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《畢業(yè)設(shè)計(jì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)nr法潮流分析與計(jì)算的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)N-R法潮流分析與計(jì)算的設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：班級(jí)：指導(dǎo)教師：起止日期：哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)內(nèi)容一、設(shè)計(jì)要求（宋體，小四號(hào)字，加黑）用matlab編程，N_R法計(jì)算潮流分布具體要求為：（1）給出程序，并給出注釋（2）輸出迭代次數(shù)，各節(jié)點(diǎn)電壓，各支路電流（3）在圖中標(biāo)明功率流向節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表所示（標(biāo)幺值）123456P31.80.63.55Q10.50.81.3V11.05支路及變壓器數(shù)據(jù)線路T1T2L2L3L4L5阻抗j0.04j0.020.06+j0.0250.01+j0.20
2、.06+j0.50.05+j0.3導(dǎo)納/2j0.25j0.25j0.25j0.25變比1.05:11.05:1精度要求：0.0001-XXXVII-二、設(shè)計(jì)方案（要求給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路及其必要的論證）（1.）潮流計(jì)算的方法（1）高斯雅克比迭代法（2）高斯-塞得爾法（對(duì)初值要求底，迭代次數(shù)多）（3）牛頓-拉夫遜法（使用廣泛）（4）PQ快速分解法（提升運(yùn)算速度）目前廣泛應(yīng)用的潮流計(jì)算方法都是基于節(jié)點(diǎn)電壓法的，以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y作為電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型。節(jié)點(diǎn)電壓Ui和節(jié)點(diǎn)注入電流Ii由節(jié)點(diǎn)電壓方程YV=I（1）根據(jù)S=VI﹡(I﹡為I的共軛)可得非
3、線性的節(jié)點(diǎn)方程YV=I=(S/V)﹡（2）在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，已知的運(yùn)行條件不是節(jié)點(diǎn)的注入電流，而是負(fù)荷和發(fā)電機(jī)的功率，而且這些功率一般不隨節(jié)點(diǎn)電壓的變化而變化。由于各節(jié)點(diǎn)注入功率與注入電流的關(guān)系為Si＝Pi＋jQi=ViIi﹡，因此可將式（2）改寫(xiě)為Ii=Si/Vi=Pi+jQi/Vi(i=1,2,3?n)（3）式中，Pi和Qi分別為節(jié)點(diǎn)i向網(wǎng)絡(luò)注入的有功功率和無(wú)功功率，當(dāng)i為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)時(shí)Pi﹥0；當(dāng)i為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)時(shí)Pi﹤0；當(dāng)i為無(wú)源節(jié)點(diǎn)Pi＝0，Qi＝0；Vi和Ii分別為節(jié)點(diǎn)電壓相量Vi和節(jié)點(diǎn)注入電流相量Ii的共軛。式（3）亦即潮流計(jì)
4、算的基本方程式,它可以在直角坐標(biāo)也可以在極坐標(biāo)上建立2n個(gè)實(shí)數(shù)形式功率方程式。發(fā)電機(jī)Pi、Qi為正，負(fù)荷Pi、Qi為負(fù)。展開(kāi)YV=I為Ii=ΣYijVj=YiiVi+ΣYijVi(i=123?n)(4)將式（4）代入式（3），得n維的非線性復(fù)數(shù)的電壓方程組潮流計(jì)算的基本方程為(Pi-jQi)/Vi=YiiVi+ΣYijVi（i=1,2,?n）(5)（2.）變量的分類假設(shè)系統(tǒng)中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成n個(gè)復(fù)數(shù)方程，2n個(gè)實(shí)數(shù)方程，變量總數(shù)為6n個(gè)。a)不可控變量（2n個(gè)）：負(fù)荷消耗的有功功率LiP和無(wú)功功率LiQ.由于該類變量無(wú)法控制，取決于用戶，
5、而且出現(xiàn)事先沒(méi)有預(yù)計(jì)的變動(dòng)，使系統(tǒng)偏離原始運(yùn)行狀態(tài)，因此又稱為不可控變量或擾動(dòng)變量。b)控制變量（2n個(gè)）:發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率GiP和無(wú)功功率GiQ，因?yàn)樵擃愖兞靠煽?。也稱獨(dú)立變量。c)狀態(tài)變量（2n個(gè)）：母線電壓或節(jié)點(diǎn)電壓的幅值大小iV與相角大小iδ，又稱依從變量或因變量。并且iV受GiP控制，iδ受GiQ控制。其中2n個(gè)擾動(dòng)變量是給定的，2n個(gè)控制變量和2n個(gè)狀態(tài)變量中給定兩個(gè)，求另外兩個(gè)。（3.）變量的約束條件a)擾動(dòng)變量沒(méi)有約束條件。-XXXVII-b)控制變量約束條件：為滿足發(fā)電機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性指標(biāo)。c)狀態(tài)變量的iV的約束條
6、件：保證良好的電能質(zhì)量。d)狀態(tài)變量的iδ的約束條件：保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。(4.)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的分類，根據(jù)給定的控制變量和狀態(tài)變量進(jìn)行分類如下：（1）PQ節(jié)點(diǎn)（即負(fù)荷節(jié)點(diǎn)）：給定Pi、Qi，求Vi和iδ（iie,f）。通常變電所都是這一類型的節(jié)點(diǎn)，由于沒(méi)有發(fā)電設(shè)備，因而發(fā)電功率為零電力系統(tǒng)中的絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)屬于這一節(jié)點(diǎn)。其包含變電站節(jié)點(diǎn)（即聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或浮游節(jié)點(diǎn)）。（2）PV節(jié)點(diǎn)（即調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)、電壓控制節(jié)點(diǎn)）：給定Pi和Vi，求Qi和iδ（iie,f）。這類節(jié)點(diǎn)必須有足夠的可調(diào)無(wú)功容量，用以維持給定的電壓幅值。一般時(shí)選擇有一頂武功儲(chǔ)備的發(fā)電廠和具有可
7、調(diào)無(wú)功電源設(shè)備的變電所作為PV節(jié)點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中，這類節(jié)點(diǎn)數(shù)很少。（3）平衡節(jié)點(diǎn)（即松弛節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)、基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)）：給定Vi和iδ（iδ=0），求Pi和Qi。（只有一個(gè)）有功功率不能給定，這個(gè)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了系統(tǒng)的有功功率平衡。同時(shí)其電壓幅值也是給定的，相位為零。-XXXVII-(5.)P-Q分解法是從改進(jìn)和簡(jiǎn)化牛頓法潮流程序的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，它的基本思想是：把節(jié)點(diǎn)功率表示為電壓向量的極坐標(biāo)方程式，抓住主要矛盾，以有功功率誤差作為修正電壓向量角度的依據(jù)，以無(wú)功功率誤差作為修正電壓幅值的依據(jù)，把有功功率和無(wú)功功率迭代分開(kāi)來(lái)進(jìn)行。牛頓法潮流程序的核
8、心是求解修正方程式，當(dāng)節(jié)點(diǎn)功率方程式采取極坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，修正方程式展開(kāi)為：ΔP=HΔΘ+NΔV/VΔQ=JΔΘ+LΔV/V以上方程式是從數(shù)學(xué)上推倒出來(lái)的，并沒(méi)有考慮電力系統(tǒng)這個(gè)具體對(duì)象的特點(diǎn)。電
