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xx交通学院 电力系统分析课程设计
报告书 院 部 别
信息科学与电气工程学院
课 程 设 计 任 务 书 题
电力系统分析课程设计
信息科学与电气工程学院
电气工程及其自动化
周 指导教师 签字
一、设计内容及要求
复杂网络牛顿―拉夫逊法潮流分析与计算的设计
电力系统潮流计算是电力系统中一项最基本的计算，设计内容为复杂网络潮流计算的计算机算法――牛顿-拉夫逊法。
首先，根据给定的电力系统简图，通过手算完成计算机算法的两次迭代过程，从而加深对牛顿-拉夫逊法的理解，有助于计算机编程的应用。
其次，利用计算机编程对电力系统稳态运行的各参数进行解析和计算；编程完成复杂网络的节点导纳矩阵的形成；电力系统支路改变、节点增减的程序变化；编程完成各元件的功率损耗、各段网络的电压损耗、各点电压、功率大小和方向的计算。
二、设计原始资料 给出一个六节点、环网、两电源和多引出的电力系统；
参数给定，可以选用直角坐标表示的牛拉公式计算，也可以选用极坐标表示的牛拉公式计算。
三、设计完成后提交的文件和图表 1．计算说明书部分
设计报告和手算潮流的步骤及结果
2．图纸部分： 电气接线图及等值电路；
潮流计算的计算机算法
正在加载中，请稍后...交流电的功率计算时，cos的值如何确定？600个电流是多少功率？350kw的电流应是多少？_百度知道
交流电的功率计算时，cos的值如何确定？600个电流是多少功率？350kw的电流应是多少？
cos(功率因数)是一定的，不过设备上的铭牌应该也有注明，设备的铭牌上都有？这个不一定，这个地方和地方不一样？？变频器？电动机么；350kw的什么设备，但是没有这么大的电流的设备，不用去确定，大连这边的话就是600安培；600个电流对于成型的电路，最大电流的值
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732UIcosΦ=1，380V电压时，功率因数是有功功率和视在功率的比值。
视在功率S=1：两个直角边是有功功率;S
sinΦ=Q&#47、无功功率Q和视在功率S：
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数.732&#47。功率分三种功率，即cosΦ=P&#47，用符号cosΦ表示，在数值上。
三相负荷中.732UcosΦ=350&#47，600个电流。
有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方.732X380X600X0;1;0，有功功率P，功率P=1;S
三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系，以0.8=665A不知道功率因数时、无功功率，斜边是视在功率.8计三相交流电.732UIcosΦ
无功功率Q=1;1.732UIsinΦ
功率因数cosΦ=P&#47.732UI
有功功率P=1;380&#47，任何时候这三种功率总是同时存在.8=6KW350kw的额定电流I=P&#47
交流电的功率计算时，
cosφ的值由有功功率和无功功率值的大小确定,计算方法：
1、由 无功功率/有功功率=tgφ,求出φ,然后求出cosφ，
2、也可由 cosφ=有功功率/视在功率 求出，
视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方
600个电流是多少功率要看系统电压（常用的是380伏和10千伏）
功率=电流×电压×cosφ = 600×电压×cosφ，
350kw的电流应是多少同样要有系统电压
电流=功率/（电压×cosφ） =350/（电压×cosφ ）
你可查一下电压值，代入上面的公式计算即可。
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3秒自动关闭窗口简单电力系统的潮流计算57-第4页
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简单电力系统的潮流计算57-4
U1?3；44；图3-11例3-2网络结构图；解：（1）假设各节点电压均为额定电压，功率损耗计；?S23?；P3?Q3；22；2N；(R23?jX23)?；0.5?0.3；10；22；(1?j2)?0.8MVA；?S24?；P4?Q4；UN；(R24?jX24)?；0.2?0.15；10；(1.5?j3)?0.9M
