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課程設計（2013級本科）題題目：某工廠變電所一次系統(tǒng)設計系（部）院： 物理與機電工程學專 業(yè)： 電氣工程及其自動化作者姓名： 楊興海指導教師： 田娜 職稱： 助教完成日期： 2016 年 1 月 5 日目 13級職稱

教 201561日1 2 3 4G1 G2657891234×0mmm；505mm。20618VV、220kV、10kV1.0。1、4PVPQG2700MWG1700MW。2A3A5A7A；9A0A。二、任務要求：查設計手冊，確定、路等的電氣參；路、等模，進有名值和標幺值參計算，并歸算形成等值網絡；手算Jaccobi應用程序進潮流計算（機端電取為1.0p.u；分析不同節(jié)點電水平的差別及其原因；適當調方式進電調整；撰寫設計報告。三、論文(設計)進度安排階段1論文（設計）各階段名稱熟悉設計任務書、設計題目及設計背景資料6.1～6.52查閱有關資料6.6～6.73閱讀設計要求必讀的參考資料6.8～6.104書寫設計說明書6.11～6.195小組答辯質疑6.21～6.226上交設計成果6.30、需收集和閱讀的資料及參考文獻（指導教師指定）:陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版2007[2[M2002教研室意見 負責人簽名：年月日1222334PQ5PQ553.1.2............................................-6—學進行修正 8PQ10PQ基本步驟 13四程序編寫結果13程序編程 13執(zhí)行結果 20五課程設心得 22考文獻 222525。根據給定運行條件，網絡接線及元件參數，通過可以確定各母線壓（幅值和相角），各支路過功率，整個功率損耗。實現安全經濟發(fā)供必手段和重工作環(huán)節(jié)。因此，在規(guī)劃，生產運行，調度管理及科學計中都有著廣泛應。在數學上多元非線性方程組法數學上解非線性方程組有效方法，有較好收斂性。運子機一般程序。關鍵字：PQ機MATLAB第一章 電力系統(tǒng)潮流計算 潮流計算簡介5020可以為：計算方的可靠性或性；計算機量的要計算計算的方性和性。，不于電力系統(tǒng)及數的一，電力系統(tǒng)，潮流計算的方階為電力系統(tǒng)計算的可靠方的重要。潮流計算的及,,,,,、小交換、調峰、調相、調壓的要。編,預負荷增長備投,典型,調日調建門提改進,加快基建進的建議。檢修殊,日編,指導電廠,、調負荷調,路、變器熱。預想事故、備退全影響作預想調整方案?？?、而快應用基本和采用離線潮流計算；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。20P-QP-QLGJQ4×400型導:=0.020Ω/km,=0.276Ω/km,=4.02S/km;LGJ240型導:=0.131Ω/km,=0.432Ω/km; LGJ185型導:=0.170Ω/km,=0.440Ω/km。:T1,T2SF-360000/220；T3240/120/120MVA,額500/242/38.5kvT4部分為:額容量120/120/60MVA,,額242/121/10.5kv導納都可略去。

值中所有都歸算到高側。L1,L2導,L4,L5的2-1）繞組 高-中壓 高低壓 中低壓短百分值(%)

