第一篇：MATLAB的M文件編寫及簡單電力系統(tǒng)的仿真

MATLAB大型作業(yè)

1、編寫matlab函數(shù)命令M文件，完成下列功能：

（1）函數(shù)輸入參數(shù)為正整數(shù)n，要求3

（2）生成n階矩陣A；

（3）生成n階矩陣B，B的每個元素是對應位置上A矩陣元素的自然對數(shù)；（4）求矩陣B的所有對角線元素之和m；（5）返回值為矩陣B和m；

（6）要求：進行上機編程，調試完成后將程序書寫在大作業(yè)報告中、并加以注釋，將調試結果抓圖打印粘貼在大作業(yè)報告中。

解：

1、M文件的編寫：

2、調試結果：

2、一個50Hz的簡單電力系統(tǒng)如下圖所示，試在Simulink中建立仿真模型研究該系統(tǒng)性能。

k1GTLLD1LD2

系統(tǒng)建模要求如下：

（1）發(fā)電機G采用“Synchronous Machine pu Fundamental”模型，變壓器T采用“Three-Phase Transformer(Two Windings)”模型，輸電線路L采用“Three-Phase Series RLC Branch”模型，負荷LD1、LD2采用“Three-Phase Parelell RLC Load”模型。

（2）發(fā)電機模型參數(shù)：采用預設模型，其中學號末位數(shù)字為1的同學使用編號為01的模型參數(shù)，學號末位數(shù)字為2的同學使用編號為02的模型參數(shù)，……，學號末位數(shù)字為0的同學使用編號為10的模型參數(shù)。

（3）變壓器模型采用默認參數(shù)，副邊電壓10kV，但需要注意與發(fā)電機模型相匹配參數(shù)的設置（原邊電壓、頻率等），變壓器容量設置為發(fā)電機額定功率的1.2倍；

（4）線路參數(shù)的設置原則：忽略電容，X/R=3，線路通過發(fā)電機額定功率時首末端壓降約為0.05p.u.；

（5）負荷模型采用默認參數(shù)，但需要注意與整個系統(tǒng)模型相匹配參數(shù)的設置（電壓、頻率等），負荷LD1容量設置為發(fā)電機額定功率的5％，LD2容量為發(fā)電機額定功率的30%，功率因數(shù)0.95。

（6）其他模塊（如短路模擬、測量、示波、powergui等）的使用根據研究要求自行確定。性能研究要求：

（1）利用powergui計算該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)潮流情況；

（2）利用powergui將系統(tǒng)設置為零初始狀態(tài)，仿真系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的過程；

（3）利用powergui將系統(tǒng)設置為穩(wěn)態(tài)，仿真k點發(fā)生三相短路、持續(xù)0.15秒后切除的系統(tǒng)過渡過程，要求輸出短路電流的波形。

作業(yè)形式要求：

（1）

根據題目要求進行理論分析，計算出發(fā)電機穩(wěn)態(tài)時轉速，短路電流周期分量以及沖擊電流的大小。

（2）

進行上機建模、仿真，完成后將發(fā)電機、變壓器、線路、負荷的參數(shù)，以及模型圖、穩(wěn)態(tài)潮流結果、仿真過程曲線等結果抓圖打印粘貼在大作業(yè)報告中。仿真結果必須同理論分析結果基本保持一致。

（3）

對自己在建模和仿真過程中遇到的關鍵問題和收獲、結論等進行闡述。

解：

1、參數(shù)計算及截圖

（1）選取02號p.u.基本同步電機

（2）變壓器參數(shù)計算

容量Sn?1.2*16?19.2(KV)；

原邊電壓U1N?400V，副邊電壓U2N?10KV；

其余參數(shù)皆取默認值。

（3）線路參數(shù)計算

利用線路通過發(fā)電機額定功率時首末端壓降約為0.05p.u.可以得到：

(PRL?QXL)2?(PXL?QRL)2 0.05*1000?

