Spreadsheets in Education (eJSiE) Volume V olume 6 | Issue 1
Article 1
12-12-2012
Power System Load Flow Analysis using Microsof Excel K. S. Sastry Musti University of West Indies , ,
[email protected]
Ricardo B. Ramkhelawan
[email protected] com University of West Indies , , ricardo.ramkhelawan@gmail.
Follow this and additional works at: hp://epublications.bond.edu.au/ejsie Recommended Citation Musti, K. S. Sastr y and Ramkhelawan, Ricardo B. (2012) "Power System Load Flow Analysis using Microso Excel," Spreadsheets in Education (eJSiE) (eJSiE): Vol. 6: Iss. 1, Article 1. Available at: hp://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
Tis Regular Article is brought to you by the Faculty of Business at ePublications@bond ePublications@bond.. It has been accepted for inclusion in Spreadsheets in Education (eJSiE) by an authorized administrator of ePublications@bond. For more information, please contactBond contact Bond University's Repository Coordinator.. Coordinator
Power System Load Flow Analysis using Microsof Excel Abstract
Tis paper presents the design and development of a Microso Excel based Power System Load Flow Analysis (MSEBPSLF) tool and its application for system planning and operation. Tis is a simple desktop tool which provides an interactive and simplied interface for users to store di erent systems with dierent operating conditions and then to observe the response of the system. Four dierent load ow algorithms have been implemented to provide wider choice for f or the users. All intermediate numerical results are made available for verication purposes. End results are veried and benchmarked with standard applications applications such as PSS/E, PowerWorld, PowerWorld, InterPSS etc. Te standard IEEE 14-bus system is provided provid ed with the spreadsheet to provide a head start for users. Keywords
Microso Excel, Power System Analysis, Load Flow Studies, Visual Basic Cover Page Footnote
We acknowledge acknowledge the support of Department of Electrical Engineering, University of West West Indies for carrying out this work.
Tis regular article ar ticle is available in Spreadsheets in Education (eJSiE): (eJSiE): hp://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
�����������������������������������������������������������������������
����� ������ ���� ���� �������� ����� ��������� �����
A������� T��� ����� �������� ��� ������ ��� ����������� �� � M�������� E���� ����� P���� S����� L��� F��� A������� (MSEBPSLF) ���� ��� ��� ����������� ��� ������ �������� ��� ���������. T��� �� � ������ ������� ���� ����� �������� �� ����������� ��� ���������� ��������� ��� ����� �� ����� ��������� ������� ���� ��������� ��������� ���������� ��� ���� �� ������� ��� �������� �� ��� ������. F��� ��������� ���� ���� ���������� ���� ���� ����������� �� ������� ����� ������ ��� ��� �����. A�� ������������ ��������� ������� ��� ���� ��������� ��� ������������ ��������. E�� ������� ��� �������� ��� ����������� ���� �������� ������������ ���� �� PSS/E, P���������, I����PSS ���. T�� �������� IEEE 14���� ������ �� �������� ���� ��� ����������� �� ������� � ���� ����� ��� �����.
��������� M�������� E����, P���� S����� A�������, L��� F��� S������, ������ B���� ��� A����������� (�BA)
© 2003�2012 S����������� ��
Published by ePublications@bond, 2012
E��������, B��� U��������� 1
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
����� ������ ���� ���� �������� ����� ��������� �����
A������� T��� ����� �������� ��� ������ ��� ����������� �� � M�������� E���� ����� P���� S����� L��� F��� A������� (MSEBPSLF) ���� ��� ��� ����������� ��� ������ �������� ��� ���������. T��� �� � ������ ������� ���� ����� �������� �� ����������� ��� ���������� ��������� ��� ����� �� ����� ��������� ������� ���� ��������� ��������� ���������� ��� ���� �� ������� ��� �������� �� ��� ������. F��� ��������� ���� ���� ���������� ���� ���� ����������� �� ������� ����� ������ ��� ��� �����. A�� ������������ ��������� ������� ��� ���� ��������� ��� ������������ ��������. E�� ������� ��� �������� ��� ����������� ���� �������� ������������ ���� �� PSS/E, P���������, I����PSS ���. T�� �������� IEEE 14���� ������ �� �������� ���� ��� ����������� �� ������� � ���� ����� ��� �����.