10 30 20力及1.采用有名值：2.采用標幺值1000MVA，基準500kv2.2.2力及算結果力2-1，力2-22-1力線參數路LGJQ4×400LGJ240LGJ185數 L2L3L4L56.85.66.010.481.360.02720.02240.02400.04190.005493.8477.2882.834.563.520.37540.30910.33120.13820.0141S 1.36681.12561.206//3.4172.8143.015//2-2力變器參數T1T2T3T425.5425.540.2430.4860.4860.1420.1420.2840.10220.1022104.1748.81.9200208.3397.60.41670.19520.00768000.83330.39040.243+j104.170.1022+j0.000.1022+j0.0076+j0.8333+j0.39047688×S17.7717.779.565.460.004440.004440.002390.001365×S20.8320.8316.3912.290.0052080.0052080.0040980.003073Ω17.77+j20.8317.77+j20.839.56+j16.395.46+12.294.44+j5.2084.44+j5.2082.39+j4.0981.365+j3.0731.920.007680.4860.1421.920.007680.4860.142線路采用Π型等值電路，變壓器采用Γ型等值電路，有名值和標幺值等值電路分別見：圖2-1、圖2-2。2-1值等值網絡2-2值等值網絡PQPQPQ—拉夫遜約束為了保證正問題某些變應滿足一約束用約束：所必須滿足(i=1,2…n)從保證能質供安全要看所必須PV必須一約束要PQ。所必須滿足PQPV必須滿足PQPVQ應檢。(1)某些應滿足為了保證要某些超過一為一滿足一約束滿足應某些變-VVi n）i i11-

i i iPVnVi i jj1

G

Bij

1Q VnVi i jj1

G

-Bij

j

jiji1nnV V1n n1

mV,V,…,V 未知量。

1 2 n-1

1 2 m實際上對于每一PQ或每一PV都可以列一不量i

P -Pis i

P -Vis

n

Vj

B

)

i=1,2…n1）2而對于每一PQ還可以再列一無不量Q=Q -Q=Q -V

V(G

B

)

2m）i

i

i j j1

323n-1+m正好同未知量目等而比直形n-1-m對于23出修正如：P

H

N

4Q

K

V

D2P

Q

1

1 PP P1

；Q

QMQn

；-1

2 1V V1

1V V

V

2 1

V 2 D2 O V m

5H(n-1)×(n-1Hij

ii

N-m階矩陣，其元素為N Vij j

PiVij

jKmnK

iij

LmmL

V Q。ij Vij3.1.4對牛頓—拉夫遜法潮流計算的數學模型進行簡化修正在交流高壓電網，輸電線路的電抗要比電阻大得多，系統(tǒng)母線有功功率的變化主要受電壓相位的影響，無功功率的變化則主要受母線電壓幅值變化的影響。在修

PV

Q

P

Q和V

相當小的。作為簡化的第一步，可以將上NK零。這樣，n-1+mn-1m這一簡化大大地節(jié)省了機器內存和解題時間。以上方程表明，節(jié)點的有功功率不平衡量只用于修正電壓的相位，節(jié)點的無功功率不平衡量只用于修正電壓的幅值。這兩組方程分別輪流進行迭代，這就所謂有功-無功功率分解法。HLHL?(100~200)，B LDi或HL12-1） 612） 7HL VB V

VB

VB V H=

1 11 VB V

1 12 VB V

1 VB

n-1V 2 21 1

2 22

2

n-1V B

V V

V V B V

1

n-1

2

n-1

n-1V

B

V 1 V

11 12B B

1B

1 V =

21

1

2 V B

B B V n-1

1

n-1= 8VB V

VB V VB V 1 11 1

1 12 2

1 1m mVB V

VB

VB V L=

2 21 VB VV

2 22 VB V

2 2m m VB V m 1

m m2

m mm mV

B B V 1 V

B11 B12

B1m

1 V = 2

21

m 2 B BVm m1

B B V m2 mm m

= 91011P 1V B

B

V 1

11

n1

11 2=-B B

V

12V 21 V

n1 2 2 P

B

V

n-1,1

n-1,2

n-1,n-1

n-1

n-1n-1Q 1V 1 V

B

VQ

B11 B12

B1m 12V22

=- 21

2m V

13

Q Q m

B B m1 m2

B V mm mV mBn-1BmPV節(jié)。于常要作一三角分解即反復使用結合采用稀疏技巧還進一步省機器內存計算時間。PQ分解法潮流計算算法PQ根據極坐標表示：每一PQPV有功功率：P=P-P=P-V

V

B

)

