PowerWorld仿真与电力系统潮流计算(牛顿拉夫逊法和高斯赛德尔法)(Matlab实现)

简介: PowerWorld仿真与电力系统潮流计算(牛顿拉夫逊法和高斯赛德尔法)(Matlab实现)

1 概述

      最初,电力系统潮流计算是通过人工手算的。后来为了适应电力系统日益发展的需要,计算机网络已经形成,为了电力系统的潮流计算提供了物质基础。电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容,也是的电力系统运行及设计中必不可少的工具。根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。


     本文通过介绍基于牛顿拉夫逊法和高斯赛德尔法的潮流计算,在MATLAB中对牛顿拉夫逊法的算法进行了验证,并且用PowerWorld搭建了简单的电力系统模型,对MATLAB结果加以验证,更加形象地了解实际电力系统中潮流的分布情况。


2 主要任务

(1)在电气工程领域,潮流计算、短路计算、稳定计算俗称电力系统的三大计算。


(2)高压输电网潮流的计算机算法程序设计(PQ分解法、牛顿-拉夫逊法)


(3)或中压配电网潮流的计算机算法程序设计(前推后代法、同伦延拓法等)


(4)或电力系统短路故障的计算机算法程序设计(要求不限)


3 主要内容

(1)根据电力系统网络推导电力网络数学模型,写出节点导纳矩阵;


(2)赋予各节点电压变量(直角坐标系形式)初值后,求解不平衡量;


(3)形成雅可比矩阵;


(4)求解修正量后,重新修改初值,从2开始重新循环计算;


(5)求解的电压变量达到所要求的精度时,再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率;


(6)上机编程调试;连调;


(7)计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果作比较分析。  


4 案例分析

如图2-1所示,该系统由两台发电机、两台变压器、三条交流输电线路以及三个负荷组成的一个具有5节点的环网,其中节点1、2、3均为PQ节点,节点4为PV节点,节点5为平衡节点。图中参数均用标幺值表示,母线1、2、3基准电压为230kV,母线4、5基准电压为13.8kV,基准功率为100MVA。

5 PowerWorld仿真

5.1 正常工作

      搭建一个基于PowerWorldd的复杂模型,如图所示,同时也表征着其正常运行状态下的潮流分布情况。


5.2 负荷增加

      当节点Five上的负荷增加至530MW时,系统的潮流发生较大改变,如图所示,多条线路处于过负荷运行状态下,电压水平也降低了很多,说明在过负荷下会严重影响系统的电压水平。


         

5.3 发电机出力增加

       当节点Six上的发电机有功出力增加至800MW时,系统的潮流发生较大改变,如图所示,多条线路处于过负荷运行状态下,电压水平也稍有降低。

     

6 MATLAB编程实例

6.1 潮流计算程序流程图

  基于牛顿-拉夫逊法的潮流计算程序流程图如图所示。

                             