��������� M�������� E����, P���� S����� A�������, L��� F��� S������, ������ B���� ��� A����������� (�BA)
1. ������������ 1.1. ����� ������ ��������
T�� L��� ���� (���� ����� �� ����� ����) �������� �� �� ���������� ����� ������ �������� �������� �� ��� ��� �����, ����� ����� ��� ������ �� ��� ����� �� �������� ������ �� ����� ���������� ��� �����. T�� ������� �� ���� ���� �������� ��� ���� �� ���� �����������, ������ �������� ��� ���������. P����������, ������ ��������� �������� ���� ����� �� � ����� ����� ���� ������� ������ ��������������, ���� �������� ��� ���������� ���������� �� ���������� ��� ��������� �� ��� ������ �� ��������� ��������� ����������. H����, ����������� �� � ���� ���� �������� �� � ����� ����������� ��� �� ������� ����� ��� ���� ����� ��� �������� �������� ���������. ���������� ���������� �������� ���� �� P���� S����� S�������� ��� E���������� (PSS, 2012) ��� P��������� (P���������, 2012) ��� ������� ��������� ��� ����� ������ �������, ����� ��� �� ���������� ��������� �� ������������. T���� ��������� �������� �������� ������� ���� ��� ������� ��� ��� ��� ������������ ������������. H������, ����������� �� ���� ��������, �������� ��� �����, ������� ������������� ��� �������� ������������, ����������� ���� � ���� ���� ���. ��� ������ �� �� ����� ��������� ��� ���, ��� ������� �� ��� ����� �� ��� ������������. M��� ���������� ������������ ��� �������� ��� ������� �������� ��� ����� � ���� ������ �� ������������� �� �������� �� ��� ������� ����� ��� ������ �������, ���������� �� �����
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
2
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
���� �������� �������������. T�� ��������� ������ �� ����� ��� ������� ���������� �������� ��� ������ ����������� ���������; ������� �� ����� �� ��������� ���� � ���� ����. I� ���� �����, ������������ �� ���� ��� ���������� ��������� ���� �� �� �� ��� ����� �� ��� ������� ������� ��� ���������, ����������� ��� ��� ���������� ������ ��������. �������� ����� �� ����������� �� �������� ��������, ����� ��� �� ������������� ������ ���� ��� ��� �������� ��� ��������/ ��� ����� ������ �������� ��������. A���, ��� �������� ��������� ��� ��������� �������� ���� ��������� ��� ��� �� ���� �� ������� ����� ��� ����� ������������� ��� �� ������������� ������������, ���������� �� ������� ��� ����� ��������, ����������� �� ��� ������, ���� �� ���������� ��� ����� ��� �������� ���. O� ��� ����� ����, ����������� ����� ������������ ������ � ������� ���������� �� ���� ������������ ������� �����������, ����������� ��� ���������� ��������. I� ���� �������� ��������, ��� ������� �� ��� ����� ���� ����� ��� �������� ���� ����������� �������� ��� ��� ���������� �� �������. A ����������� �������������� ��� ����� ���� ������� ������ ��������� ����� �� �� � ������� ���������. A� � ������ �� ����� �� ��������� ������������, ����������� �������� ���� �������� ����������������� ���� ������������ ��� �������������. I�����, ������� �������� ���� ���� ��������� �� ������� �������������������� ��������� ����� ����������� �������� �������� �� ��� ����������� ��������. (�� �� ��. 1999). S���������� ����� ����� ��� �� ����������� ���� �� ���������� ��� ������������ �� ����� ��� ����� ��������� ��������. O�� �� ��� ������� ��������� �� ����������� ����� ��������� ��� ����� �� ����������� ������� ��� �������� ������� ���� ������. L�� ��� K�������� (2008) �������� � ����� ��������� �� ������, ���������� ��� ���� ����������� ��������������. T���� �������������� ���� ���� �������� ��� ���� ��� ������� � G�����S����� ��� N�R ������� ���� ���� ���������. A ������ ����������� ����� �������� ��� ��������� ������� ��������� ��� ������������� (DC) ���� ���� ������� �� ��� ��������� ���� ����. K������ �� ���� �� ��� �����, � ����������� �������������� �� ���� �������� ���� ���� ���� ������� ����� ���� � ����������� �������� ��� ���� ���������� �� ���� ����. T�� ������� �� ���� ����� �� ������� ���� ����� ��������. S������ 2 �������� ������ �� ���� ���� ����������, ��������� ��������� �� ������ ���������� ���. D������ �� �������� �� ��� ����, ������� ������, ���� ����� ��� ������ ��� ��������� �� ������� 3. S������ 4 �������� �������� ����������� �� ��� ��� ������ �� ����������� �� � ������� �������, ������� �� �BA �����������, ���� �� ��� �������. S������ 5 �������� ��� ������� �� ������������ �� ��� ��������� ����������� ���� ��� �������� �������� ��� ���� ����������� �������� �� ��������� ���� ���� ���������� ������ ��� �����������. S������ 6 �������� �� ��������� �������� ��� ����� ��� ���� �� � ������� ���������� ���������. F������ S������ 7 �������� ���������� �������.
