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摘 要

电力系统潮流计算是电力系统中最基本的计算。它能够根据已知的电力系统的结构和参数，计算出整个系统稳定运行时的参数和状态。然后对数据进行安全性，经济性，可靠性方面的分析和评估。P-Q分解法拥有收敛性强，占用计算机容量小，计算速度快等多个优点。它被广泛运用于计算机算法中。MATLAB是一种程序设计语言，它在矩阵的处理上有着非常突出的优势，所以对于潮流计算这样的多矩阵运算有非常明显的处理优势。本文介绍了电力系统分析的基本理论，复杂系统分析的常用方法和电力系统的潮流调控方法。以P-Q分解法为重心，对一个已知网络用MATLAB语言进行编程，计算出其潮流分布。然后用串联电容法对其进行潮流调控。

关键词：电力系统潮流计算；P-Q分解法；电力系统潮流调控；MATLAB

Power flow analysis，calculation and control of simple power system

Abstract

Power flow calculation is the most basic calculation in a power system. It can be based on the known structure and parameters of the power system to calculate the parameters and status of the whole system stable operation. Then we analyze and assess the security, economy, reliability of the system from the data. P-Q decomposition method has strong convergence, small footprint computer capacity, fast speed and many other advantages. It is widely used in computer algorithms. MATLAB is a programming language. It has a very distinct advantage in dealing with the matrix. So, it has a great advantage in the flow calculation. This article describes the basic theory of power system analysis method, common methods of analysis of complex systems and the power control of power systems. In this paper, I pay more attention on P-Q decomposition method. Based on a known network, I use MATLAB programming language to design a program to calculate the flow distribution. At last, I use the method of series connecting capacitor to regulate its flow.

Keyword: Power Flow Calculation; Power flow regulation; P-Q decomposition method; MATLAB

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

目录 Ⅲ

第一章 电力系统潮流计算的简介 1

1.1电力系统潮流计算的简介 1

1.2电力系统潮流计算的意义 1

1.3电力系统潮流计算的现状和发展 1

1.4MatLab简介与MATLAB在潮流计算中的应用 2

第二章 电力系统潮流计算的基本原理与理论和计算机算法 3

2.1电力线路和变压器上的电压降落和功率损耗 3

2.1.1 电力线路上的压降和功率损耗 3

2.1.2 变压器的电压降落和功率损耗 5

2.2电力网络的等效数学模型 6

2.3复杂网络的潮流计算 6

2.3.1潮流计算基本公式 6

2.3.2节点分类 7

2.3.3常用潮流计算计算机算法及各自特点 8

第三章 P-Q分解法潮流计算 10

3.1 P-Q分解法的基本原理 10

3.2 P-Q分解法的特点和性能 12

3.3 P-Q分解法程序设计流程和思路 12

3.4算例分析 14

第四章 电力系统潮流调控 17

4.1 潮流调控简介 17

4.2潮流调控常用方法 18

4.3潮流调控算例分析 18

第五章 总结 20

参考文献 21

致谢 22

附录 23

第一章 电力系统潮流计算的简介

1.1电力系统潮流计算的简介

潮流计算是电力系统中最基本的，应用最为广泛的一种电气计算。所谓潮流计算，它的任务就是在给定了运行条件和网络结构后，确定出整个系统的运行状态，如各母线上的电压幅值和电压相角、网络线路中的功率分布，也可求出网络功率损耗等。所以潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。^[1]

1.2电力系统潮流计算的意义

(1)在电网规划阶段,通过用潮流计算,合理地规划电源容量及接入点,合理地规划网架,选择无功补偿方案,来满足规划水平在大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。

(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。

(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。

(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及做出预想的运行方式调整方案。^[2]

电力系统潮流计算是电力系统常用到的最基本的计算，也是最重要的计算。我们常说的潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件的情况下，计算电力系统稳态运行各母线电压、各支路电流与功率及网损。对于正在规划的电力系统，潮流计算可以为电网供电方案的确定和电气设备参数的选择提供理论依据。而对于已经投入运行的电力系统，我们可以通过潮流计算的计算数据来判断电网的母线电压、以及线路上的电流和功率是否超过额定值。如果超过了额定值，或者系统运行时的有功损耗太多，就应该及时采取有效措施，进行必要的调控，调整系统当前的运行方式，使其更加符合需要来运行。潮流计算所得数据还可以为电力系统继电保护和自动装置的定整计算、电力系统故障计算与分析和稳定计算等提供支持。 

在管理既有的运行方式时，潮流计算将作为确定电网运行方式的基本出发点。在规划领域时，需要进行潮流分析来作为验证规划方案合理性的依据。而在实时运行环境中，为了校验当前运行的可靠性，调度员会提供多种在预想操作情况下的电网的潮流分布情况。电力系统的潮流计算在电力系统调度运行的许多个领域中都会涉及到，占了很大的比重。

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