基于MATLAB的电力系统潮流计算

0 引言

潮流计算是分析系统稳态运行的一种计算，依据已知的运行条件和网络结构确定这个系统的运行形态。根据系统给定的接线方式、各元件的参数，确定电力系统稳定运行时的状态，是电力系统规划和运行中不可或缺的重要组成部分。它在电网中是最基础、最重要的计算，是研究人员长期研究的课题。

MATLAB软件其学习简单、使用方便以及矩阵处理功能强大，处理速度快，效率高。只需要编辑相应的程序，将系统参数计算的结果整理得相应的矩阵代入程序，就能够得到该系统的潮流计算结果。它的出现，为电网潮流计算研究开辟了新方向。

1 潮流计算的要求和具体步骤

1.1 潮流计算的要求

依据所选任务书，根据给定的系统图已知的发电厂、变电所和输电线路的数据，计算出整个系统各元件的参数，应用MATLAB程序对系统进行潮流计算，并分析所得结果。对变电所负荷发生改变的情况进行潮流计算并分析结果。

变电所低压母线电压须满足10kV侧在9.5-10.5kV之间，35kV侧在35-36kV之间。如果所得结果不满足要求，则需要调节变压器分接头和发电厂电压使其达到给定范围。

1.2 潮流计算的具体步骤

①依据已知条件，计算系统的各元件参数；②根据所得参数形成B1、B2矩阵，代入MATLAB程序得出潮流计算结果；③对潮流计算结果进行分析，对不满足要求的情况进行调节使其满足要求；④对比MATLAB程序、Simuink仿真和Matpower软件三种方法得到的结果，分析调试结果是否合理。

2 系统参数的求解

2.1 潮流计算系统图

①发电厂资料：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）。

②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。

3）每个变电所的功率因数均为cos？准=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%）=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%）=10.5。

③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1.17Ω，单位长度的电抗0.402Ω，单位长度的电纳为2.78*10-6S。

④两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

2.2 节点的设置与分类

依据任务书的电力系统图，能够知道该系统为两端供电网络，本课题将母线1、2设为节点1、10，将变电所1、2、3、4的高压侧设为节点2、4、6、8，低压侧设为节点3、5、7、9。且将节点1设为平衡节点，将节点10设为PV节点，其余节点都为PQ节点。

2.3 系统参数求解

4 结语

对比MATLAB编程、Matpower软件和Simuink仿真所得到的潮流计算结果。我们对节点电压标幺值和支路首末端功率损耗等数据进行分析比较，从而知道电力系统的运行状态是否稳定，是否符合系统要求。经过对比，可以发现这些数据基本一致，由此我们可以说这三种方法的潮流计算结果基本一致，系统运行稳定，三种潮流计算方法可取。

[1]辜蔚君.关于人力资源数字化转型中数据管理工作的思考[J].厦门科技, 2023(1):43-47.