Published by ePublications@bond, 2012
3
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
2. ���� ���� ����������
T���� ��� ������� ���������� ��� �������� ��� ���� ���� �������� �� ����� ������� ��� ���� �������� ������ ��� ��������� �� ����. I� ���� �����, �� ���� ���� ���� ��������� ���������� � G�����S����� (G�S) M�����, N������R������ (N�R) M�����, F��� D�������� (FDC) M����� ��� DC L��� F��� A�������. T���� ���� ���������� ��� ������ �� ��� P���� E���������� �������� ��� ����� ��� �������. E��� ������� ��������� ������ ��� ����� ������� ��� ������ � ���������� ��������� ����� �� ��� ������ �� ��� ����� ������. F�� ��������, �� � ����� ������ �������� �� ������, ���� ��������� ������ DC ���� ���� ������; �� �� �������� ���� ��� ��������� ��� ������ ����������� ��������. I� ���� ���� �������� ��� �� ������ ���� �� �� ������� ��������� ����� ���� N�R ������ �� ������. I� ��� ������ �� ���������������, FDC ������ �������� � ������ �������� ���� ������. H����, �� �� ��������� �� ������� � ���� ����� �������� �� ������ ��� ��� ����� �� ������ ��� ������ �� ��������. E��� ����������� ����������� �� ����� ������� �� �� ����� �������� �� �������� (G�������� �� ��, 2011), �������� ��� ���������. K������ ����� ������� �� ����, �� ���� ������������ ����� ���� ���������� �� ���� ��������������. E��������� ����������� ��������� �� ��� ���������� �� ������� �� ���� �����, �� ���� ��������� (K������, 2008) ������� ���� �����������. S����������� ��� ���� �� L�� ��� K�������� (2008) �������� � ����� ��������� �� ������, G�S ��� N�R ���������� ��� ���� ����������� �������������� ����� ���� ��������. 2.1. �������� �� ��� ���� ����������
T�� ����� ������ ���� ���� ������� �� ���������� �� ������ ��� ����� �������� ��������� ������������ ����������. DC ���� ���� ������� �� �� ������������� �� ���� ���������� ������� ��� ����� �� ������. T�� G�����S����� ������ �� ��� �� ��� �������� ��������� ������� �� ��� �������� �� ���������� ���������. T�� ������ �� ����� �� ��� G���� ��������� ������ ��� � ���� ������� ������� �� ���������� ��������� (K������, 2008). T��� ������ ����� ���� ���������� ���� ����� �������; ������� ��� ���� ����� ��� ��������� �� ���� ���� ����� ��������� �������. T��� ������ ����� ���� ��� ������� ���� ����� ������� ���������� ��� ����� �� ��� ����������� ��� ������� ������ �������. N�R ������ �� � ���� ������� ��� ������ �������� ��� ���� ����� ��������. T��� ������ �������� �� ������� ��������� ��� ����� ���� ��� ������� ������ �������, ���� �������� �� ����� �������. FDC ������ �� ������� ���� N�R ������. I� ����������� ��������� ��� ������ �� �������� ����� �� ��� ������ �� ������� ��� �������; ��� ���� ��� ������ �� ���� ����� �� ���������� �� ������� ��� ��������. DC ���� ���� ��������� �� � �������������� �� � ���� AC ����� ���� ��� ������� �������� ����� ���� (P������� �� ��. 2005). I� ������� ���� ����� ���� ���� ������������ �������� �� ���� ����� �������� �� ��������; �� �������� AC ���������
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
4
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
������� �� ���������� ��������� ��� ������� �� � ��� �� ������ ���������. T��� ������ �� ��������� ����, ����� � ���� ��������� ���������. 2.2. ��������� �� ����� ������ ����������
G��������� �� ��� ������ ��� ���������� �� �������� ������� �������. T�� ������� ��������� �� ������� �� ��� ����� ��� ����� ���� ���� ���� �� ��� ����� �������� �� ��� ������. A�� ����� ��� ������� �� �������� ����� �����. M����� ������ ����� �� ���������� ��� ��� ������������ ���� ��������. T����������� ��� �������� ���� �������� ������� ��� ��� ��������� ���� �� ������� ��� ������� (������, 2012; P������� ��� M����, 1971).
