潮流仿真分析matlab,基于MATLAB的电力系统潮流仿真与研究

DOI：10. 13888/j. cnki. jsie(ns). 2019. 02. 008 收稿日期：2018 - 07 - 17 基金项目：国家自然科学基金青年项目(61803271)作者简介：刘哲(1996-)，男，辽宁沈阳人。通讯作者：高兢(1983-)，女，辽宁本溪人，讲师，硕士。基于MATLAB的电力系统潮流仿真与研究刘哲 1a,2，高兢 1a，宫婷 1a，罗金鸣 1b，杨奥博 1a (1. 沈阳工程学院 a. 电力学院；b. 自动化学院，辽宁沈阳 110136； 2. 华北电力大学电力工程系，河北保定 071003) 摘要：潮流计算是电力系统规划中最重要的分析手段之一。分析了牛拉法潮流计算的基本原理、计算步骤和计算流程；阐述了MATLAB软件的主要特点；基于IEEE9节点电力系统运用MATLAB构建电网模型，开展潮流计算；将运用潮流方法所得计算结果与MATPOWER软件计算结果进行对比分析，验证了潮流计算方法的有效性。关键词：潮流计算；牛拉法；MATLAB；MATPOWER 中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1673 - 1603(2019)02 - 0131 - 05 第 15 卷第 2 期 2 0 1 9 年 4 月 Vol. 15 No.2 Apr. 2019 沈阳工程学院学报(自然科学版) Journal of Shenyang Institute of Engineering(Natural Science) 随着社会的不断发展进步，整个社会对电力的需求越来越多。在现代社会，电力已经成为人们生活中必不可少的一部分。因此，对电力系统的安全性和可靠性要求也越来越高。一个小规模的电力系统网络故障可能会造成电网系统大面积的停电事故，这类事故会给经济发展和社会稳定造成巨大损失，而且电力系统相关的实验具有较高危险性。因此，对电力系统进行仿真，这对电力系统的运营与规划具有重要意义。采用仿真这种方式可以有效地对电力系统各类安全事故进行提前判断，进一步减少电力系统运行风险。因此，研究人员为提高电力资源分配合理性和电力系统安全性，对电力系统进行了大量的仿真与计算［1-3］。在电力系统仿真与计算中，潮流计算是电力系统规划中最重要的分析手段之一。其主要目的是对电力系统在各种运行方式下的运行状态进行估计与测量，可以全面、正确地掌握电力系统中各元件的运行状态，确定合理供电方案［4-5］。基于牛拉法潮流计算的基本原理，利用MATLAB软件，对基于IEEE三机9节点模型开展潮流计算工作，如图1 所示，通过结果对比验证所述计算方法的可行性。图1 IEEE三机9节点电力系统网络第 15 卷沈阳工程学院学报(自然科学版) 1 潮流计算方法简介 1.1 模型选择电力系统是包含发电机、变压器、串并联补偿等设备的复杂系统，为了对系统整体进行准确的计算，需要根据系统内各元件物理特性和电磁特性选择合适且易于进行计算的数学模型［6］。在选择适合计算的各元件模型后，即可确定三机9节点网络的基本电路模型。在稳态潮流计算中，一般认为系统的三相是对称的，故以单相的等值电路模式表示此三相电力系统。鉴于本网络所给数据，该系统使用π型等效电路来代表架空线路。由于该系统具有多个电压等级，为方便准确地进行对网络中相关参数和变量归算，以π型等效电路代表变压器进行仿真和计算。电力系统的网络方程式指的是可以用于反应网络性能的数学方程式组，该方程组主要由与网络本身有关的参数、变量，以及参数与变量之间相互作用关系归纳得出。运用牛拉法对系统进行潮

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