4.写出课程设计报告(包括以下内容)(1份) (1)程序框图;(2)源程序;(3)符号说明表;(4)算例及计算结果 5.编写计算说明书(1份)。 四、进度安排 根据给定的参数或工程具体要求,收集和查阅资料(半天) 学习软件(MATLAB或C语言等)(一天半) 编程计算复杂系统潮流计算(三天) 编写计算设计书(一天) 五、评分标准 课程设计成绩评定依据包括以下几点: 1) 工作态度(占10%); 2) 基本技能的掌握程度(占20%); 3) 程序编写是否合理是否有运行结果(40%); 4) 课程设计说明书编写水平(占30%)。 5) 分为优、良、中、合格、不合格五个等级。 考核方式:设计期间教师现场检查;评阅设计报告
G0.45+j0.150.4+j0.0510.08+j0.240.02+j0.0630.01+j0.03.180.06+j0420.04+j0.12G-(0.2+j0.2)50.6+j0.10.08+j0.24
.180j+0.06第一章 引言
1.1 研究背景及意义
电力系统在运行时,在电源电势激励作用下,电流或功率从电源通过系统各元件流入负荷,分布于电力网各处,称为潮流分布。
潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,即根据给定电力系统的网络结构和参数,在满足电力系统运行状态参数的边界条件情况下,确定电力系统稳态运行状态的最基本的方法。它的任务是在给定的接线方式和运行条件下,确定系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值和相角)、网络中的功率分布及功率损耗等,是电力系统的稳态计算。潮流计算是对电力系统正常运行状况的分析和计算,即电力系统中的电压、电流、功率的计算,即潮流计算;潮流计算方法很多:高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法,以及由高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法演变的各种潮流计算方法。
潮流计算可以用传统的手工方式进行,也可以计算机为工具通过软件
完成。两种方法各有优缺点。前者物理概念清晰,可用来计算一些接线较简单的电力网,但若将其用于接线复杂的电力网则计算量过大,难于保证计算准确性。后者从数学上看可归结为用数值方法解非线性代数方程,数学逻辑简单完整,借助计算机可快速精确地完成计算,但其缺点是物理概念不明显,物理规律被埋没在循环往复的数值求解过程中。
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算,用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统,通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求:对运行中的电力系统,通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全,系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内,系统中各元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷,以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。因此潮流计算的目的是:
① 为电力系统规划设计提供接线、电气设备选择和导线截面选择的依据。
② 提供电力线运行方式和制定检修计划的依据。 ③ 提供继电保护、自动装置设计和整定计算的依据。
④ 为调压计算、经济运行计算、短路和稳定计算提供必要的数据。 潮流计算的研究是从20世纪50年代随着电网的产生而开始的,涌现出各种算法都是围绕着算法的可靠性或收敛性;对计算机内存量的要求和计算速度;计算的方便性和灵活性等。
1.2 潮流计算的意义
潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算,常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以
及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限,如果有越限,就应采取措施,调整运行方式。对于正在规划的电力系统,通过潮流计算,可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
具体表现在以下方面:
(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
总结为在电力系统运行方式和规划方案的研究中,都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时,为了实时监控电力系统的运行状态,也需要进行大量而快速的潮流计算。因此,潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时,采用
离线潮流计算;在电力系统运行状态的实时监控中,则采用在线潮流计算。
1.3电力系统稳态分析潮流计算总结
潮流计算针对电力革统各正常运行方式,而静态安全分析则要研究各种运行方式下个别系统元件退出运行后系统的状况。其目的是校验系统是否能安全运行,即是否有过负荷的元件或电压过低的母线等。原则上讲,静态安全分析也可U用潮流计算来代替。但是一般静态安全分析需要校验的状态数非常多,用严格的潮流计算来分析这些状态往往计算量过大,因此不得不寻求一些特殊的算法以满足要求。
利用电子数字计算机进行电力系统潮流计算从20 世纪50 年代中期就己开始,此后,潮流计算曾采用了各种不同的方法,这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的,对潮流计算的要求可以归纳为下面几点:
(1)计算方法的可靠性或收敛性 (2)对计算速度和内存量的要求 (3)计算的方便性和灵活性
一般情况下,采用P-Q分解法计算时要求的迭代次数较采用牛顿-拉夫逊法时多,但每次迭代所需的时间则较采用牛顿-拉夫逊法时少,以致总的计算速度仍是P-Q分解法快。
1.4 MATLAB的概述
目前电子计算机已广泛应用于电力系统的分析计算,潮流计算是其基本应用软件之一。现有很多潮流计算方法。对潮流计算方法有五方面的要求:(1)计算速度快(2)内存需要少(3)计算结果有良好的可靠性和可