�. ������ �������� ��� ���� ����������
�� ����� �� ���� ������ ���������� �� ����������������� ��� IEEE ���� ��������� �� ��� ������ ��� ����������� �� ���� ����. �BA �� ���� �� ��������� ��� ����������. T�� ������� �� GUI, ���� ����� ��� ������; ������ ��� ������������� ��������� ��� �������� �� ��� �������� �����. �.1. ������������� ���������
T�� MS E���� �� �������� �� ���� � ��� �� ������� ����������� �� ��������� ������ �� �������� ��� ������ �� ������������� ��� ���� �� ������� ������� �� ������������ �� ��� �����������. T�� ����� ��������� �������� � ������ ���� ������� ����� ��� ���� ��������� ������� �� ���� �� ��������. B���� �� ��� ���������, ���� �� ����� ������������� �� � �������� ����� ��� ���� �������� �������� ���� ��� ���� ���� ��� ���� ���� �� ��� ����� ����� ���� ��� ���� �� � ���������. A ������ ���� �� ��� ����� ����� �� �������� �����.
F����� 1: C����P��� GUI
Published by ePublications@bond, 2012
5
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
A� ��� �� ���� �� ��� ������ 1, ����� ��� ������ �� ������ � ��� ������ �������� ����� �� ����������� ��������� �� ��� ������ ���� �� �������� ����. O��� ��� ���� �� �����, ���� ��� ������ � �������� ����� ������ AC �� DC ���� ����. ���� AC ���� ���� �� ��������, ��� ���� �� ��������� ���� ������� ���� �� ����� �����. I� ��� ���� ����� ��� ��� ������� �� �� ���� �������������, ���� �C������ AC M������ ��� �� ������ �� �� ���� ��� ����������� ���� ��� ��� ������� ��� ���� �������� ���������� ����������� �� ��� ������� ���� �������� ���� ��������� ���� ��� ��������� ����������� ���� ����������. F����� 2 ����� ��� ���� ������ ��� ������� �� ����� ���������� ��� ��� ��������� �������.
F����� 2: AC L��� F��� F���
�.2. ���� ����� ��� ������
A� ������ �������, ��� ������ ���� ��� �� �������� �������� �� ���� �� �������� ����. T�� ����������� �� �������� �� �� ����� ��������� ���� IEEE C����� F����� ��� E������� �� S����� L��� F��� D���, ����� ����� ��� ���� ��������� ���� ��� �������� ������ �� �������. T�� ����� ���� �������� �� ��� ����, ���� ��� ����� ���������� ���. F�� ��� �������������� �� �����, � �������� ��� �� ��������� ����� ��� �������� �� ��������� ����� �� ����� �� ��� ��� IEEE ���������. T���� 1 �������� ��� ������� �� ��� ����� ��� �����. T���� 1: B�� T���� ��� C����
B�� C���
B�� T��� D����������
0
L��� B��
1
G�������� B��
2
R�������� G�������� B��
3
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
S����/S���� B��
6
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
F�� ������ ����� �� ��� ��� ����, ����� ��� �������� ���� �� ���� ��������� �� ����� �� ������ 3.
F����� 3: B�� R����� F���
���� ��� ���� ��������� ��� �������� �� ��� ��� ����, ���� ��� ����������� �������� ��� ���� �� � �������� ����� ����� �B���D����. T�� ����� ��� ���� ��� IEEE 14 ��� �� ����� �� ������ 4.
