直流潮流编程

一、实验项目名称：直流潮流计算实验二、实验目的与要求：目的：电力系统分析的潮流计算是电力系统分析的一个重要的部分。通过对电力系统潮流分布的分析和计算，可进一步对系统运行的安全性，经济性进行分析、评估，提出改进措施。电力系统潮流的计算和分析是电力系统运行和规划工作的基础。潮流计算是指对电力系统正常运行状况的分析和计算。通常需要已知系统参数和条件，给定一些初始条件，从而计算出系统运行的电压和功率等；本实验采用直流潮流算法进行电力系统分析的潮流计算程序的编制与调试，获得电力系统中各个支路的有功分布，为进一步进行电力系统分析作准备。通过实验教学加深学生对电力系统潮流计算原理的理解和计算，初步学会运用计算机知识解决电力系统的问题，掌握潮流计算的过程及其特点。要求：熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。编制调试电力系统潮流计算的计算机程序。程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，完成该电力系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。三、主要仪器设备及耗材：每组计算机 1台、相关计算软件 1套四、实验步骤：（1）直流潮流算法的形成过程对下图所示等值电路图，对于之路（i,j），如果忽略其并联支路，例如忽略线路的充电电容。则支路的有功潮流方程可写成：20ijjijijiijijiijijijPjQ U gjb bUUegjbθ+=−+−−([()])（1）其中ijg为支路电导，ijb为支路电纳。ijP相当于注入的有功功率。正常运行的电力系统，其节点电压在额定的电压附近，且支路两端的相角差很小，因此，可以如下简化假设：iU =jU =1，ijθsin=ijθ，ijθcos=1，ijr=0，则式（1）可以简化成()ijjijiijijxbPθθθθ−=−−=（2）-2-式中，1ijijbx=−，ijx为支路电抗。对照一般直流电路的欧姆定律，可以把ijP看成直流电流，iθ和jθ看成节点 i和节点 j的电压，ijx看成支路电阻，则式（1）所示的非线性有功潮流方程变成式（2）所示线性的直流潮流方程。设平衡节点s的相角为�0=sθ，对于节点 i应用基尔霍夫电流定律，则节点i的电流平衡条件为12ijiijjijijijiijPPiNxθ θ∈≠∈≠−===∑∑,,,, ,⋯（3）其中iP是节点 i给定的注入有功功率，式中N=n+1，可写成矩阵形式有θ0Bpi=（4）考虑到平衡节点，给定的iP和待求量θ都减少一个对应 N的分量，于是式（4）中iP，θ都是 ...