基于MATLAB电力系统潮流计算和分析

一、 实验目的

了解计算机潮流分析的基本原理、主要步骤；熟悉Matlab运行环境；了解MATLAB潮流分析的步骤；对给定网络的运行方式做潮流分析，并初步分析计算结果。

二、 实验原理：

实验原理如下图：

图1 系统原理图

三、实验仪器、设备：

一台装有MATLAB R2010a的个人计算机

三相同步发电机模型，变压器模型，负荷模型，线路元件模型 四、实验步骤：

（1） 熟悉原始资料：根据计算要求，整理数据，包括：计算网络中线路、变压器的参数（以上数据均采用有名值计算）

（2） 上机调试：熟悉Matlab的运行环境，准确输入原始数据、节点编号、节

点注入功率等信息；

（3） 整理计算结果：根据计算结果作电网潮流分布图。 五、实验网络接线图及原始数据

如图所示，3为平衡节点，1、2为P、Q节点，电压等级为110kV，节点处功率已将各线路充电功率考虑在内，3节点电压为115kV，角度为0。

3

13.5+j26.744 2

25+j18MVA

10+19.8 24+j23.5 1 20+j15MVA 表1-1导线型号参数的选择

参 线 数 路 1-2 1-3 2-3 3

线路型号 LGJ-70 LGJ-150 LGJ-150 r0（km） x0（） km0.45 0.21 0.21 2

0.441 0.416 0.416 C（西/km） 线路长度(km) 53.3 47.62 .29 13.5+j26.7 25+j18MVA

1 20+j15MVA

原始数据

各参数是以其自身额定功率和额定电压为基准的标幺值。 发电机参数 Pn=100MV·A,Un=10.5KV,fn=50Hz, 变压器参数

采用Y-Y连接方式 T1的参数 Pn=100MV·A,fn=50Hz,

一次绕组：U1=10.5KV,R1=0.002，L1=0，

二次绕组：U2=121KV，R2=0.002，L2=0.015， Rm=5000，Lm=5000 T2的参数 Pn=100MV·A,fn=50Hz,

一次绕组：U1=10.5KV,R1=0.002，L1=0， 二次绕组：U2=121KV，R2=0.002，L2=0.03，

Rm=5000，Lm=5000 线路参数

L23:R*=0.08,X*=0.30,Y*=0.5 L31:R*=0.10,X*=0.35,Y*=0 L12:R*=0.04,X*=0.25,Y*=0.5

六、实验数据记录及处理：

从各个Scope中可以看到输电线π型等值电路两端的有功与无功功率的波形，具体操作方法是从Workspace中读出记录的数据（如图三、图四），数据有多组，取其平均值，分别得到各输电线π型等值电路两端的有功和无功功率。 其他潮流数据从Load Flow Tool中直接读出发电机和负荷的功率、电压及其相角。

通过记录以上数据，可以完成潮流分布示意图（如图五）。

图二 潮流计算数据

图三 各个Scope波形workspace中ScopeData数据

图四 各个Scope波形

六、实验结果及分析讨论：

通过以上对数据的整理和分析，可以得出潮流分布示意图如下： 潮流分布示意图：

115∠0° 108.82∠-1.7° ③ 21.926+j15.166 21.087+j15.459 46.439+j30.211(MVA) 25+j18(MVA) ② 13.5+j26.7424.682+j15.977 24+j23.5 3.9021+j2.529 10+j19.8 23.934+j16.072 110.06∠-1.46° ① 3.9427+j1.0818 20+j15(MVA) 图五 潮流分布示意图

思考题：

如何判断潮流结果的正确性与合理性？

答：功率经过元件必然产生损耗，因此线路π型等值电路两边功率必然大小不同，可以通过此方法判断潮流结果是否正确和合理。

同时，特定的负荷功率必须由相应的发电机来发出，也可以用这种方法来判断。