F����� 4: B�� D��� ��� ��� IEEE 14�B�� T��� C���
S�������� ��� ��������� ����� ��� �������� �� ��������� ����� �� ��������. A �������� ���� �� ��������� ������� ����� ��� ����� �� �������� �� T���� 2. I� ��� �� ���� ���� ����� ������������ ��� �������� ���� ��� ����� ������� �������� ��� ��������������. E��� ��� ������ ��� ������ ����� ��� ����������� �� ������� ������� �� ��� ��� IEEE �������������. F����� 5 ����� ��� ���� ��������� ������ ��� ���������� ��� ������ �����������.
Published by ePublications@bond, 2012
7
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
F����� 5: B����� R����� F��� T���� 2: S������ T���� ��� C���� S������ C��� 0
S������ T��� D���������� T����������� L���
T���������� 1
F���� ������� R���� ���/�� F���� P���� A����
2
F���� P���� A���� ��� �������� ������� R���� ���� ������� C������
3
F���� P���� A���� ��� �������� ������� R���� ���� M�AR C������
4
F���� ������� R���� ��� �������� P���� A���� ���� M� C������
S��� N�.
D����������
0
T�� ���������� ��� �� ��� �� ��� �/� ���������
1
T�� ������ ���������� ��� �� ���� ��� ��� ����
2
T�� ������ ���������� ��� �� ���� ��� ��������� ����
C������ #
D����������
1
S����� L���
2 �� 9
U��� ��� N�������� �� P������� L����
���� ��� ���� ��������� ��� �������� �� ��� ������ ����, ���� ��� ����������� �������� ��� ���� �� � �������� ����� ����� �B������D����.
�.�. ������������ ��� ���������
T��� ����������� �� ��������� ����� M�������� E���� 2010. T�� ��������� ������ ������������ �� ��� ���� ����������� (M�������� 2012) ���: � 500 MH� �� ������ C������� ��� P�������� ���� ������� �P (���� S������ P��� 3) ��������� ������ �� ������, � ������ �� 256 MB RAM �� ������, � ���� ���� ����� �� 2 GB �� ���� ���� � ������� ���������� �� 1024 � 576 �� ������.
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
8
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
�. ������ �������������� ��� �����������
T�� ������ �� ��� ����������� �� ����������� ����� �BA ���� ����������� GUI ��� ���� ������������ ��� �� ��������� ����������� �� ��� ���� ���� ������� ���� ��� ���� ��������� �������. T�� ��������� �������� ������� ����������� �� ��� �������������� �� ��� ������ �������. �.1. ��� ��� ���� ������
T�� �������� �M�������� ������ B���� E������ �� ��� MS E���� �� ���� �� ������� ��� ����� ��� ��� ����� �� ����� ���� ��� ���� ����������. T� ������ ��� ���������� �� ��������� ���� ����������� ���� ���� ����� ��� ��������. F����� 6 ����� � ������ ���� �� ��� �������� ������ ����� ���� ��� �� ��� ����� ���� ��� ��������.
F����� 6: T������ �BA U���F���
�.2. ������� ������
T�� ������ ���� �� ������� ���� ������� �������, ��������� ��� ������. A �BA ������ �������� �� ��������� ��������� ��� ������. T��� � ����� �� � ��� �� �������� ��� ��������� �� �� � �������� ���� ��� ��� �� ������, ����������, �������� �������� �� ������� ���� �������� ����. T��� ������� ��� ���������� �� ��� ������ ���� ��� ���� ������ ���� ������� ��������� ��������� �� ������ ������������ �� ������������� �������. T�� ���� ���� ������� ��������� ����� ������� �� ���� ����������� �� ����� �� ��� ������ 7. �.�. ������ ���� �����������
A� ������ �������, ��� ������ ���� �������� �� ������ ������� ��� � ������ ����� ������. T���� 3 �������� ����������� �� � ��� �������� �������. A ������� ������ ��
Published by ePublications@bond, 2012
9
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
��������� �� ������� ��� ��� ������� (���������) ��������� ���� ���� ������ �� ��� ��������� ������� �� ���� �� ����� ���� ��� ���� �������. T���� ��������� ������� ����������� � ������A���� (A, ����); ������M�����(M, ����, ����); �������������; �� �����; ����������; GS����������;NR����������; �������������; �����������. F�� ��������, ��� �������� ������������ �� ���� �� ��� ������� ��������� ����� �� � ��������� ����� ��������� ��� ��� ��� �������. ����� �����, ������� ���������� ��� ��� �� ����� ��������� ���� ���� ��� �� 1. A�� ������� ������ ��� ��� �� ����. T�� �������� �NR����������� ����� ��� �������� ���������� ��� ��� N�����R������ ��� F���D�������� ������� ���� ����� ������������� ������� ���������. I� �� ���������� ��� ��������, �������� ������ ��� ���. T�� �������� ��� ��� ���� �� ����� ������ ��� ��� GS����������. (���� �� ������������ ������).
