南京理工大学
《电力系统稳态分析》
课程报告
姓名XX学号
学院系自动化学院
专业电气工程
题目基于牛顿拉夫逊法的潮流计算例题编程报
告
任课教师杨伟硕士导师XX
2015年6月10号
f基于牛顿拉夫逊法的潮流计算例题编程报告
摘要电力系统潮流计算的目的在于确定电力系统的运行方式、检查系统中各元件是否过压或者过载、为电力系统继电保护的整定提供依据、为电力系统的稳定计算提供初值、为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。潮流计算的计算机算法包含高斯赛德尔迭代法、牛顿拉夫逊法和PQ分解法等其中牛拉法计算原理较简单、计算过程也不复杂而且由于人们引入泰勒级数和非线性代数方程等在算法里从而进一步提高了算法的收敛性和计算速度。同时基于MATLAB的计算机算法以双精度类型进行数据的存储和运算数据精确度高能进行潮流计算中的各种矩阵运算使得传统潮流计算方法更加优化。
一研究内容
通过一道例题来认真分析牛顿拉夫逊法的原理和方法采用极坐标形式的牛拉法同时掌握潮流计算计算机算法的相关知识能看懂并初步使用MATLAB软件进行编程培养自己电力系统潮流计算机算法编程能力。
例题如下用牛顿拉夫逊法计算下图所示系统的潮流分布其中系统中5为平衡节点节点5电压保持U105为定值其他四个节点分别为PQ节点给定的注入功率如图所示。计算精度要求各节点电压修正量不大于106。
二牛顿拉夫逊法潮流计算
f1基本原理
牛顿法是取近似解xk之后在这个基础上找到比xk更接近的方程的根一步步地迭代找到尽可能接近方程根的近似根。牛顿迭代法其最大优点是在方程fx0的单根附近时误差将呈平方减少而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算一般来说各个母线所供负荷的功率是已知的各个节点的电压是未知的平衡节点外可以根据网络结构形成节点导纳矩阵然后由节点导纳矩阵列写功率方程由于功率方程里功率是已知的电压的幅值和相角是未知的这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组需要将上述功率方程改写成功率平衡方程并对功率平衡方程求偏导得出对应的雅可比矩阵给未知节点赋电压初值将初值带入功率平衡方程得到功率不平衡量这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量未知的构成了误差方程解误差方程得到节点电压不平衡量节点电压加上节点电压不平衡量构成节点电压新的初值将新的初值带入原来的功率平衡方程并重新形成雅可比矩阵然后计算新的电压不平衡r