复杂网络N-R法潮流分析计算

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1、.编号课程设计（2012级本科）题目：复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计系（部）院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：指导教师：职称：副教授完成日期：2015年6月30日二○一五年六月..河西学院本科生课程设计任务书设计题目复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计作者姓名学院、专业、年级物电学院电气工程专业12级指导教师姓名、职称副教授任务下达日期2015年5月20日一、设计资料1.系统图的确定选择六节点、环网、两电源和多引出的电力系统，简化电力系统图如图1所示，等值阻抗图如图2所示。运用以直角坐标表示的牛顿-拉

2、夫逊计算如图1所示系统中的潮流分布。计算精度要求各节点电压的误差或修正量不大于。图1电力系统图..图2电力系统等值阻抗图2.各节点的初值及阻抗参数该系统中，节点①为平衡节点，保持=1.05+j0为定值，节点⑥为PV节点，其他四个节点都是PQ节点。给定的注入电压标幺值、线路阻抗标幺值、线路阻抗标幺值、输出功率标幺值和变压器变比标幺值如图2所示的注释。表1各节点电压标幺值参数UUUUUU1.051.001.001.001.001.05表2线路、变压器阻抗标幺值线路TL2L3L4L5L6阻抗j0.030.06+j0.0250.04+j

3、0.250.08+j0.300.1+j0.35j0.015表3节点输出功率节点②③④⑤⑥功率2+j11.8+j0.401.6+j0.83.7+j1.35注：各PQ节点的电压取1是为了方便计算和最后验证程序的正确性。..二、设计的基本要求3.1设计及计算说明书（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。（2）计算书内容：为各设计内容最终成果、确定提供依据进行的技术分析、论证和定量计算，如。（3）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。3.2图纸（1）绘制分析所需的必要图纸（2）图纸要求：用标准符

4、号绘制，布置均匀，设备符号大小合适，清晰美观。三、论文(设计)进度安排阶段论文（设计）各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料5.20～5.252查阅有关资料5.26～5.273阅读设计要求必读的参考资料5.28～5.294书写设计说明书5.30～6.155小组答辩质疑6.21～6.226上交设计成果6.30四、需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师指定）[1]:陈珩.电力系统稳态分析（第三版）[M]，北京，中国电力出版社，2007[2]：何仰赞.温增银.《电力系统分析》第三版[M]，武汉,华中科技大学出版社，

5、2002[3]：陈悦.《电气工程毕业设计指南电力系统分册》[M]，北京，中国水利水电出版社，2008[4]：[5]：教研室意见负责人签名：年月日..目录1牛顿－拉夫逊法概述11.1牛顿-拉夫逊法基本原理11.2牛顿--拉夫逊法潮流求解过程22手算潮流计算62.1用图中数据和等值网络形成节点导纳矩阵62.2设各节点电压初始值为：72.3用公式72.4求取雅可比矩阵72.5求△修正量矩阵82.6计算修正各节点电压83计算机算法潮流计算93.1牛顿—拉夫逊法的程序框图93.2结果显示9总结19附件20参考文献25..1牛顿－拉夫逊法概

6、述电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷。各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。实际电力系统的潮流技术那主要采用牛顿-拉夫逊法。1.1牛顿-拉

7、夫逊法基本原理牛顿--拉夫逊法(简称N—R法)在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程。即通常所称的逐次线性化过程。对于非线性代数方程组：fx=0即fix1,x2,…,xn=0i=1,2,…,n(1-1-1)在待求量x的某一个初始估计值附近，将上式展开成泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项，得到如下的经线性化的方程组：fx0+f'x0∆x0=0(1-1-2)上式称之为牛顿法的修正方程式。由此可以求得第一次迭代的修正量∆x0=-f'x0-1fx0(1-1-3)

8、将和相加，得到变量的第一次改进值。接着就从出发，重复上述计算过程。因此从一定的初值出发，应用牛顿法求解的迭代格式为：f'xk∆xk=-fxk(1-1-4)xk+1=xk+∆xk(1-1-5)上两式中：是函数对于变量x的一阶偏导数矩阵，即雅可比矩阵J—k为迭代次数