【正文】 輸電線路與四個變電所相連。 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： 60MW 50MW 40MW 60MW （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（ %） =； 變電所 1 變電所 2 變電所 3 變電所 4 35kV 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 100km 2*QFQ502 2*QFS502 TQN1002 2*TQN1002 。 線路長為 80km 。 電廠一 電廠二 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 S610* 。 2. 輸入各支路數(shù)據(jù)，各節(jié)點(diǎn)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(jì)算，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。 1) 4個變電所的負(fù)荷同時(shí)以 2%的比例增大； 2) 4個變電所的負(fù)荷同時(shí)以 2%的比例下降 3) 1 和 4 號變電所的負(fù)荷同時(shí)以 2%的比例下降，而 2 和 3 號變電所的負(fù)荷同時(shí)以 2%的比例上升； 4. 在不同的負(fù)荷情況下，分析潮流計(jì)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。（幾條支路斷幾次） 6. 利用 DDRTS 軟件，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。 四、初步分析 根據(jù)系統(tǒng)圖可知此系統(tǒng)為兩端供電網(wǎng)路， 為了潮流計(jì)算的完整性， 將母線 1，2設(shè)為節(jié)點(diǎn) 1， 2，將變 電所 4的高低壓側(cè)分別設(shè)為節(jié)點(diǎn) 10。則網(wǎng)絡(luò)共具有 10個節(jié)點(diǎn)和 9 條支路。 （ 1）運(yùn)用下列公式計(jì)算變壓器 低壓側(cè) 參數(shù)： SUPR NNkT 221000? SUUX NNKT 100 2%? XRZ TTT ?? （ 2）計(jì)算線路參數(shù) LjxrjXRZ )( ???? 將參數(shù)整理成如下表格： 首端號 末端號 阻抗有名值 電納有名值 1 3 + 1 5 + 1 7 + 2 9 + 3 4 + 0 5 6 + 0 7 8 + 0 7 9 + 9 10 + 0 （ 3）變電所負(fù)荷分別為： 變電所 1 LS =60+ 變電所 2 LS =50+ 變電所 3 LS =40+ 變電所 4 LS =60+ (4）計(jì)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 NU ? 2*%， NU 對應(yīng)的分接頭開始時(shí)設(shè)變壓器高壓側(cè)接主接頭 ,降壓變壓器 5個分接頭時(shí)變比 K以 備調(diào)壓時(shí)選用 。 圖 等值電路圖 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 60+ 發(fā)電廠一 1:k2 1:k3 1 3 5 7 4 6 8 δ =0 U=235 P=200MW +2j 5+15j 5+19j 5455+1.65024j 5455+1.65024j 0373+0.10084j 1:k1 50+ 40+ j + j 8.5+2j 發(fā)電廠二 U=235 60+ 布 。 五、潮流計(jì)算 給定負(fù)荷下的潮流計(jì)算 B1/B2 矩陣的形成 根據(jù)所求參數(shù)，以及 B B2 矩陣的含義，列寫 B B2 矩陣如下： 1 3 + 1 0 0 1 5 + 1 0 0 1 7 + 1 0 0 2 9 + 1 0 0 3 4 + 0 231/ 1 1 5 6 + 0 231/11 1 1 7 8 + 0 231/ 1 1 7 9 + 1 0 0 9 10 + 0 231/11 1 1 0 0 235 0 1 200 0 235 0 3 0 0 220 0 2 0 60+ 35 0 2 0 0 220 0 2 0 50+ 10 0 2 0 0 220 0 2 0 40+ 35 0 2 0 0 220 0 2 0 60+ 10 0 2 潮流調(diào)整及分析 將編好的的程序 (程序見附錄 )輸入 MATLAB 中運(yùn)行，可以得到如下運(yùn)行結(jié)果 : 節(jié)點(diǎn) 1 2 3 4 5 電壓 節(jié)點(diǎn) 6 7 8 9 10 電壓 由表觀察到節(jié)點(diǎn) 4,6,8,10 的電壓值都較正常范 圍偏高，因此調(diào)節(jié)發(fā)電廠電壓B1= B2= 和變壓器分接頭，經(jīng)過多次調(diào)整，使節(jié)點(diǎn)電壓均滿足要求，調(diào)節(jié)結(jié)果如下： 調(diào)整過程： 調(diào)節(jié)方法 發(fā)電廠一 發(fā)電廠二 分接頭一 分接頭二 分接頭三 分接頭四 未調(diào)整 235 235 231 231 231 231 第一次 230 230 231 231 231 231 第二次 225 225 231 231 231 231 第三次 225 225 231 231 231 調(diào)整結(jié)果： 電壓 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 未調(diào)整 第一次 第二次 第三次 由上表觀察到，先后進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)節(jié)和變壓器分接頭的調(diào)節(jié)使得節(jié)點(diǎn) 4,6,8,10 的節(jié)點(diǎn)電壓均在允許范圍內(nèi)。