量 ??0iQ? ，從而求出 ? ? ? ?00 UQ?（ i=1,2，…， m， i≠ s）。 （ 8） 求各節(jié)點電壓大小的新值 ??1iU = ??0iU + ? ??0iU （ i=1,2，…， m， i≠ s）。 （ 10） 計算平衡節(jié)點功率和線路功率。B ， 39。又應對該等值網(wǎng)絡，不存在除去與有功功率和電壓相位或無功功率和電壓大小關(guān)系較小的因素的可能性，這兩個矩陣 Bˊ 、 B〞 完全相同。)( ?B = 139。 )( ?B = [ 0。)( ?B ( UP? )=U ??0?? 可得 ? )0(2? =— ； ? )0(3? =— ； ? )0(4? =— ； ? )0(5? =— ； 所以 )1(2? =— ； )1(3? =— ； )1(4? =— ； )1(5? =— ； 內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 15 iQ? 按下式計算各節(jié)點無功功率不平衡量 ??0iQ? = iQ ? ????njj iU10 ??0jU ? ? ? ?? ?11 c o ss in ijijijij BG ?? ? ??02Q? =— [— （ — 0） — （ — 0） ]— [+]— [（ +）— （ + ） ] — [ （ —+0,091810） — （ 0,036952+） ]— [（ — +） — （ +） ]= 相似地可得 ??03Q? =— ； ??04Q? =— ； ??05Q? =— ； iU 由方程式 — 139。)( ?B ( UQ? )= ? U 可得 ??02U? =； ??03U? =； ??04U? =； ??05U? =； 所以 ??12U =； ??13U =； ??14U =； ??15U =； 求得各節(jié)點電壓的新值后，就開始第二次迭代。由表 1 可見經(jīng) 6 次迭代就可滿足 ε ≤ 510? 的要求。U = ?? ； 3U = ?? ； 5結(jié)果如下 ~1S =+ 各線路功率如表 4 表 4 各線路功率 ~ijS j i 1 2 3 4 5 1 + + 2 + + + 3 4 + + 5 計算完畢。節(jié)點總數(shù)為： 39。 %顯示內(nèi)容 N=5 disp(39。)。請輸入導納矩陣： Y=39。 pr=input(39。)。B=imag(Y)。 %去掉平衡節(jié)點 B2=B1。 %取逆 b2=inv(B2)。請輸入平衡節(jié)點 1 電壓初值的實部， Re=39。 dim=input(39。)。 %電壓虛部初值 u(m)=。請輸入 PQ 節(jié)點的有功功率： p=39。 q(m)=input(39。)。wucha=1。 u(1)=ure。 %平衡節(jié)點電壓實部 for m=2:5 %平衡節(jié)點電壓虛部 for n=1:5 pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(dt(m)dt(n))+B(m,n)*sin(dt(m)dt(n)))。各節(jié)點有功率不平衡量為： 39。 %對角矩陣 內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 20 u2=inv(u1(2:5,2:5))。 %逆時針 90176。 dp1=flipud(rot90(dp(2:5)))。)( ?B ( UP? )=U ??0?? dp2=dp1(1:51,:)。 dtt=dtt(:,1:1)。各節(jié)點電壓的相位角 dt 為： 39。 end % ? ????njj iU10 ??0jU ? ? ? ?? ?11 c o ss in ijijijij BG ?? ? disp(39。) qq(m)=q(m)sum(qt) % ??0iQ? = iQ ? ????njj iU10 ??0jU ? ? ? ?? ?11 c o ss in ijijijij BG ?? ? end for m=2:5 qq1=flipud(rot90(qq(2:5)))。 ut=b2*qq2/u4。各節(jié)點電壓的修正量： 39。各節(jié)點電壓的大小為： 39。 %電壓 end for n=1:5 I(n)=Y(1,n)*U(n)。各節(jié)點功率 s 為： 39。 %功率 end end disp(39。) S wucha=max(abs(ut)) k=k+1 %迭代 +1 end 程序運行結(jié)果 內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 22 節(jié)點總數(shù)為： N = 5 平衡節(jié)點為： ans = 1 請輸入導納矩陣： Y=[ 5+15i + 0 0 5+15i +5i +5i + + +5i 10+30i 0 0 +5i 10+30i + 0 + 0 + ] 請輸入誤差精度： pr= 請輸入平衡節(jié)點 1 電壓初值的實部， Re= 請輸入平衡節(jié)點 1 電壓初值的虛部， Im=0 請輸入 PQ 節(jié)點的有功功率： p= 請輸入 PQ 節(jié)點的無功功率： q= 請輸入 PQ 節(jié)點的有功功率： p= 請輸入 PQ 節(jié)點的無功功率： q= 請輸入 PQ 節(jié)點的有功功率： p= 請輸入 PQ 節(jié)點的無功功率： q= 請輸入 PQ 節(jié)點的有功功率： p= 請輸入 PQ 節(jié)點的無功功率： q= 各節(jié)點有功率不平衡量為： dp = 0 各節(jié)點有功率不平衡量為： dp = 內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 23 0 各節(jié)點有功率不平衡量為： dp = 0 各節(jié)點有功率不平衡量為： dp = 0 dtt = 各節(jié)點電壓的相位角 dt 為： dt = 0 0 0 0 dtt = 各節(jié)點電壓的相位角 dt 為： dt = 0 0 0 dtt = 各節(jié)點電壓的相位角 dt 為： dt = 0 0 dtt = 各節(jié)點電壓的相位角 dt 為： dt = 0 各節(jié)點無功率不平衡量為： 內(nèi)蒙古科技大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設計說明 書 24 qq = 0 各節(jié)點無功率不平衡量為： qq = 0 各節(jié)點無功率不平衡量為： qq = 0 各節(jié)點無功率不平衡量為： qq = 0 各節(jié)點電壓的修正量： ut = 0 0 0