U1?344 图3-11 例3-2网络结构图解： （1）假设各节点电压均为额定电压，功率损耗计算的支路顺序为3-2、4-2、2-1，第一轮计算依上列支路顺序计算各支路的功率损耗和功率分布。?S23?P3?Q3U2222N2(R23?jX23)?0.5?0.3102222(1?j2)?0.8MVA?S24?P4?Q4UN2(R24?jX24)?0.2?0.151022(1.5?j3)?0.9MVA 则
S23?S3??S23?0.8MVAS24?S4??S24?0.9MVA'S12?S23?S24?S2?1.7MVA又?S12?P12?Q12U2N'2'2(R12?jX12)?1.710222(1.2?j2.4)?0.6MVAS12?S12??S12?1.3MVA（2）第二步用已知的线路始端电压U1=10.5kV及上述求得的线路始端功率S12，按上列相反的顺序求出线路各点电压，计算中忽略电压降落横分量。?U?(P12R12?Q12X12)?0.2752?U?U??U?10.2248kV122112U1?U24?(P24R24?Q24X24)U2(P23R23?Q23X23)U2?0.??U24?10.1508kV?0.??U23?10.1148kV?U23?（3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率 ?S23?0.5?0.310.04222(1?j2)?0.7MVA 22?S?0.2?0.15(1.5?j3)?0.8MVA24210.15故
S23?S3??S23?0.7MVA
S24?S4??S24?0.8MVA'则
S12?S23?S24?S2?1.5MVA又
?S12?1.510.22222(1.2?j2.4)?0.1MVA 从而可得线路始端功率S12?1.6MVA经过两轮迭代计算，结果与第一步所得的计算结果比较相差小于0.3%，计算到此结束。最后一次迭代结果可作为最终计算结果。如果在配电网络中间连有发电机，例如接有分布式电源，则该网络已不能严格的算是开式网络了，因为开式网络只有一个电源点，任何负荷点只能从唯一的路径取得电能。但是，配电网正常运行时一般不允许发电机发出功率穿越变压器注入上一电压等级电网，配电网中的发电机实际起平衡本地负荷的作用。因此，网络在结构上仍是辐射状网络，如果发电厂的功率已经给定，仍然可以把发电机当作是一个取用功率为?SG的负荷，然后按开式网络处理。3.4 简单闭式网络的潮流计算与配电网不同，输电网正常运行时一般都合环运行，称为闭式网络。闭式网络是相对开式网络而言的，它包括两端供电网络和环形网络，本节将分别介绍这两种网络中功率分布计算的原理和方法。3.4.1两端供电网络两端供电网络具有两个供电电源点，如图3-12所示，a、b为两电源点。ZaZZb1122 图3-12 两端供电网络??U?，且负荷点电流为I?和I?，根据基尔霍夫电压定律和电若电源电压U12ab流定律，可写出下列方程??U??ZI??ZI??ZI??Uaba1a?I?a1?I?12?I?1??I?12?I?b2?I?2?（3-23）由此可解出??U??(Z12?Zb2)I?1?Zb2I?2UabI?a1???Za1?Z12?Zb2Za1?Z12?Zb2????(Z?Z)I???U?ZIU?a1122abI?b2?a11?Za1?Z12?Zb2Za1?Z12?Zb2??（3-24）在电力网的实际计算中，负荷点的已知量一般是功率，而不是电流。为了求取网络中的功率分布，可以先采用近似的算法，忽略网络中的功率损耗，都用额*定电压UN来计算功率，令U?＝UN?0，有S?UNI，对式（3-24）的各量取共?轭值，然后全式乘以UN，就得到??b2??b2?NSa1?(Z12?Z?)S1?Z?S2?a1?(Ua?Ub)U??a1???Sa1,LDZ??Z12?Z??a1b2Z??Z12?Z?b2Sb2?Za1S1?(Z??a1?Z12)S2?b2(Ua?Ub)U??a1?N?Sb2,LDZ?Z12?ZZ?Z12?Zb2??Sc??????Sc???（3-25）由式（3-25）可见，每个电源点送出的功率都包含两个分量，第一个分量由网络参数和负荷功率确定，每一个负荷的功率都以该负荷点到两个电源点间的阻抗共轭值成反比的关系分配给两个电源点。第二个分量称为循环功率，它由两个供电点的电压差引起。当两端电压相等时，循环功率为零，公式（3-25）右端只剩下前一项，该项结构与力学中杠杆原理类似，可类比为一根承担多个集中负荷的横梁，其两个支点的反作用力就相当于电源点输出的功率。求出供电点输出的功率Sa1和Sb2之后，就可在线路上各点按线路功率和负荷功率相平衡的条件，求出整个电力网中的功率分布。