基于MATLAB的电力系统潮流计算

表4-4迭代过程中各节点功率误差变化情况

4.2.2运行结果

运行结果如图4-2所示。

图4-2运行结果

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4.3潮流计算仿真模型

分析图4-1知，2机5节点系统的几个主要部分分别是发电机、变压器、输电线路、负荷、母线。构建的仿真模型如图4-3示。

图4-3（图4-1仿真模型）

4.3.1电力系统元件的模型选择

Simulink的SimPowerSystems有许多的电力系统模型，如：简单的同步发电机、标准同步发电机等，变压器、线路、负荷、也有不同的模块。在进行潮流计算时,首先要根据原始数据和节点类型（如：PQ节点、PV节点及平衡节点）对模块进行选择，这一步是仿真成功的关键，不同的模块可能导致运算结果出现差异，严重时会使仿真系统无法正常运行。

（1）发电机模型:在该系统中的两台发电机均选用p.u.标准同步电机模块“Synchronous Machinepu Standard”该模块使用标幺值参数，以转子dq轴建立的坐标系为参考，定子绕组为星型联结。

（2）变压器模型:系统中的两台变压器均选用三相两绕组变压器模块“Three-phase Transformer(Two Windings)”,采用Y-Y联结方式。

（3）线路模型:系统中的带有对地导纳的线路选用三相“∏”形等值模块“Three Phase PI Section Line”，没有对地导纳的线路选用三相串联RLC支路模块“Three Phase Series RLC Branch”。

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（4）负荷模型

在SimPowerSystems库中，利用R、L、C的串联或并联组合，提供了两个静态三相负荷模块，即三相RLC并联负荷（Three-Phase Parallel RLC Load）和三相RLC串联负荷（Three-Phase Series RLC Load）。这两种模型是用恒阻抗支路模拟负荷，仿真时，在给定的频率下负荷阻抗为常数，负荷吸收的有功功率和无功功率与负荷的电压平方成正比。然而在潮流计算中，当母线为PQ节点类型时，要求负载有恒定功率的输出（输入），显然，这两种模型是不能用于仿真PQ节点的。通过比较，最终选择动态负荷模型“Three-Phase Dynamic Load”来仿真PQ节点上的负荷。 （5）母线模型

选择带有测量元件的母线模型，即三相电压电流测量元件“Three-Phase V-I Measurement”来模拟系统中的母线。同时，为了方便测量流过线路的潮流，在线路元件的两端也设置了该元件。

系统中各个元器件模块选定后，就可以在Simulink环境下根据如图4-1所示的电力系统，搭建其仿真模型，如图4-3所示.

4.3.2参数计算及设置

在电力系统潮流计算中，基准功率为SB?100MVA，基准电压等于各级平均额定电压。而在Simlink的发电机、变压器等模型中都是以标幺值表示的（以自身的额定值为基准值）两台发电机分别为G1、G2，变压器为T1、T2、线路分别为L1、L2、L3，负载分别为Load1、Load2、Load3表示。

（1） 发电机模型参数设置

本例变压器变比为1：1.05，因此在设置发电机模块G1、G2，额定功率为100MVA、额定电压为10.5KV、额定频率为50Hz，其他参数采用默认设置。其中的Initial conditions（初始条件）在运行Powergui模块自动获取。取发电机的额定功率等于基准功率SB,主要是为了分析计算结果时方便，若取其他参数值，Powergui给出的计算结果标幺值就会改变（但实际有名值是不变的）。发电机G1的参数的设置如图4-3所示，发电机G2的参数设置过程与G1的一样。如图4-4所示。

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图4-4发电机模型

（2） 变压器模型参数设置

本例变压器变比为1：1.05，因此在图4-2中设置变压器模块的低压侧额定电压为10.5KV，高压侧额定电压为121KV。变压器T1的参数设置如图4-5所示：T2参数设置过程与T1相同，只是漏抗值不同。在潮流计算中，变压器漏抗设置尽量小一些，励磁铁芯电阻，电抗设置要大。

图4-5变压器模型

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