（式3-1）010000其中P?SG*cos??16000*0.95W?15200W，Q?SG*sin。（取發(fā)電機的cos??0.95）??1600*0.3122V5ar?499V6ar又由已知得到：

XR?（式3-2）

結合（式3-1）和（式3-2）解得R?98.82?，X?3R?3*98.82?.（4）負荷參數(shù)計算（默認負荷為感性負荷）

負荷load1：P?5%*SG?5%*16000W?800W，QL取默認的100Var，QC取0Var。

負荷load2：P?30%*SG?30%*16000W?4800W，QL?P*tan，QC取0Var。??480*00.3286V8ar?157V8ar

（5）三相故障模塊時間設置

設置如下：0.2S開始故障，0.35S故障切除，故障持續(xù)0.15S。其余參數(shù)采用默認值。

2、仿真、理論分析及對比（1）模型的搭建

（2）利用powergui計算該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)潮流情況

根據powergui計算得發(fā)電機潮流情況：

Var。PG實際發(fā)出?5529.6W，QG實際發(fā)出?1925.9

理論分析的整個系統(tǒng)消耗：，P理論消耗?PLD1?PLD2?800W?4800W?5600W（忽略變壓器和線路的有功損耗）Q理論消耗?QLD1?(QT?QL)?QLD2 48002?1578281023?100Var?*(3*98.82?**10)Var?1578Var?1860.1Var210019.210000兩者相比較得： PG實際發(fā)出?P理論消耗，QG實際發(fā)出和Q理論消耗基本平衡。出現(xiàn)這樣情況的原因，我認為是：

a、P不平衡，主要是由于仿真過程中的發(fā)電機無自動調頻裝置，所以理論消耗G實際發(fā)出和P在發(fā)電機帶負荷的過程中發(fā)電機頻率會下降。發(fā)電機頻率下降會使負荷少要有功，發(fā)電機多發(fā)出有功，最終二者在一個低于額定頻率值下的頻率平衡，而此時

P理論消耗G實際發(fā)出?P實際消耗?P這一點從發(fā)電機的轉速變化曲線上就可以看出：

Scope4發(fā)電機轉速仿真模擬：

發(fā)電機的轉速從理論的額定值n?60*fNPr/min逐漸極對數(shù)?60*502r/min?1500下降，最終穩(wěn)定在1450r/min左右。

b、QG實際發(fā)出和Q理論消耗基本平衡，是因為在仿真發(fā)電機潮流時是將發(fā)電機設為平衡節(jié)點（發(fā)電機端電壓的大小和相位保持不變），發(fā)電機和不能通過降低電壓來少發(fā)無功，負荷也不能通過降低電壓來少要無功。故發(fā)電機會自勵磁保持機端電壓且平衡系統(tǒng)無功。

（3）利用powergui將系統(tǒng)設置為零初始狀態(tài)，仿真系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的過程

利用powergui將系統(tǒng)設置為零初始狀態(tài)：

Scope1系統(tǒng)電流仿真模擬：

Scope2系統(tǒng)電壓仿真模擬：

由上面的兩個圖可以看出，發(fā)電機零初始狀態(tài)運行到穩(wěn)態(tài)的過程中，系統(tǒng)電流有個逐漸衰減至穩(wěn)定的過程；而系統(tǒng)電壓則基本保持不變。

系統(tǒng)電流產生這種情況的原因是由于發(fā)電機無自動調頻裝置，使得發(fā)電機和系統(tǒng)的有功在零初始狀態(tài)至穩(wěn)態(tài)的過程中隨著頻率的下降而下降，最終平衡；由于系統(tǒng)有功在此過程中逐漸下降并最終穩(wěn)定，故系統(tǒng)電流曲線也在此過程中逐漸衰減并最終穩(wěn)定。

系統(tǒng)電壓產生這種情況的原因是由于設置發(fā)電機為平衡節(jié)點，發(fā)電機機端電壓大小、相位保持不變，且系統(tǒng)無功基本平衡，故系統(tǒng)電壓曲線基本保持穩(wěn)定。

