MATLAB的电力系统潮流计算设计

Abstract:Inthisarticle,wefocusonthecreationofSimulinkblocksbyusingMATLABsimulationmodelandcarryouttheflowcalculationbyusing论文网powerguiinterface。Finally,theresultsobtainedbythesimulationresultsarecomparedwiththeresultsobtainedMATLABprogrammingandMatpower。Itisfoundthattheresultsofpowerflowcalculationforthesamepowersystemwithdifferentmethodsareapproximatelythesame。

Keywords:powersystemanalysis;flowcalculation;MATLABsimulation

中图分类号:TM744文献标识码:A文章编号:1006-4311(2016)21-0185-03

0引言

潮流计算是电力系统稳态运行中的基本计算方法中的一种计算方法,也是电力系统稳态运行中最重要的运算。潮流计算是保证电力系统安全。经济运行的根本。在新电网建设的初期规划中,有了潮流计算,可规划出电源的容量及其接入点,可计算出无功补偿的容量,选择合适的补偿方式,以满足在电网潮流的控制。调压。调相。调峰的交换要求。潮流计算可以选择电力系统的运行方式,便于定期对电力系统中的元件进行检修。

1潮流计算的过程

1。1原始资料

①系统图:两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。(图1)

②发电厂资料:

图中母线1和2为发电厂高压母线,发电厂一总装机容量为(400MW),母线3为机压母线,机压母线上装机容量为(100MW),最大负荷和最小负荷分别为50MW和30MW;发电厂二总装机容量为(200MW)。

③变电所资料:

1)变电所1。2。3。4低压母线的电压等级分别为:10kV,35kV,10kV,35kV。

2)变电所的负荷分别为:52MW,62。4MW,52MW,62。4MW。

3)每个变电所的功率因数均为cosφ=0。9。

4)变电所2和变电所4分别配有两台容量为75MVA的变压器,短路损耗414kW,短路电压(Uk百分号)=16。7;变电所1和变电所3分别配有两台容量为63MVA的变压器,短路损耗为245kW,短路电压(Uk百分号)=10。5。

④输电线路资料:

发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中,单位长度的电阻为0。17Ω,单位长度的电抗为0。402Ω,单位长度的电纳为2。78星号10-6S。

1。2基本要求

①对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数,画出等值电路图。

②输入各支路数据,各节点数据,利用Simulink搭建仿真模型等方法,进行在变电所的某一负荷情况下的潮流计算及仿真,并对计算结果进行分析。

③如果各母线电压不满足要求,进行电压的调整。(变电所低压母线电压10kV要求调整范围在9。5-10。5之间;电压35kV要求调整范围在35-36之间)。

④利用MATLAB软件,进行上述各种情况潮流的计算及仿真。

1。3节点设置及分析

由上述系统图可知,该系统图为双端供电网络。将母线1,2设为节点1,10,将变电所1。2。3。4的高低压侧分别设为节点2。3。4。5。6。7。8。9。并且,将节点1设为平衡节点,将节点10设为PV节点,其余节点设为PQ节点。

1。4参数求取

将参数整理如表1。表2所示。

1。5进行潮流计算

图2为仿真模型图。

建立好仿真模型后,打开powergui模块,在powergui模块中对电机的节点类型。初始值等参数进行综合设置。在完成所有设置工作后,进行潮流更新,就能得到潮流计算的结果。

从潮流计算的结果可得到,系统的各个节点电压的标幺值可归纳为表3。

由MATLAB编程调节后,可得到表4的发电厂电压和变压器分接头电压得标幺值。

在得到了上述调节后的电压标幺值,对电机模型和变压器模型进行更改。表5为调节前后各节点的电压标幺值。

由题意可知,变电所低压母线电压10kV要求调整范围在9。5-10。5之间;电压35kV要求调整范围在35-36之间。因此我们可以看出,经过调节后,节点3。5。7。9点电压已经满足了系统的要求。表6是电压调节前后对线路损耗进行分析的记录。

由表6的电压调节前后功率损耗对比,可以看出有功功率随着变压器分接头变比的增大而逐渐增大,使得变压器的低压侧的电压处于允许范围内,符合其要求。

表7为调节后的各支路电压首末端的功率整理表

表8为各节点功率S的标幺值。

1。6对比

由于该设计是用三种不同的方法进行电力系统的潮流计算,这三种方法是MATLAB编程。Matpower和Simulink仿真。对比其电压。线路有功损耗及各节点的功率。

由上面的三种方法简单地比较,我们可以看出,在同一个电力系统中,用不同的方法进行潮流计算,所得到的结果是大致相同的。

2结束语

本设计是由MATLAB编程。Simulink仿真和Matpower三种不同的方法进行潮流计算,并在设计过程中相互配合,最后对结果进行分析对比。经过对比,可以发现节点电压幅值。系统损耗。大部分线路损耗和功率损耗基本一致,由此我们可以说这三种方法的潮流计算结果基本一致。

MATLAB的电力系统潮流计算设计