2n-1）i

i

i j j1

14每一PQ無功功率：Q=Q -Q=Q -V

V(G

B

)0

2m）i

i

i j j1

P

H

N

Q

K

V

Vi≠jH VVi

(G

B)N VV(G

B)i

K VVi j

(Gcosij

B

)i＝j

L VVi

(G

B)H V2B Q i i N V2G Pi iV2G P i iV2B Q i iN、KP

H

0

公式17Q

0

V

V上分別成兩式

公式18 V QL V

公式19)

12-1）12m）H V2B Qi iL V2B Qi iiV1iH Bij

L B

H B

L BQLV

20HL1）mB BB11

B B13 21 B B 31

23 B 33

2830P

B B 1 1 1

2 1 BB22P =－B1 B2 1 22

21 P n-1

Bn-1,1

B

B

n-1Q

B

B

VQ1

12 1m 1 2=－B21 B22

B2m

222 2

Q m

B B m1 m2

B V mm m3132PQ

2333P—QP—Q形式PVBVV Q BV V P—Q分解法修正方程式原P—Q分解法修正方程更為單。PQ 分解法潮流計算基本步驟（1）形成系數矩陣,,并求其逆矩陣。（2）初值為(i=1,…ni≠s(i=1,…m，i≠s)。有功功率不平衡方程計算有功功率不平衡量從而求出 (i=1,…nis。解修正方程式求各節(jié)點電壓相位角(i=1,…ni≠s求各節(jié)點電壓相位角(i=1,…ni≠s無功功率不平衡方程計算無功功率不平衡量 從而求出 (i=1,…mi≠s)。解修正方程式求各節(jié)點電壓大小(i=1,…mi≠s)。求各節(jié)點電壓大小(i=1,…mi≠s運用各節(jié)點電壓新值自第三步開始進入下一次迭代。計算平衡節(jié)點功率和線路功率。寫及結果分析n=11;nl=11;isb=1;pr=0.00001;B1=[25.54+j1.9225.54+j1.92-j0.7316 0-j0.0884000000;0-j0.73160000-j0.91760000000;000.729+j104.170012.181+j347.0610.48+j34.56 0 0 0.972+j208.33 0;0 0 0 0 0 10.48+j34.56 11.19+j229.760.426+j146.4000.284+j48.8;0000000.426+j146.42.212+j247.521.36+j3.5200.426+j97.6;00000001.36+j3.521.36+j3.5200;000.729+j312.5000.972+j208.330001.701+j520.830;0000000.284+j48.80.426+j97.6000.71+j146.4];B2=[25.54+j1.9225.54+j1.92-j0.7316 0-j0.0884000000;0-j0.731600000 0.0237-j0.02780000000;0-j0.0884-j0.8292-j0.91760000000;000.729+j104.170012.181+j347.0610.48+j34.56000.972+j208.330;0000010.48+j34.5611.19+j229.760.426+j146.4000.284+j48.8;0000000.426+j146.42.212+j247.521.36+j3.5200.426+j97.6;00000001.36+j3.521.36+j3.5200;000.729+j312.5000.972+j208.330001.701+j520.830;0000000.284+j48.80.426+j97.6000.71+j146.4]X=[10;20;30;40;50;60;70;80;90;100;110];na=3;Y=zeros(n);YI=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);O=zeros(1,n);fori=1:nifX(i,2)~=0;p=X(i,1);Y(p,p)=1./X(i,2);endendfori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));YI(p,q)=YI(p,q)-1./B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);YI(q,p)=YI(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2;YI(q,q)=YI(q,q)+1./B1(i,3);Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;YI(p,p)=YI(p,p)+1./B1(i,3);endG=real(Y);B=imag(YI);BI=imag(Y);fori=1:nS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);BI(i,i)=BI(i,i)+B2(i,5);endP=real(S);Q=imag(S);fori=1:ne(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);endfori=1:nifB2(i,6)==2V(i)=sqrt(e(i)^2+f(i)^2);O(i)=atan(f(i)./e(i));endendfori=2:nifi==nB(i,i)=1./B(i,i);elseIC1=i+1;forj1=IC1:nB(i,j1)=B(i,j1)./B(i,i);endB(i,i)=1./B(i,i);fork=i+1:nforj1=i+1:nB(k,j1)=B(k,j1)-B(k,i)*B(i,j1);end