（4）利用powergui將系統(tǒng)設置為穩(wěn)態(tài)，仿真k點發(fā)生三相短路、持續(xù)0.15秒后切除的系統(tǒng)過渡過程，要求輸出短路電流的波形。利用powergui將系統(tǒng)設置為穩(wěn)態(tài)

a、Scope1系統(tǒng)電流仿真模擬：

從系統(tǒng)電流波形上得出：iimp實際?4.825A

b、理論分析短路電流周期分量及沖擊電流的大小

設置統(tǒng)一的基準值SB?16KVA，VB?Vav

則IB?163*10.5A?0.87977A，XT.pu?8SB816*?*?0.066，7 100ST10019.XL.pu?3*98.82*SBVav2*10?3?296.46*16，4 *10?3?0.04302210.RT.pu?XL.pu3?0.043024?0.0143 43所以短路電流周期分量：

Ipm理論? 2*13*RL.pu?(XL.pu?XT.pu)22*IB?23*0.01434?(0.043024?0.0667)22*0.87977A?6.4915A沖擊電流：

iimp理論?(1?exp?0.01*100*?*RL?0.01*100*3.14*98.82)*Ipm?(1?exp)*6.4915A2XL?XT810 296.46?**10310019.2?（1?0.647）*6.4915A?10.69Ac、理論分析與實際仿真結果對比、分析、驗證

理論分析與實際仿真的短路沖擊電流不符，iimp理論與iimp實際相差較大。

分析原因，我認為是：短路后，發(fā)電機的機端電壓不再保持不變，而是有了個較大的降低。又短路沖擊電流是取短路后

T周期時的電流幅值，此時所對應的實際電壓幅值要比理論分析2時所用的電壓幅值小很多，故使得imp理論與iimp實際相差較大。這一點可從下圖中看出。Scope3發(fā)電機端電壓仿真模擬：

由Scope3發(fā)電機端電壓仿真模擬圖可以看出，在短路后的下降，具體根據該圖知：UG.pu?則用UG.pu再次理論分析得： 短路電流周期分量：

T周期時，發(fā)電機端電壓有較大2150?0.375 400Ipm理論?1UG.puRL.pu?(XL.pu?XT.pu)22*IB?0.3750.01434?(0.043024?0.0667)22*0.87977A?2.9814A

沖擊電流：

iimp理論?（1?0.647）*2.9814A?4.91A

將新得到的理論分析沖擊電流與實際仿真沖擊電流iimp實際?4.825A對比，發(fā)現(xiàn)iimp理論和

11iimp實際基本一致，結果得到驗證。

3、心得體會

該matlab大型作業(yè)共分兩大部分： 第一部分是matlab中文件的編寫、應用及matlab在矩陣方面的應用。這一部分讓我在鞏固基礎知識的同時，更熟練的相關的操作。在這一部分中我?guī)缀鯖]有遇到問題。

第二部分是matlab在電力系統(tǒng)分析方面的應用。這一部分涉及內容較多，且參數(shù)設置較為靈活，故開始時不是得不到正確的仿真波形，就是理論與仿真結果對應不起來。在該部分的處理過程中，我通過不斷進行參數(shù)計算及修改參數(shù)設置，以及查看電力系統(tǒng)課本尋找原因，與同學討論分析等最終得到的較為一致的理論分析與仿真結果。雖然這一部分較為繁瑣，但對于我對matlab在電力系統(tǒng)方面應用的掌握有很大的幫助，同時也溫習、鞏固了電力系統(tǒng)的相關知識。

總的來說，該matlab大型作業(yè)使我對matlab應用有長足的進步，獲益匪淺！

第二篇：電力系統(tǒng)仿真

1、潮流計算

電力系統(tǒng)的潮流計算，是指在給定電力系統(tǒng)網絡拓撲結構，元件參數(shù)和發(fā)電負荷參量條件下，計算有功功率、無功功率及電壓在電力網中的分布。通常給定的運行條件有系統(tǒng)中各電源和負荷點的功率、樞紐點電壓、平衡點的電壓和相位角，待求的運行參量包括網絡中各母線節(jié)點的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布、網絡的功率損耗等。

2、潮流計算的目的

電力系統(tǒng)潮流計算的最主要目的是為了讓電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行的同時做到經濟運行，為電力資源的調度，電網的規(guī)劃，電力系統(tǒng)的可靠性分析提供支撐。

