电气工程专业PSCAD课程设计:电力系统分析实践与仿真

DOC格式 | 374KB | 更新于2024-06-23 | 108 浏览量 | 0 下载量 举报
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该文档是一篇电气工程专业综合课程设计的论文,由学生李泽宇完成,指导教师为黄肇石赛美,隶属于邵阳学院电气工程及其自动化专业。课程名称是电力系统分析,课程编号为121202310A,设计期间为2016年10月3日至10月16日,地点在校内。 课程设计的主要目的是通过实践让学生深入理解电力系统三相短路计算的理论和方法,并熟练掌握PSCAD/MATLAB软件的使用。具体任务包括熟悉PSCAD/MATLAB软件,根据相关资料构建系统三相或单相接线图的模型,确保仿真结果与文献数据相符,以及对仿真结果进行分析并得出结论。 已知技术参数和条件没有在提供的部分中给出,但提到了学生需要参考的教材,如孟祥萍的《电力系统分析》和何仰赞、温增银的《电力系统分析》上册,这些都是电力系统分析的重要参考资料。此外,学生将在综合仿真实验室进行上机操作,而在电气工程专业教研室进行答辩。 进度安排非常细致,从9月底开始,首先下达课程设计计划书和要求,然后在10月初进行软件操作讲解。学生在10月4日至6日应用PSCAD软件进行建模,接下来几天构建仿真模型,调试程序,分析结果,并在10月11日至14日撰写报告,准备现场考核。最后,10月16日提交报告并接受现场考核。 这篇论文不仅是理论知识的运用,更是实际操作技能的锻炼,体现了电气工程专业学生在电力系统分析课程中的实践能力培养。通过这个课程设计,学生将加深对电力系统理论的理解,提升计算机辅助设计(CAD)工具的运用水平,以及数据分析和问题解决的能力。

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2023-05-31 上传
目 录 第一章 牛顿拉夫逊算法的基本资料.....................................2 1.1牛顿拉夫逊算法定义..........................................2 1.2 牛顿拉夫逊算法法的发展与前景...............................2 第二章 电力网络的数学模型..........................................3 2.1节点导纳矩阵的形成及修改....................................3 2.1.1节点导纳矩阵的形成........................................3 2.1.2节点导纳矩阵的修改........................................5 2.2节点导纳矩阵元素的物理意义..................................7 第三章 计算实例....................................................9 3.1等值电路图.................................................11 3.2节点导纳矩阵...............................................11 3.3设定所求变量的初值.........................................12 3.4计算修正方程...............................................12 3.5形成雅可比矩阵.............................................13 3.6求解修正方程...............................................13 3.7进行修正和迭代.............................................13 3.8迭代精度的确认.............................................15 3.9各节点电压计算功率分布.....................................15 结 论.............................................................16 参考文献...........................................................17 摘 要 本次的课程设计主要针对复杂电力系统——用牛顿-拉夫逊法来进行潮流计算.牛顿- 拉夫逊法对初值要求严格,迭代速度快的特点,利用电力网的结构特点,提出直角坐标和极 坐标牛顿 -拉夫逊法潮流计算的三元素解法及相应的简化算法 ,并对其进行计算分析比较占用内存少,计算量小,且不影响其收敛性及准确性计算结果表 明,综合算法在迭代次数和收敛速度上有优势。 关键词:牛顿-拉夫逊法 收敛迭代 潮流计算 第一章 牛顿拉夫逊算法基础资料 1、牛顿-拉夫逊法定义:牛顿迭代法(Newton's method)又称为牛顿- 拉夫逊方法(Newton-Raphson method),它是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。多 数方程不存在求根公式,因此求精确根非常困难,甚至不可能,从而寻找方程的近似根 就显得特别重要。方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x) = 0的根。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。 2、牛顿-拉夫逊法现状与前景: 利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。此后,潮流计算曾 采用了各种不同的方法,这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行 的。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点: (1)算法的可靠性或收敛性 (2)计算速度和内存占用量 (3)计算的方便性和灵活性 20世纪60年代初,数字计算机已经发展到第二代,计算机的内存和计算速度发生了 很大的飞跃,从而为阻抗法的采用创造了条件。阻抗矩阵是满矩阵,阻抗法要求计算机 储存表征系统接线和参数的阻抗矩阵。这就 需要较大的内存量。阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性,解决了导纳法无法 解决的一些系统的潮流计算,但是,阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大,每 迭代的计算量很大。当系统不断扩大时,这些缺点就更加突出。 近20多年来,潮流算法的研