6.2 潮流计算Matlab代码

目录
打赏
0
0
0
0
78
分享
相关文章
基于和声搜索优化算法的机器工作调度matlab仿真,输出甘特图
本程序基于和声搜索优化算法(Harmony Search, HS),实现机器工作调度的MATLAB仿真,输出甘特图展示调度结果。算法通过模拟音乐家即兴演奏寻找最佳和声的过程,优化任务在不同机器上的执行顺序,以最小化完成时间和最大化资源利用率为目标。程序适用于MATLAB 2022A版本,运行后无水印。核心参数包括和声记忆大小(HMS)等,适应度函数用于建模优化目标。附带完整代码与运行结果展示。
基于SC-FDE单载波频域均衡MQAM通信链路matlab仿真,包括帧同步,定时同步,载波同步,MMSE信道估计等
本内容主要介绍基于MATLAB的SC-FDE单载波频域均衡通信链路设计与实现,包括UW序列设计、QAM调制、帧同步、定时同步、载波同步、SNR估计和MMSE信道估计等关键环节。通过仿真(MATLAB 2022a),验证了系统的可行性和性能。核心程序展示了不同QAM调制方式(如256QAM)及同步算法的具体实现,并通过绘图展示帧同步、定时同步和频偏补偿效果。此研究为优化通信系统性能提供了理论与实践基础。
31 0
开关磁阻电机(SRM)系统的matlab性能仿真与分析
本课题基于MATLAB 2022a对开关磁阻电机(SRM)系统进行性能仿真与分析,涵盖平均转矩、转矩脉动、自感与互感、功率及效率等关键参数的对比研究。通过程序仿真,生成了相电流、转子角度、机械转速等多维度数据关系图。SRM以其无刷、无永磁体的特点,具备高可靠性和低成本优势,其工作原理基于磁阻最小原则,通过控制定子绕组电流实现连续旋转运动。核心程序实现了不同电流下平均转矩的计算与可视化,为SRM优化设计提供了理论依据。
基于免疫算法的最优物流仓储点选址方案MATLAB仿真
本程序基于免疫算法实现物流仓储点选址优化,并通过MATLAB 2022A仿真展示结果。核心代码包括收敛曲线绘制、最优派送路线规划及可视化。算法模拟生物免疫系统,通过多样性生成、亲和力评价、选择、克隆、变异和抑制机制,高效搜索最优解。解决了物流仓储点选址这一复杂多目标优化问题,显著提升物流效率与服务质量。附完整无水印运行结果图示。
基于免疫算法的最优物流仓储点选址方案MATLAB仿真
基于GA遗传算法的斜拉桥静载试验车辆最优布载matlab仿真
本程序基于遗传算法(GA)实现斜拉桥静载试验车辆最优布载的MATLAB仿真,旨在自动化确定车辆位置以满足加载效率ηq(0.95≤ηq≤1.05)的要求,目标是使ηq尽量接近1,同时减少加载车辆数量和布载耗时。程序通过迭代优化计算车辆位置、方向、类型及占用车道等参数,并展示适应度值收敛过程。测试版本为MATLAB2022A,包含核心代码与运行结果展示。优化模型综合考虑车辆总重量、间距及桥梁允许载荷密度等约束条件,确保布载方案科学合理。
BOC调制信号matlab性能仿真分析,对比功率谱,自相关性以及抗干扰性
本内容介绍了一种基于BOC(Binary Offset Carrier)调制的算法,使用Matlab2022a实现。完整程序运行效果无水印,核心代码配有详细中文注释及操作步骤视频。理论部分阐述了BOC调制在卫星导航中的应用优势:相比BPSK调制,BOC信号功率谱主瓣更窄、自相关函数主峰更尖锐,可优化旁瓣特性以减少干扰,提高频谱利用率和同步精度,适合复杂信道环境下的信号接收与处理。
基于ECC簇内分组密钥管理算法的无线传感器网络matlab性能仿真
本程序基于ECC(椭圆曲线密码学)簇内分组密钥管理算法,对无线传感器网络(WSN)进行MATLAB性能仿真。通过对比网络通信开销、存活节点数量、网络能耗及数据通信量四个关键指标,验证算法的高效性和安全性。程序在MATLAB 2022A版本下运行,结果无水印展示。算法通过将WSN划分为多个簇,利用ECC生成和分发密钥,降低计算与通信成本,适用于资源受限的传感器网络场景,确保数据保密性和完整性。
基于GA遗传优化TCN时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容介绍了一种基于遗传算法优化的时间卷积神经网络(TCN)用于时间序列预测的方法。算法运行于 Matlab2022a,完整程序无水印,附带核心代码、中文注释及操作视频。TCN通过因果卷积层与残差连接学习时间序列复杂特征,但其性能依赖超参数设置。遗传算法通过对种群迭代优化,确定最佳超参数组合,提升预测精度。此方法适用于金融、气象等领域,实现更准确可靠的未来趋势预测。
基于指纹图像的数据隐藏和提取matlab仿真
本内容介绍了一种基于指纹图像的数据隐藏算法,利用指纹的个体差异性和稳定性实现信息嵌入。完整程序运行无水印,基于Matlab2022a开发。指纹图像由脊线和谷线组成,其灰度特性及纹理复杂性为数据隐藏提供可能,但也受噪声影响。核心代码附详细中文注释与操作视频,适合研究数字版权保护、秘密通信等领域应用。
基于分数Talbot效应的阵列光学涡旋产生matlab模拟与仿真
本程序基于分数Talbot效应,使用MATLAB(2013b版本)模拟与仿真光学涡旋阵列的生成,测试了正方形、旋转正方形和六边形三种阵列形状下的光学涡旋效果。分数Talbot效应是经典Talbot效应的推广,可精确控制衍射光场在任意距离处的重现,生成复杂光场分布,包括光学涡旋阵列。程序运行结果展示无水印,核心代码完整,适用于研究分数Talbot效应对光学涡旋的应用场景。

热门文章

最新文章