具體表現(xiàn)：（1）、在電網規(guī)劃階段，通過潮流計算，合理規(guī)劃電源容量及接入點，合理規(guī)劃網架，選擇無功補償方案，滿足規(guī)劃水平的大小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。（2）、在編年運行方式時，在預計負荷增長及新設備投入運行基礎上，選擇典型方式進行潮流計算，發(fā)現(xiàn)電網中的薄弱環(huán)節(jié)，供調度人員日常調度控制參考，并對規(guī)劃、基建部門提出改進網架結構，加快基建進度的建議。（3）、正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算，用于日常運行方式的編制，指導發(fā)電廠開機方式，有功、無功調整方案及負荷調整方案，滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質量要求。（4）、預想事故、設備退出對靜態(tài)完全的影響分析及作出預想的運行方式調整方案。

即電力系統(tǒng)在運行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較運行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，為了實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行方式，也需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統(tǒng)應用最廣泛，最基本和最重要的一種電氣運算，在系統(tǒng)規(guī)劃設計和安排系統(tǒng)的運行方式時，采用離線潮流計算，而在電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控中，采用在線潮流計算。

3、本次仿真的目的及任務

通過仿真，了解和熟悉電力系統(tǒng)潮流分析計算的軟件的使用方法，結合理論知識，熟悉計算機解潮流分布時的方法，學會分析潮流計算的結果，對功率，電壓等作出評價是否符合要求，初步能夠運用計算機對一個小型電力系統(tǒng)網絡供電的設計。

本次仿真中設計了一個三機五節(jié)點的小型交流電力系統(tǒng)網絡，主要通過MATPOWER進行電力系統(tǒng)潮流的結算，得到每條支路上的功率流動情況，每個節(jié)點的損耗等，分析網絡中的損耗情況，損耗過大的話改進算法重新進行潮流的計算，得到更加合理的潮流分布。

第三篇：電力系統(tǒng)建模仿真作業(yè)

風電并網后靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析的建模與仿真

電力系統(tǒng)經常采用P-V曲線分析法來分析有關靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的問題,P代表穿越傳輸斷面?zhèn)魉偷墓β驶蛘咭粋€區(qū)域的總負荷,V代表代表性節(jié)點或關鍵節(jié)點的電壓。P-V曲線分析法即是建立一個區(qū)域負荷或者傳輸界面潮流和節(jié)點電壓之間的關系曲線,從電力系統(tǒng)當前的穩(wěn)定運行點開始,通過不斷增加P,使用潮流計算,描出代表節(jié)點的電壓變化曲線,用P-V曲線的拐點來表示區(qū)域負荷或者傳輸界面功率的增加導致整個系統(tǒng)臨界電壓崩潰的程度,即系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定極點。

在把P-V曲線法用于研究風電的接入對電壓靜態(tài)穩(wěn)定性的影響時,P代表的是風電場輸出的有功功率,V為機端電壓、風電接入點電壓（PCC電壓）等其他需要監(jiān)測的母線電壓。

實際上，P-V曲線法是在靜態(tài)情況下,研究風速變化導致的風電場輸出有功功率的變化對電網電壓的影響。用風電輸出的有功功率引起的電壓水平的變化及當前運行點到電壓崩潰點的“距離”,反映風電接入的電網的電壓穩(wěn)定裕度。

在求取風電接入系統(tǒng)的P-V曲線時 ,除了系統(tǒng)平衡節(jié)點外,一般不考慮網內其他常規(guī)機組的有功功率的變化以及網內負荷的變化情況。

綜上,電網基于靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的風電接納能力,即是以電網的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性作為約束條件,在保證電網靜態(tài)電壓穩(wěn)定的基礎上盡可能多接入風電。通常系統(tǒng)靜態(tài)電壓越限臨界點所接入的風電容量即為系統(tǒng)可接納的最大風電并網容量。

1算例

本文通過IEEE14節(jié)點標準測試系統(tǒng)作為算例，風電場通過變壓器和110 kV線路接入IEEEl4節(jié)點標準測試系統(tǒng)的14號節(jié)點，使用以上算法對基于靜態(tài)電壓穩(wěn)定性下的一風電場的并網功率極限進行計算。

