基于Matlab的电力系统潮流计算.pdf

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基于Matlab的电力系统潮流计算郗忠梅h，李有安1，赵法起1，张博2p肛FLoWPOWERSYSTEManandpeopleCanverifypowercalculation；Matlab电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算，即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理等。潮流计算结果可用于如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等，对潮流计算的模型和方法有直接影响。实际电力系统的潮流技术主要采用牛顿一拉夫逊法。牛顿一拉夫逊法早在50年代末就已应用于求解电力系统潮流问题，但作为一种实用的，有竞争力的电力系统潮流计算方法，则是在应用了稀疏矩阵技巧和高斯消去法求修正方程后。牛顿一拉夫逊法是求解非线性代数方程有效的迭代计算。牛顿一拉夫逊法收敛性好，是非线性方程数值求解的有效方法。该方法把非线性方程线性化，由于线性方程的系数矩阵结构上是稀疏的非对称矩阵，结合稀疏矩阵技术可使计算机内存占用量大大减少，计算速度大大加快；而P—Q分解法是在牛顿一拉夫逊法基础上，将有功功率P和无功功率Q分开交替迭代的潮流计算方法，该方法计算过程简单，计算速度显著加快，是目前常用的潮流计算方法。山东农业大学学报(自然科学版)，2010，41(2)：291—294摘要：潮流计算是电力系统的一项重要分析功能，是进行故障计算，继电保护整定，安全分析的必要工具。本文提出了利用Matlab语言来进行电力系统潮流计算。通过算例，说明了该方法编程简便、运算效率高并符合人们的思维习惯，计算结果能满足工程计算需要，同时验证了该方法的有效性。关键词：电力系统：潮流计算；Matlab中图分类号：S18．Q5文献标识码：A文章编号：1000—2324(2010)02—0291—04MATLABemciency收稿日期：2009—07—14作者简介：郗忠梅(1971一)，女，副教授，在读博士．主要从事电气工程方面的教学与研究‘通讯作者：AuthorJournalUniversity(NaturalScience)(1．山东农业大学机电工程学院，山东泰安2710182；河南北方红阳工业有限公司，河南南召474678)CALCULATIoNoFBASEDoNXIZhong—meil‘，LIYou—anl，ZHAOFa—qil，ZHANGB02(1．CollegeUniversity。Taian，271018，China)Abstract：nOWcaculationisimportantanalysisfunctionofsystemthefacilityfaultanalysis．relayprotectionsettingsecurityanalysis．，11leMatlablanguageusedcalculateflowdistributioninthispaper．Tlletypicalexamplesexplainthatmethodhascharacteristicssimplegramming．hishcalculationmatchinghabit．r11leresultsatisfyengineer-ingneedssametimeusefulnessmethod．Keywords：Electricsystem；flowShandongAgriculturalMachineryElectronEngineering，Shandongnecessarytoatforcorrespondence．E—mail：[e-mail]
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鼢△Pi=Pi—Ui鹫i(Gqco面q+BqsinSq)AQt=Qj—u离够(G口s溺口～B,FosSij)P—Q分解法这就是P—Q分解法的修正方程式。式中，等号左侧列向量中的有功、无功功率不平衡量如下：‰1●●，●●●●，●JP．．．．。。。，．．．．．．．。．。．．．．LP—Q分解法的修正方程式电力系统潮流计算P—Q分解法的修正方程式如下：△PJ％％A82％A83以A6。式中：Pi，Qi分别为节点i向网络注入的有功功率和无功功率；U；为节点i的电压相量。玑以—．．．．．．．．．。．．．。。。．．．．．．．．．．．．．．L山东农业大学学报(自然科学版)第4l卷2图1程序流程图一·292·2．1△Pl／ul△P3／U3△P。／U。B。IB砣BdB。UlA81B口口口△△△加B曰B召．B日曰8h弛-曼砣’董』=“nD∞u托￡!篮l3¨引●
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3算例P—Q分解法的计算步骤导纳矩阵的形成节点导纳矩阵是方阵，其阶数等于网络中除参考节