end

end

endp=0;q=0;fori=1:nifB2(i,6)==2p=p+1;k=0;forj1=1:nifB2(j1,6)==2k=k+1;A(p,k)=BI(i,j1);end

end

end

endfori=1:naifi==naA(i,i)=1./A(i,i);elsek=i+1;forj1=k:naA(i,j1)=A(i,j1)./A(i,i);endA(i,i)=1./A(i,i);fork=i+1:naforj1=i+1:naA(k,j1)=A(k,j1)-A(k,i)*A(i,j1);end

end

end

endICT2=1;ICT1=0;kp=1;kq=1;K=1;DET=0;ICT3=1;whileICT2~=0|ICT3~=0ICT2=0;ICT3=0;fori=1:nifi~=isbC(i)=0;fork=1:nC(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*cos(O(i)-O(k))+BI(i,k)*sin(O(i)-O(k)));endDP1(i)=P(i)-V(i)*C(i);DP(i)=DP1(i)./V(i);DET=abs(DP1(i));ifDET>=prICT2=ICT2+1;end

end

endNp(K)=ICT2;iffori=2:nDP(i)=B(i,i)*DP(i);ifi~=nIC1=i+1;fork=IC1:nDP(k)=DP(k)-B(k,i)*DP(i);else

endforLZ=3:iL=i+3-LZ;IC4=L-1;forMZ=2:IC4I=IC4+2-MZ;DP(I)=DP(I)-B(I,L)*DP(L);end

end

end

endfori=2:nO(i)=O(i)-DP(i);end

kq=1;L=0;fori=1:nifB2(i,6)==2C(i)=0;L=L+1;fork=1:nC(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*sin(O(i)-O(k))-BI(i,k)*cos(O(i)-O(k)));endDQ1(i)=Q(i)-V(i)*C(i);DQ(L)=DQ1(i)./V(i);DET=abs(DQ1(i));ifDET>=prICT3=ICT3+1;endelsekp=0;

end

endifkq~=0;L=0;fori=1:nifB2(i,6)==2C(i)=0;L=L+1;fork=1:nC(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*sin(O(i)-O(k))-BI(i,k)*cos(O(i)-O(k)));endDQ1(i)=Q(i)-V(i)*C(i);DQ(L)=DQ1(i)./V(i);DET=abs(DQ1(i));end

end

end

endNq(K)=ICT3;ifICT3~=0L=0;fori=1:naDQ(i)=A(i,i)*DQ(i);ifi==naforLZ=2:iL=i+2-LZ;IC4=L-1;forMZ=1:IC4I=IC4+1-MZ;DQ(I)=DQ(I)-A(I,L)*DQ(L);else

end

endIC1=i+1;fork=IC1:naDQ(k)=DQ(k)-A(k,i)*DQ(i);endL=0;

end

endfori=1:nifB2(i,6)==2L=L+1;V(i)=V(i)-DQ(L);endendelse

kp=1;K=K+1;kq=0;ifkp~=0K=K+1;endendfori=1:nDy(K-1,i)=V(i);endenddisp('')disp(K);disp('個為');disp(Np);disp('無個為');disp(Nq);fork=1:nE(k)=V(k)*cos(O(k))+V(k)*sin(O(k))*j;O(k)=O(k)*180./pi;enddisp('各節(jié)點Edisp(E);disp('各節(jié)點Vdisp(V);disp('各節(jié)點disp(O);forp=1:nC(p)=0;forq=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));endS(p)=E(p)*C(p);enddisp('為');disp(S);disp('條支路首端fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5)))