調(diào)整后的各支路的功率如下表所示： 各條支路的首端功率 Si 各條支路的末端功率 Sj S(1,3)=+ S(3,1)= S(1,5)=+ S(5,1)= S(1,7)=+ S(7,1)= S(2,9)= S(9,2)=+ S(3,4)=+ S(4,3)= S(5,6)=+ S(6,5)= S(7,8)=+ S(8,7)= S(7,9)=+ S(9,7)= S(9,10)=+ S(10,9)= 支路的末端功率加上支路損耗等于該支路的首段功率，符合實(shí)際情況。 將 PSAT仿真得到的潮流圖中個點(diǎn)電壓的有名值與 MATLAB計(jì)算得到的各節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行比較： 電壓 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 DDTRS MATLAB 由上述比較可觀察到 : 應(yīng)用 DDTRS仿真和 MATLAB計(jì)算的到的結(jié)果大致相同，可以認(rèn)為此潮流計(jì)算是正確的。具體的潮流分布如下： B2= 各條支路的首端功率 Si 各條支路的末端功率 Sj S(1,3)=+ S(3,1)= S(1,5)=+ S(5,1)= S(1,7)=+ S(7,1)= S(2,9)= S(9,2)=+ S(3,4)=+ S(4,3)= S(5,6)=+ S(6,5)= S(7,8)=+ S(8,7)= S(7,9)=+ S(9,7)= S(9,10)=+ S(10,9)= 各節(jié)點(diǎn)的功率 S為 (節(jié)點(diǎn)號從小到大排列 )： + + + 4 個變電所負(fù)荷成比例 2%下降 由于各個變電所的負(fù)荷同時(shí)以 2%的比例 下降， 所以此時(shí)的各負(fù)荷變?yōu)椋? 變電所 1 LS =+ 變電所 2 LS = 49+ 變電所 3 LS =+ 變電所 4 LS =+ 相應(yīng)的， B2 矩陣變?yōu)椋? 0 0 235 0 1 200 0 235 0 3 0 0 220 0 2 0 + 35 0 2 0 0 220 0 2 0 49+ 10 0 2 0 0 220 0 2 0 + 35 0 2 0 0 220 0 2 0 + 10 0 2 將程序中的 B2 矩陣替換后，運(yùn)行并進(jìn)行調(diào)節(jié)，此系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)節(jié)后達(dá)到要求，對應(yīng)的調(diào)節(jié)方法和結(jié)果見下表： B2= 調(diào)節(jié)方法： 調(diào)節(jié)方法 發(fā)電廠一 發(fā)電廠二 分接頭一 分接頭二 分接頭三 分接頭四 未調(diào)整 235 235 231 231 231 231 調(diào)整后 225 225 231 231 231 調(diào)整結(jié)果： 電壓 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 未調(diào)整 調(diào)整后 由上表觀察到， 調(diào)節(jié)后 的電壓均在題目允許的范圍內(nèi)，對線路損耗進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)每次調(diào)整后各個支路的有功損耗，記錄于下表： 功率損耗 未調(diào)整 調(diào)整后 (1,3)支路 (1,5)支路 (1,7)支路 (2,9)支路 (3,4)支路 + + (5,6)支路 + + (7,8)支路 + + (7,9)支路 (9,10)支路 + + 總損耗 由電壓和功率損耗可以觀察到，最后一次的電壓和有功損耗均符合題目要求，可認(rèn)為是合理的。具體的潮流分布如下： 各條支路的首端功率 Si 各條支路的末端功率 Sj S(1,3)=+ S(3,1)= S(1,5)=+ S(5,1)= S(1,7)=+ S(7,1)= S(2,9)= S(9,2)=+ S(3,4)=+ S(4,3)= S(5,6)=+ S(6,5)= S(7,8)=+ S(8,7)= S(7,9)=+ S(9,7)= S(9,10)=+ S(10,9)= 各節(jié)點(diǎn)的功率 S為 (節(jié)點(diǎn)號從小到大排列 )： + + + + 仿真比較 負(fù)荷每次發(fā)生變化時(shí)相應(yīng)的修改 DDTRS 中電路的參數(shù)，仿真并進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以得到相應(yīng)的潮流分布圖，現(xiàn)于由 MATLAB 得到的潮流分布數(shù)據(jù)圖比較（以 4 個變電所負(fù)荷增加 2%為例）： 由 MATLAB 得到的數(shù)據(jù)圖： 由 DDTRS 得到的潮流分布圖： 在用 DDTRS 繪制的系統(tǒng)潮流分布圖中，各個節(jié)點(diǎn)電壓在調(diào)試之后均能滿足要求，均達(dá)到系統(tǒng)電壓等級標(biāo)準(zhǔn)。 斷開 3 節(jié)點(diǎn)間的一條支路 當(dāng)斷開 3節(jié)點(diǎn)間的雙回線中的一條時(shí) 時(shí)， B1矩陣 的改變， B1 矩陣變?yōu)?： 1 3 17+ 1 0 0 1 5 + 1 0 0 1 7 + 1 0 0 2 9 + 1 0 0 3 4 + 0 231/ 1 1 5 6 + 0 231/11 1 1 7 8 + 0 231/ 1 1 7 9 + 1 0 0 9 10 + 0 231/11 1 1 B1= 用修改后的 B1 矩陣帶入程序，用 MATLAB 進(jìn)行潮流計(jì)算并進(jìn)行調(diào)整， 對應(yīng)的調(diào)節(jié)方法和結(jié)果見下表： 調(diào)節(jié)方法： 調(diào)節(jié)方法 發(fā)電廠一 發(fā)電廠二 分接頭一 分接頭二 分接頭三 分接頭四 未調(diào)整 235 235 231 231 231 231 調(diào)整后 225 225 220 231 231 231 調(diào)整結(jié)果： 電壓 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 未調(diào)整 調(diào)整后