电力系统分析潮流计算报告
目录
一．配电网概述................................................ 3...
1.1配电网的分类
3...
1.2配电网运行的特点及要求.................................. 3..
1.3配电网潮流计算的意义.................................... 4.. 二．计算原理及计算流程................................................................. 4. ..
2.1 前推回代法计算原理................................................................. 4. .
2.2 前推回代法计算流程................................................................. 7. .
2.3主程序清单：
9...
2.4输入文件清单：
1..1
2.5计算结果清单：
1..
2.
三．前推回代法计算流程图................................................................. 1. .3
参考文献................................................................ 1..
4..
一．配电网概述
1.1配电网的分类
在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网；配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网( 35—110KV)，中压配电网( 6—10KV，苏州有20KV的)，低压配电网( 220/380V )；
在负载率较大的特大型城市，220KV 电网也有配电功能。按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。
在城市电网系统中, 主网是指110KV 及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压( 220KV 及以上)电网的作用。
配电网是指35KV 及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。
从投资角度看，我国与国外先进国家的发电、输电、配电投资比率差异很大，国外基本上是电网投资大于电厂投资，输电投资小于配电投资。我国刚从重发电轻供电状态中转变过来，而在供电投资中，输电投资大于配电投资。从我国城网改造之后，将逐渐从输电投资转入配电建设为主。
本文是基于前推回代法的配电网潮流分析计算的研究，研究是是以根节点为10kV 的电压等级的配电网。
1.2配电网运行的特点及要求
配电系统相对于输电系统来说，由于电压等级低、供电范围小，但与
用户直接相连，是供电部门对用户服务的窗口，因而决定了配电网运行有如下特点和基本要求：
（1）10kV 中压配电网在运行中，负荷节点数多，一般无表计实时记录负荷，无法应用现在传统潮流程序进行配电网的计算分析，要求建立新的数学模型和计算方法。
（2）随着铁道电气化和用户电子设备的大量使用，配电网运行中有大量的谐波源、三相电压不平衡、电压闪变等污染，要求准确测量与计算配电网中的谐波分布，从而采取有效措施抑制配电网运行中的谐波危害。
（3）由于环保条件日趋严格的制约，要求配电网运行能制定不影响城市绿化、防火、防爆、防噪音等技术和组织措施，以便减少配电网运行对环境的污染。
（4）随着用户对供电可靠性和电压质量指标的提高，还靠人工操作已无法适应，要求现代配电网运行不断提高自动化、智能水平。
由于“电能”作为商品将进入市场竞争，要求各电力公司采用需求侧
管理和用户电力技术，以降低配电网运行的线损和年运行费用，提高运行的经济性，从而降低配电成本，并积极协助用户搞好优化用电计划、节约用电，推行战略节电和战略负荷开拓等积极措施，进一步提高对用户的服务质量和降低供电企业的成本，达到双方受益的目的。
1.3配电网潮流计算的意义
配电网潮流计算是配电网网络分析的基础，配电网的网络重构、故障处理、无功优化和状态估计等都需要用到配电网的潮流数据。由于配电网结构特点都是开环运行的，配电网呈辐射状，配电线路的电阻电抗比（R ／X）较大，利用常规方法进行潮流计算会导致算法不收敛，而前推回代法是线性收敛的，解决了潮流计算收敛难的问题。近年来，开发配电管理系统（DMS）成为人们研究的热点。而配电网潮流计算作为DMS的高级应用软件之一，更是整个问题研究和分析的基础。二．计算原理及计算流程2.1 前推回代法计算原理
前推回代法已知配电网的始端电压和末端负荷，以馈线为基本计算单位。最初假设全网电压都为额定电压，根据负荷功率由末端向始端逐段推算，仅计算各元件中的功率损耗而不计算节点电压，求得各支路上的电流
和功率损耗，并据此获得始端功率，这是回代过程；再根据给定的始端电压和求得的始端功率，由始端向末端逐段推算电压降落，求得各节点电压，这是前推过程。如此重复上述过程，直至各个节点的功率偏差满足允许条件为
止。
图2-1 所示的网络结构即为典型的辐射状配电网结构。
图2-1 辐射状配电系统
首先要搜索节点关系，确定拓扑结构表。为了配合算法和避免复杂的
网络编号，采用以下原始数据输入结构，不用形成节点导纳矩阵，就可以自动搜索节点关系，确定网络的拓扑结构。
节点结构体：
{ 节点号节点有功节点无功}
支路结构体：
{ 支路首端节点号支路末端节点号支路电阻支路电抗} 根据线路首末节点，就可以确定每个节点连接的节点及其关系，从而可以形成整体的树状的关系结构。为了形成层次关系，确定节点计算顺序，要利用网络拓扑结构，经过多次按层遍历的广度优先搜索，形成层次关系，确定前推后代潮流算法的节点计算顺序。具体方法如下：
搜索末梢节点作为第一层节点；搜索末梢节点的父节点作为第二层节点；
继续搜索第二层节点的父节点作为第三层节点，这样反的搜索下去， 直到搜索到某层节点的父节点全部是根节点时停止搜索；
删除在后面层次中有重复的前面层次中的节点，形成真正的层次关系， 确定潮流计算的节点顺序。
前推回代法基于支路电流进行，首先假定各节点的电压幅值为 1，幅角 为 0 ，具体计算步骤为：
1）从第一层节点开始，根据基尔霍夫电流定律，求支路上的电流： I ij = S j /U j = P j - jQ j /U j
SU 式中， Sj 是节点 j 的功率， U j 是节点 j 的电压。
2）从第二层开始逐层计算非末梢节点的注入电流，根据基尔霍夫电流 定律应等于（ 3-1 ）式与该节点流出电流之和：
* * * m ·
I ij （k ）= S j /U j （k ）+ ? I
jk （k ） k=1 （ 2-2 ）
3）由步骤 1）和 2）可求出所有支路的支电流，再利用已知的根节点 电压，从根节点向后顺次求得各个负荷节点的电压
U j (1)= U i
(1)- I ij (0) Z ij
4）计算各节点的电压幅值修正量：
2-1 )
2-3)
其中 i 为父节点， 为子节点， Z 为 i 、 j 间支路的阻抗。 2-4) 5）计算节点电压修正量的最大
值
6）判别收敛条件： max(D U j (k)) ；
j (2-5 )
D U j (1)= U j (1)- U
max( D U (k))< e