風電場110kv線路IEEE14節(jié)點系統(tǒng)圖2.2 風電場接入IEEE14系統(tǒng)圖

圖中變壓器標幺變比取1（在實際運行中，可以通過改變變壓器的分接頭來調控特定節(jié)點的電壓），風電場接入系統(tǒng)的線路參數(shù)為12.6+j24.96Ω。本文基于雙饋感應風機的風電場進行電壓靜態(tài)穩(wěn)定約束下接納能力計算。1.1基于雙饋感應風機的風電場接納能力計算 1.1.1Powerworld仿真軟件簡介

Powerworld是一個面向對象的電力系統(tǒng)大型可視化分析和計算程序,其擁有優(yōu)異的交互性能以及友好的用戶界面。PowerWorld軟件集電力系統(tǒng)潮流計算、靜態(tài)安全分析、靈敏度分析、經濟調度EDC/AGC、短路電流計算、,最優(yōu)潮流OPF、GIS功能、無功優(yōu)化、用戶定制模塊、電壓穩(wěn)定分析PV/QV、ATC計算、等多種龐大復雜功能于一體,并使用數(shù)據挖掘技術來實現(xiàn)強大豐富的三維可視化顯示技術。

1.1.2Powerworld仿真算例

按照前文所介紹的算例，仿真系統(tǒng)單線圖如下圖所示：

圖1.1 Power World下的ieee14節(jié)點系統(tǒng)接線圖

本文在原模型中另加入15號母線，并在15號母線上添加了一臺雙饋式感應風機來等值一個風電場。

本例中雙饋異步電機風電機組采用恒功率因數(shù)控制方式,且功率因數(shù)cosφ = l，利用Powerworld中P-V曲線繪制功能，不斷增加在15號母線處的雙饋式感應電機的有功輸出，繪制出風電接入處電壓隨風機并網功率變化的P-V曲線圖。如下圖所示：

圖1.2 風電接入處P-V曲線圖

大規(guī)模風電接入后,電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性降低的原因是風機會消耗一定的無功功率。由上圖可以看出，當風電輸出有功功率功率較小時，風電接入地區(qū)的電壓有所上升，這是因為風電的接入為接入地區(qū)的電網提供了一定的有功功率，減少了該地區(qū)從主網吸收的功率，使得傳輸線路及變壓器上的無功損耗減小，降低了主網與風電接入點的電壓差。

當風電場輸出的有功功率進一步增加時，風電接入地區(qū)電壓下降，這是因為當風電場輸出較大時，風電場附近局部電網由受端系統(tǒng)轉化為送端系統(tǒng)。當外送的有功出力繼續(xù)增加時，線路及變壓器上的無功消耗增大，需要從主網吸收大量的無功功率，無功功率的傳輸導致風電接入點的電壓與主網的壓差不斷增大，導致接入點電壓水平不斷下降。當系統(tǒng)電壓升高或降低超過電力系統(tǒng)的規(guī)程規(guī)定的標準時，就容易導致電壓失穩(wěn)。

此外，風電接入前的并網點電壓水平以及風電場的功率因數(shù)也是影響電網接納風電能力的重要因素。風電接入前,并網點的電壓水平由整個系統(tǒng)決定，當并網點的電壓水平很高時，如果風電的接入容量較小，則對并網點的電壓的抬升效果可能會造成電壓越上限。當風電場運行在不同的功率因數(shù)下，即風電機組吸收或發(fā)出無功功率會抬升或降低并網點及附近母線電壓，可能會造成電壓越限,使電網失去電壓穩(wěn)定性。由于常規(guī)電機具有一定的無功調節(jié)能力，可以在機組的無功極限內通過控制其無功輸出以保證連接節(jié)點的電壓維持穩(wěn)定，所以當風電場出力較小時，與常規(guī)機組連接的母線電壓變化不大。

但是在風電場出力持續(xù)增大的過程中，如果常規(guī)機組的無功調節(jié)能力達到了機組極限，即發(fā)出的無功功率超過極限值時，則隨著風電場并網功率的持續(xù)增加，其輸出無功不會再改變，以保證風電機組的穩(wěn)定運行，因此，母線電壓仍會下降。如下圖所示：