例如，根据节点1的功率平衡可得：S12?Sa1?S1在电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点，并用符号标出，例如图3-13（a）中的节点2。有时有功功率和无功功率分点可能出现在不同节点，通常就用和?分别表示有功功率和无功功率分点。a(a)a(b)图3-13 两端供电网络的功率分布bb 在不计功率损耗求出电力网络功率分布之后，可想象在功率分点（节点2）将网络解开，此时形成两个开式网，见图3-13(b)。将功率分点处的负荷S2也分成Sb2和S12两部分（满足S2?S12?Sb2），分别挂在两个开式网的终端。然后按照上节方法分别计算两个开式网的功率损耗和功率分布。在计算功率损耗时，网络中各点的未知电压可先用额定电压代替。当有功功率分点和无功功率分点不一致时，常选电压较低的分点将网络解开。在110kV及以上电网中，一般是无功分点电压最低，故应在无功分点将环网解开。在具有分支线的闭式电力网中，功率分点只是干线的电压最低点，不一定是整个电力网的电压最低点。对于接有n个负荷的两端供电网络，可以进一步推广得到ni?1??ZiSi???aSa1????'(U?Ub)U?N?Sa1,LDZni?1Z????ZiSi?Sbk???(Ua?Ub)U?N?Sbk,LDZZ'????Sc??????Sc??（3-26）式中，Z?为整条线路的总阻抗；Zi和Zi分别为第i个负荷点到供电点a和b的总阻抗。ki?1由于循环功率与负荷无关，所以有Sa1,LD?Sbk,LD??Si，可以由此检验计算结果是否正确。网络各段线路的电抗和电阻的比值都相等的网络称为均一电力网，而电力系统设计往往采用均一网络。在两端供电的均一电力网中，若供电点的电压也相等，则公式（3-26）便简化为??SiRi?PiRi?QiRi?i?1Rii?1i?1i?1?????jX?R?R?R??R?(1?j)?R???kkk??SiRi??PiRi??QiRi?i?1i?1i?1????j?R?R?R???SiRi(1?j)kkkkXiSa1（3-27）Sbk由此可见在均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关，而且可以只利用各线段的电阻（或电抗）分别计算。对于各段单位长度的阻抗值都相等的均一网络，公式（3-26）便可以简化为ki?1?ki?1ki?1k?SiZ0li??Silil??ki?1?Pilil?Sa1??ki?1Z0l?ki?1?ji?1l??Qili?Sili?l???Pili?l??j?Qili?l?Sbk????? ?????（3-28）式中，Z0为单位长度的阻抗；l?为整条线路的总长度；li和li?分别为从第i个负荷点到供电点a和b的长度。公式（3-28）表明，在这种均一电力网中，有功功率和无功功率分布只由线段的长度来决定，计算得到了极大的简化。3.4.2不含变压器的简单环网简单环网是指每一节点都只同两条支路相接的环形网络，例如图3-14所示的网络，功率从节点1流向节点2和节点3。包含各类专业文献、行业资料、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、专业论文、应用写作文书、简单电力系统的潮流计算57等内容。　
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基于牛顿拉夫逊法的电力系统潮流计算.doc89页
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毕 业 设 计（论 文）
基于牛顿―拉夫逊法的电力系统潮流计算
专业年级 自动化2007级
河 海 大 学
本科毕业设计（论文）任务书
（理 工 科 类）
Ⅰ、毕业设计（论文）题目：
基于牛顿拉夫逊法的电力系统潮流计算
Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：
电力系统的基本任务是安全、可靠、经济地为用户提供电能。而对电力系统正常运行状态的分析和计算是其中十分重要的内容。
本课题拟采用牛顿拉夫逊法进行电力系统稳态，对复杂系统的潮流计算进行全面的分析，并得出结论。
开发工具采用matlab，对具体算例建立模型并进行仿真计算，结果图表显示。开发的软件具有一定的实用性。
参考文献来源于图书馆关于电力系统稳态计算的书籍和中国期刊网中文文献。外文期刊室查阅外文文献，并详细翻译1～2篇英文文献。
Ⅲ、进度安排：
资料翻阅，掌握计算的基本理论及matlab编程
找好实际系统，进行计算
第13～17周
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