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基于MATLAB的潮流计算论文-.doc
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基于MATLAB的潮流计算论文-.doc
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1
目 录
1.摘要…………………………………………………………………………3
2.题目原始资料 ……………………………………………………………4
3.题目分析……………………………………………………………………6
4.题目求解………………………………………………………………………7
1)根据题意要求画出等值电路……………………………………………7
2)读程序画出拉夫逊法的流程图…………………………………………8
3)变电所负荷为题目所给数据进行求解…………………………………8
4)编写程序并运行…………………………………………………………10
5)具体调压调损耗过程……………………………………………………10
1.改变变压器变比调压…………………………………………………10
2.改变发电机机端电压调压……………………………………………12
3.负荷按照一定比例变化的潮流计算分析……………………………15
4.轮流断开支路双回线中的一条的潮流计算…………………………19
5.仿真并比较……………………………………………………………………28
6.设计心得…………………………………………………………………… 30
7.参考文献……………………………………………………………………31
2
摘 要
本文运用 MATLAB 软件进行潮流计算,对给定题目进行分析计算,再应用
DDRTS 软件,构建系统图进行仿真,最终得到合理的系统潮流。
潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件,网络
接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角,各元件流过
的功率,整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要
手段和重要工作环节。因此,潮流计算在电力系统的规划计算,生产运行,调度
管理及科学计算中都有着广泛的应用。
首先,画出系统的等效电路图,在计算出各元件参数的基础上,应用牛顿—
拉夫逊 Newton-Raphson 法以及 MATLAB 软件进行计算对给定系统图进行了四种
不同负荷下的潮流计算,经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。
其次,牛顿—拉夫逊 Newton-Raphson 法具有较好的收敛性,上述计算过程
经过四到五次迭代后均能收敛。根据运算结果,分析各支路损耗和系统总损耗。
最后,应用 DDRTS 软件,构建系统图,对给定负荷重新进行分析,潮流计算
后的结果也能满足相应的参数要求。
关键词:牛顿-拉夫逊法 MATLAB DDRTS 潮流计算
3
一、 题目原始资料:
1.系统图:
两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。
2、发电厂资料:
母线 1 和 2 为发电厂发高压母线,发电厂一总装机容量为(300MW),母线 3
为机压母线上装机容量为(100MW),最大负荷和最小负荷分别为 50MW 和 20MW,
发电厂二总装机容量为(200MW)
3、变电所资料:
(一)变电所 1、2、3、4 低压母线的电压等级分别为:35KV 10KV 35KV 10KV
(二)变电所的负荷分别为:
50MW 50MW 40MW 70MW
(三)每个变电所的功率因数均为 cosφ=0.85;
变电所 1
变电所 2
变电所 3
变电所 4
35kV 母线
10kV 母线
35kV 母线
10kV 母线
一次侧电压 220kV
一次侧电压 220kV
母线 1
母线 3
母线 2
线路长为 100km
线路长为 50km
线路长为 90km
线路长为 100km
2*QFQ-50-2
2*QFS-50-2
TQN-100-2
2*TQN-100-2
。。。。。。。。。。。。。
线路长为 80km
。。。。。。。。。。。。。
电厂一
电厂二
4
(四)变电所 1 和变电所 3 分别配有两台容量为 75MVA 的变压器,短路损耗
414KW,短路电压(%)=16.7;变电所 2 和变电所 4 分别配有两台容量为 63MVA
的变压器,短路损耗为 245KW,短路电压(%)=10.5;
4、输电线路资料:
发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中,单位长度的电
阻为
�17.0
,单位长度的电抗为
�0.402
,单位长度的电纳为
S
-6
10*2.78
。
二、 课程设计内容及要求
(一) 课设内容:
1.对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数,画出等值电路图。
2.输入各支路数据,各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情
况下的潮流计算,并对计算结果进行分析。
3.跟随变电所负荷按一定比例发生变化,进行潮流计算分析。
1)4 个变电所的负荷同时以 2%的比例增大;
2)4 个变电所的负荷同时以 2%的比例下降
3)1 和 4 号变电所的负荷同时以 2%的比例下降,而 2 和 3 号变电所的负荷
同时以 2%的比例上升;
4.在不同的负荷情况下,分析潮流计算的结果,如果各母线电压不满足要求,
进行电压的调整。(变电所低压母线电压 10KV 要求调整范围在 9.5-10.5 之间;
电压 35KV 要求调整范围在 35-36 之间)
5.轮流断开支路双回线中的一条,分析潮流的分布。(几条支路断几次)
6.利用 DDRTS 软件,进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析,并进行
结果的比较。
7.最终形成课程设计成品说明书。
(二) 课设要求:
1.在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图
2.通过输入数据,进行潮流计算输出结果
3.对不同的负荷变化,分析潮流分布,写出分析说明。
4.对不同的负荷变化,进行潮流的调节控制,并说明调节控制的方法,并列
表表示调节控制的参数变化。
5
5.打印利用 DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图,以及潮流分布图。
三、 题目分析
1.节点设置及分类
根据系统图可知此系统为两端供电网路,将母线 1,2 设为节点 1,2,将变
电所 1、2、3、4 的高低压侧分别设为节点 3、4、5、6、7、8、9、10。并且,
将节点 1 设为平衡节点,将节点 2 设为 PV 节点,其余节点设为 PQ 节点。
2.参数求取:根据题目原始资料,计算发电厂、变压器及线路的参数。
(1)运用下列公式计算变压器参数:
采用变压器参数为折算至高压侧的数值,其变比 K<1,其中,
S
U
P
R
N
N
k
T
2
2
1000
�
S
UU
X
N
NK
T
100
2
%
�
XRZ
TTT
��
计算变压器分接头变比
变压器有 5 个抽头,电压调节范围为
N
U
�
2*2.5%,
N
U
对应的分接头开始
时设变压器高压侧接主接头。
5.38
231
5.38
%)51(220
1
�
��
�
k
11
231
11
%)51(220
1
�
��
�
k
5.38
5.225
5.38
%)5.21(220
2
�
��
�
k
11
5.225
11
%)5.21(220
2
�
��
�
k
5.38
220
5.38
1220
3
�
�
�
k
11
220
11
1220
3
�
�
�
k
5.38
5.214
5.38
%)5.21(220
4
�
��
�
k
11
5.214
11
%)5.21(220
4
�
��
�
k
5.38
209
5.38
%)51(220
5
�
��
�
k
11
209
11
%)51(220
5
�
��
�
k
(2)计算线路参数
LjxrjXRZ )( ����
(3)变电所负荷分别为:
变电所 1
L
S
=50+j30.98722 变电所 2
L
S
=50+j30.98722
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