圖1.3 發(fā)電機母線的P-V曲線圖

再繪制出其余節(jié)點的P-V曲線圖，如圖1-4和1-5所示：

圖1.4 剩余母線P-V曲線圖

圖1.5 剩余母線P-V曲線圖

繪制出所有母線的P-V曲線圖后，分別觀察其母線電壓是否越限，得到節(jié)點電壓越限時風電場輸出功率的集合，取其最小值即為基于電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性下的風電最大并網功率。

第四篇：電力系統(tǒng)仿真模型參數(shù)

實驗一：中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)A相接地故障實驗

利用MATLAB搭建了小電流接地系統(tǒng)模型。線路采用分布參數(shù)模型，其正序參數(shù)為：

R0?0.23?R1?0.17?/km，L1?1.2mH/km，C1?9.697nF/km；零序參數(shù)：/Y/km，L0?5.48mH/km，C0?6nF/km；變壓器連接方式為：?，110KV/35KV；其中線路1所帶負載為2MVA，線路3所帶負載為5MVA。供電線路總長度為100km，若故障發(fā)生在線路的50km處，且在0.02s發(fā)生故障，0.04s恢復正常運行（在故障發(fā)生器中已設置），由于單相接地故障占到整個系統(tǒng)故障類型的80%以上，所以，仿真以A相接地故障為例進行。仿真模型中系統(tǒng)采樣頻率f?1000KHZ，整個仿真時間為0.06s。

實驗內容：分別做出當過渡電阻為5?、50?、500?時，線路UA、UB、UC以及IA、IB、IC的波形，并分析與所學單相接地故障時的邊界條件是否符合。

注意：

1.實驗報告紙上的實驗器材、實驗步驟、結果分析等內容都要填寫完整，除實驗結果（波形）應另附外，其他都在實驗報告紙上完成。

2.實驗步驟描述模型的搭建過程，以及各個參數(shù)數(shù)值的大小和設置過

程。

3.4.結果分析要詳細且有說服力。該模型時在MATLAB7.6（MATLABR2008a）中建立的模型，其它低版本的可能打不開，建議同學們采用高版本軟件運行模型。

實驗二：電力系統(tǒng)潮流分析

采用實驗一的模型，進行實驗二，做出：

阻抗依頻特性波形； 發(fā)揮部分：采用分析FFT變換特性以及潮流分析部分。注意：實驗報告要求和實驗一一樣，必須嚴格給出實際的仿真步驟以及實驗結果分析。

第五篇：電力系統(tǒng)仿真MATPOWER潮流計算

IEEE30節(jié)點潮流計算

寧夏大學新華學院 馬智

潮流計算，指在給定電力系統(tǒng)網絡拓撲、元件參數(shù)和發(fā)電、負荷參量條件下，計算有功功率、無功功率及電壓在電力網中的分布。潮流計算是根據給定的電網結構、參數(shù)和發(fā)電機、負荷等元件的運行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)參數(shù)的計算。通常給定的運行條件有系統(tǒng)中各電源和負荷點的功率、樞紐點電壓、平衡點的電壓和相位角。待求的運行狀態(tài)參量包括電網各母線節(jié)點的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布、網絡的功率損耗等。它是基于配電網絡特有的層次結構特性，論文提出了一種新穎的分層前推回代算法。該算法將網絡支路按層次進行分類，并分層并行計算各層次的支路功率損耗和電壓損耗，因而可大幅度提高配電網潮流的計算速度。論文在MATLAB環(huán)境下，利用其快速的復數(shù)矩陣運算功能，實現(xiàn)了文中所提的分層前推回代算法，并取得了非常明顯的速度效益。另外，論文還討論發(fā)現(xiàn)，當變壓器支路阻抗過小時，利用Π型模型會產生數(shù)值巨大的對地導納，由此會導致潮流不收斂。為此，論文根據理想變壓器對功率和電壓的變換原理，提出了一種有效的電壓變換模型來處理變壓器支路，從而改善了潮流算法的收斂特性。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；潮流分析；MATLAB