F����� 7: D��� F��� D������ T�� �������� ��������������� �������� ��� ����������� �� ���� �����, ��� ��� ����� ������ ����� ���, ��� �������� �����, ��� ��� ���� �����, ������� ��������� ������ ��� ������ ���������� ����� ������� ��������. T��� ������� �� ���� ���� �� ������� ����������� ������. CT���� C���� M����� F�� ��� ������� �� �����������, �� ��� ��������� �� ������� ������ ���� ����������� ��������� ��������� ��������� ��� ������. ���� ��������� �� ��� ������ ��������, ��� �������� ������������ ���� ��� ���� ����� ��� ��������� ��� ���� �� ��� ����� ���� ��� ��� ��������, ���������� �� ������� ����������� ��� �������� �� ���. S���� ��� ���� ����� ��� ��������� �� ������� � ���������, �� ���������� ������� ����� ������� �� �� ��� ����� �� ������������, ��� ���������� �� ��� �������� ��� ���� �����
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
10
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
���
������������.
I������,
�
�����
������
���
�����������
�����
���
Q����P����������C������ ��� ���� �� ��������� ��� ���� ����� ��� ������������.
T���� 3: M������, S���������� ��� ����� ������������
M����� N��� ���
D����������
S���������� I�����C���D���
T��� ������ �������� �� ��� ��������� �� ���������� ����
S����������:
�����. F���� �������� ������ ��������� ���� IEEE ������
I������C���D���;
���� ������. T�� �������������� �� ��� ������ �� ��������
E�����C���D���
�� MS�E������ O���T��� �������� ��������. T�� ������ �������� ������� ��� ��� ������ ������� ������� ����� GUI ��� ��������� ���� ��� ���������� ���������� �� B���D��� ��� B������D���.
B��D���
T��� ������ ����� ���� ���� B���D��� ��������� ��
S���������:����B��D���;
������� ���� ������ �� ���� ��� ������ ���� ���� ������ ���
������B��D���
��� �� ����� �������.
G����S�����;
T��� ������ �������� � G�����S����� L�������, �����
S����������:PF���;
����������� �����������. O����� ����� ���� ���������
������GS�R������;
������� �� ��������� ������������ ������ �� ����������� �� GS�R������ ���������.
L���F����
T��� ������ ���������� ��� ���� ��� �������� ����� �����
S����������;
������� ����� ��� ������������, ����� ��� ������� ��������
��������������
���� ��� ������� �� ��� ��������� ���� ���� �������.
T�� ���� ��������� ���� ���� ���������� ���� ���� ����������� ����� ��� ������� �� �������������� ������. A� ��� ���, ��� ����������� ����� �� ��� ������ �� ��� ����, ������ ��� ���������� ������� ��� ��������, ������� ��� ������, ��������� �������� ����� �������, ���� ��� �������� ���� ��� ����������� ����� �����, ���������� ��� ����� ������������ ������, ������� ����� ���������� �� ����� ���������, ������� ���� ��� ��������� �� ���� �� ��� ����� �������� ���� �� ��� ������� �� ��� ���������� ������ ������ ����� ��� ���� �����. F������, ��� ����������� �������� �������� ����������� �� ����������� �������� �� ��� ���� ���������� �� ����� �� ����, ��������� ������ ���� ��� ���� �� ����� ������ ��� ������ �� ��� ������ ����� �B���P�����, �L����P����.
