【正文】 j sY Y y j sY Y 0Y Y y j sY Y 0Y Y y j sY y y y j ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?23 3224 4225 52 2526 6233 33 34 40 3534 43 3435 53 350 j j j sY Y 0YY0Y Y y j sY Y 0Y Y y y y j j j j 8 .119 sY Y y j sY Y y ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?36 6344 46 34 3045 5446 64 4655 55 25 355449 j sY Y 0Y y y y j j j j 0. 6214 j sY Y 0Y Y y j sY Y y y j j j 546 sY???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?6 6566 66 16 46Y0Y Y y y j j j 092 s??? ? ? ? ? ? ? ? ? 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 10 3 詳細(xì)設(shè)計 Matlab MATLAB 是由美國 mathworks 公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。 （ 4）導(dǎo)納矩陣非對角元素，即節(jié)點之間的互導(dǎo)納等于相應(yīng)節(jié)點之間的支路導(dǎo)納的負(fù)值。 （ 2）導(dǎo)納矩陣各行非對角元素中非零元素的個數(shù)等于對應(yīng)節(jié)點所連得不接地支路數(shù)。如果能充分地利用這兩個特點，如在程序設(shè)計中儲存導(dǎo)納矩陣的對角元素和上三角元素（或下三角元素），排除零元素的儲存和運算，就可以大大地節(jié)省儲存單元和提高計算速度。因此，在導(dǎo)納矩陣的非對角線元素中每行僅有 3~4個非零元素，其余的都是零元素，而且網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越大，這種現(xiàn)象越顯著。它的對角線元素一般 不為零，但在非對角線元素中則存在信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 7 不少零元素。由網(wǎng)絡(luò)的互易特性易知 ij jiYY? 。 通過上面的討論，可以看出節(jié)點導(dǎo)納矩陣的有以下特點： （ 1）導(dǎo)納矩陣的元素很容易根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖和支路參數(shù)直觀地求得，形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣的程序比較簡單。從而可以得到 n個節(jié)點時的節(jié)點導(dǎo)納矩陣方程組（ 211）如下： . . . .1 1 1 1 2 2 1 1. . . .2 1 1 2 2 2 2 3 2. . . .1 1 2 2 3.........................nnnn n n n nY V Y V Y V IY V Y V Y V IY V Y V Y V I?? ? ????? ? ?????? ? ? ? (211） 由此可以得到 n個節(jié)點導(dǎo)納矩陣： 1 1 1 2 12 1 2 2 212...............nnn n n nY Y YY Y YYY Y Y????????? 它反映了網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)及接線情況，因此導(dǎo)納矩陣可以看成是對電力網(wǎng)絡(luò)電氣特性的一 種數(shù)學(xué)抽象。根據(jù)節(jié)點電壓方程章節(jié)我們知道，在利用電子數(shù)字計算機計算電力系統(tǒng)運行情況是，多采用 I YV? 形式的節(jié)點方程式。 節(jié)點導(dǎo)納矩陣 節(jié)點導(dǎo)納 矩 陣 既可根據(jù)自 導(dǎo)納 和互 導(dǎo)納 的定 義 直接求取，也 可根據(jù)電路知識中找出改網(wǎng)絡(luò)的 關(guān)聯(lián) 矩 陣 ，在節(jié)點電壓方程的矩陣形式進行求解。 因此，在一般情況下，在電力網(wǎng)絡(luò)中有 n 個節(jié)點，則可以按式（ 210）的形式列出 n個節(jié)點方程式，也可用矩陣的形式表示 I YV? 。 ..111..222IyIyee?? ???? ? （ 29） 為等值電流源向網(wǎng)絡(luò)注入的電流。由上式可以得到一個等效的等值電路圖 23。1e?、2e?為電源電勢， 1y 、2y 為電源的內(nèi)部導(dǎo)納， 3y 為負(fù)荷的等值導(dǎo)納， 4y 、 5y 、 6y 為各支路的導(dǎo)納。 流入和流出理想 變壓 器的功率相等： . . . .12/kU I U I? (1U 、 2U 分 別為變壓 器高、 低繞組的實際電壓 ） （ 21） kY T /k:1 Y Tkk 2 kk1信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 4 ..12/kII? （ 22） 聯(lián) 立（ 21）、（ 22）兩個公式解得 ： .....12121 22Tk k Z k kTTTY U Y UUUI Z? ? ? ? （ 23） .....1122 2Tk Z kT TTYUUUI Y UZ? ? ? ? （ 24） 根據(jù)《 電 路原理》 節(jié)點 2的 節(jié)點電 流方程具有如下形式： . . .1 1211 12. . .2 1221 22I Y U Y UI Y U Y U??? ???? ? ?? （ 25） 將式（ 23）、（ 24）與式（ 25）比較得 (26): 211 T12 T21 T12 TY Y / kY Y / kY Y / kYY????? ??????? ? (26) 因此可以的得到各支路導(dǎo)納為 12 12 T21 21 T210 11 12 T T T220 22 21 T T TY y Y / kY y Y / k1ky Y y Y / k Y / k Ykk1y Y y Y Y / k Yk? ? ? ? ??? ? ? ?????? ? ? ? ????? ? ? ? ? ?? （ 27） 節(jié)點電壓方程 在電路中我們學(xué)過利用節(jié)點電壓方程求解某幾條支路的電流，現(xiàn)以下圖 22 與圖 23為例推導(dǎo)節(jié)點電壓方程組。