潮流計算的目的

電力系統(tǒng)的潮流計算最主要的目的是為了讓電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行的同時做到經濟運行。所以考留到經及調度、電網規(guī)劃、電力系統(tǒng)可靠性分析。

具體表現(xiàn)在以下方面：

①在電網規(guī)劃階段,通過潮流計算,合理規(guī)劃電源容量及接入點,合理規(guī)劃網架,選擇無功補償方案,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。

②在編制年運行方式時,在預計負荷增長及新設備投運基礎上,選擇典型方式進行潮流計算,發(fā)現(xiàn)電網中薄弱環(huán)節(jié),供調度員日常調度控制參考,并對規(guī)劃、基建部門提出改進網架結構,加快基建進度的建議。

③正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算,用于日運行方式的編制,指導發(fā)電廠開機方式,有功、無功調整方案及負荷調整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質量要求。

④預想事故、設備退出運行對靜態(tài)安全的影響分析及作出預想的運行方式調整方案。

總結為在電力系統(tǒng)運行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較運行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，為了實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，也需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統(tǒng)中應用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運算。在系統(tǒng)規(guī)劃設計和安排系統(tǒng)的運行方式時，采用離線潮流計算；在電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控中，則采用在線潮流計算。

MATLAB軟件的應用

MATLAB Compiler是一種編譯工具，它能夠將M編寫的函數(shù)文件生成函數(shù)庫或者可執(zhí)行文件COM組件等，以提供給其他高級語言如C++、C#等進行調用由此擴展MATLAB的應用范圍，將MATLAB的開發(fā)效率與其他高級語言的運行結合起來，取長補短，豐富程序開發(fā)的手段。

目前電子計算機已廣泛應用于電力系統(tǒng)的分析計算，潮流計算是其基本應用軟件之一?，F(xiàn)有很多潮流計算方法。對潮流計算方法有五方面的要求：（1）計算速度快（2）內存需要少（3）計算結果有良好的可靠性和可信性（4）適應性好，即能處理變壓器變比調整、系統(tǒng)元件的不同描述和與其它程序配合的能力強（5）簡單。

MATLAB是一種交互式、面向對象的程序設計語言，廣泛應用于工業(yè)界與學術界，主要用于矩陣運算，同時在數(shù)值分析、自動控制模擬、數(shù)字信號處理、動態(tài)分析、繪圖等方面也具有強大的功能。

MATLAB程序設計語言結構完整，且具有優(yōu)良的移植性，它的基本數(shù)據元素

是不需要定義的數(shù)組。它可以高效率地解決工業(yè)計算問題，特別是關于矩陣和矢量的計算。MATLAB與C語言和FORTRAN語言相比更容易被掌握。通過M語言，可以用類似數(shù)學公式的方式來編寫算法，大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時間，從而可把主要的精力集中在算法的構思而不是編程上。

另外，MATLAB提供了一種特殊的工具：工具箱（TOOLBOXES）.這些工具箱主要包括：信號處理（SIGNAL PROCESSING）、控制系統(tǒng)（CONTROL SYSTEMS）、神經網絡（NEURAL NETWORKS）、模糊邏輯(FUZZY LOGIC)、小波(WAVELETS)和模擬（SIMULATION）等等。不同領域、不同層次的用戶通過相應工具的學習和應用，可以方便地進行計算、分析及設計工作。

MATLAB設計中，原始數(shù)據的填寫格式是很關鍵的一個環(huán)節(jié)，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關系。原始數(shù)據輸入格式的設計，主要應從使用的角度出發(fā)，原則是簡單明了，便于修改。

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圖1 IEEE-30節(jié)點系統(tǒng)接線圖

總結及感想

通過這次的課程設計，我知道了潮流計算的基本步驟和方法，明白了潮流計算對于電力系統(tǒng)的重要性，準確的潮流計算對于工農業(yè)的生產有著十分重要的意義。這次實習忙碌但是充實，在其中我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，自己知識的很多漏洞，和基礎知識不扎實，課外知識知之甚少?？吹搅俗约豪碚撀?lián)系實際的能力還需提高，也知道了自己以后學習的方向和目的。這次課程設計對自己意義很大，自己從中獲得很多東西。