理想 變壓 器只有一 個參數(shù) ，那就是 變 比 k= 12UU 。而在一個已經(jīng)歸算好的電力系統(tǒng)網(wǎng)中，若改變變壓器的分接頭來進行調(diào)壓，這時變壓器的等值電路參數(shù)也會相應(yīng)得改變，此時采用∏型等值電路進行折算就顯得較為方便。 圖 21雙繞組變壓 器的∏型等值 電 路（ i， j為節(jié)點） 而在電力系統(tǒng)潮流計算中一般采用標(biāo)幺值進行計算，標(biāo)幺值公式如下： ? 有名 值 （任意 單 位 ）標(biāo) 幺 值 基 準(zhǔn) 值 （與有名 值 同 單 位 ） 如果采用 標(biāo) 么值 計 算，元件 參數(shù) 都 應(yīng)歸 算到同一基準(zhǔn)值 時 得 標(biāo) 么值，才能在 同一個等值電路上分析和計算。 + + + P5= 6 1 2 5 4 3 :1 :1 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 3 2 總體設(shè)計 在電力系統(tǒng)潮流計算中，往往要計算節(jié)點導(dǎo)納矩陣，而我們計算節(jié)點導(dǎo)納矩陣采用節(jié)點電壓法來實現(xiàn)，如在 變壓 器構(gòu)成的電力系 統(tǒng) 中，需要將變壓器模型轉(zhuǎn)變成變壓器∏型等值電路（見圖 11），在利用電路知識列節(jié)點電壓方程，從而導(dǎo)出所需的導(dǎo)納矩陣。綜合比較牛頓拉夫遜法（直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)）、 PQ 分解法等多種求解方法的特點，最后確定采用牛頓拉夫遜法（極坐標(biāo)）。實際電力系統(tǒng)的潮流技術(shù)那主要采用牛頓 — 拉夫 遜法。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(shè)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)。潮流計算的目標(biāo)是求取電力系統(tǒng)在給定運行狀態(tài)的計算，即節(jié)點電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負(fù)荷。 《 MATLAB實用指南》，蘇金明，王永利，電子工業(yè)出版社。 設(shè) 計 要 求 1. 在讀懂程序的基礎(chǔ)上畫出潮流計算基本流程圖 2. 通過輸入數(shù)據(jù)，進行潮流計算輸出結(jié)果 時 間 安 排 第十周以前 參 考 資 料 《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計綜合實驗》，祝淑萍 等，中國電力出版社 。 6. 利用 DDRTS軟件，進行繪制系統(tǒng)圖進行上述各種情況潮流的分析，并進行結(jié)果的比較。 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； 4. 在不同的負(fù)荷情況下，分析潮流計算的結(jié)果，如果各 母線電壓不滿足要求，進行電壓的調(diào)整。 信息工程學(xué)院 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計報告書 題目 : 電力系統(tǒng)潮流計算 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 0309405 學(xué) 號： 030940526 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 鐘建偉 2021年 3月 12日 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 2 信息工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué) 號 030940526 成 績 設(shè)計題目 電力系統(tǒng)潮流計算 設(shè) 計 內(nèi) 容 1. 對給定 的網(wǎng)絡(luò)查找潮流計算所需的各元件等值參數(shù)，畫出等值電路圖 2. 輸入各支路數(shù)據(jù)，各節(jié)點數(shù)據(jù)利用給定的程序進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)果進行分析。 3. 跟隨變電所負(fù)荷按一定比例發(fā)生變化，進行潮流計算分析。（變電所低壓母線電壓 10KV 要求調(diào)整范圍在 之間；電壓 35KV要求調(diào)整范圍在 3536之間） 5. 輪流斷開環(huán)網(wǎng)一回線，分析潮流的分布。 7. 最終形成課程設(shè)計成品說明書。 《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》，陳珩，中國電力出版社 。 目 錄 1 任務(wù)提出與方案論證 ................................................................................................ 2 潮流計算題目 .............................................................................................. 2 對課題的分析及求解思路 ............................................................................. 2