Published by ePublications@bond, 2012
11
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
�. ������������ ��� ����������� �������� �.1. ������������
T� ���� ���� ��� ������������� ��� �������� �� ��� ������ ����, ��� ����������� �� ������ ���������� ��� ��������� ������� ��� �������� ���� �������� ��������. I����PSS ��� MATPO�ER ��� ���� ��� ������������ �������. F�� ������������� ���� ����, ���� ������� ��� ��������� �� MSEBPSLF ��� I����PSS ��� MATPO�ER. T��� ��� ������ �� MSEBPSLF �� ����� �� �� ��� ���� �� ���� �� I����PSS �� MATPO�ER. T���� 4 �������� ��� ������� �� ������������ �� MSEBPSLF ���� I����PSS, �� ����� � ���������� �� ������� �������� �� ��� ����� �� ��� �������� IEEE�14 ��� ������, ����� N�R ������. T���� 4: C������ B�� ������� ���������� ��� IEEE�14 B�� S����� ����� N�R ������
I����PSS
MSEBPSLF
D����������
B�� N�.
���
δ
���
δ
���
Δδ
1
1.06
0
1.06
0
0
0
2
1.045
�4.98
1.045
�4.98
0
0
3
1.01
�12.73
1.01
�12.73
0
0
4
1.0177
�10.31
1.0177
�10.31
0
0
5
1.0195
�8.77
1.0195
�8.77
0
0
6
1.07
�14.22
1.07
�14.22
0
0
7
1.0615
�13.36
1.0615
�13.36
0
0
8
1.09
�13.36
1.09
�13.36
0
0
9
1.0559
�14.94
1.0559
�14.94
0
0
10
1.051
�15.1
1.051
�15.1
0
0
11
1.0569
�14.79
1.0569
�14.79
0
0
12
1.0552
�15.08
1.0552
�15.08
0
0
13
1.0504
�15.16
1.0504
�15.16
0
0
14
1.0355
�16.03
1.0355
�16.03
0
0
T���� 5 �������� ��� ������� �� ������������ �� MSEBPSLF ���� I����PSS, �� ����� � ���������� �� ������� ������ �� ��� ����� �� ��� �������� IEEE�14 ��� ������, ����� N�R ������.
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
12
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
T���� 5: C������ B�� P���� ���������� ��� ��� N�R ������
I����PSS
MSEBPSLF
D����������
B�� N�.
P
Q
P
Q
ΔP
ΔQ
1
2.3239
�0.1655
2.3239
�0.1655
0
0
2
0.183
0.3086
0.183
0.3086
0
0
3
�0.942
0.0608
�0.942
0.0608
0
0
4
�0.478
0.039
�0.478
0.039
0
0
5
�0.076
�0.016
�0.076
�0.016
0
0
6
�0.112
0.0524
�0.112
0.0523
0
0.0001
7
0
0
0
0
0
0
8
0
0.1762
0
0.1762
0
0
9
�0.295
�0.166
�0.295
�0.166
0
0
10
�0.09
�0.058
�0.09
�0.058
0
0
11
�0.035
�0.018
�0.035
�0.018
0
0
12
�0.061
�0.016
�0.061
�0.016
0
0
13
�0.135
�0.058
�0.135
�0.058
0
0
14
�0.149
�0.05
�0.149
�0.05
0
0
T���� 6 �������� ��� ������� �� ������������ �� MSEBPSLF ���� I����PSS, �� ����� � ���������� �� �������� ����� �� ������� ���������� ����� �� ��� �������� IEEE�14 ��� ������, ����� N�R ������. T���� 6: P� B�� L���� A��������� ���������� ��� ��� N�R ������.
Q(��)
D���������
B�� N�. I����PSS MSEBPSLF 2
0.44
0.44
0
3
0.25
0.25
0
6
0.13
0.13
0
8
0.18
0.18
0
�.2. ����������� ��������
T� ���������� ��� ������������� �� ���� �� ��� ����������� ����������, ������� ����� ���� ���� ��������� �� ��� �����������. F�� ����, IEEE�14 ��� ������ �� ����������
Published by ePublications@bond, 2012
13
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
��� ��� ��� ������� ���� ���� ������� ��� ���� ��� ����� ������� ��� ��������. F������ 8 & 9 ���� ��� ������� ���������� ��� ������ �� ��� �����, ������������, �� �������� �� ��� ��� �������.
����� ������ �� ������� ������������� �� ���� ��� ��� ���� ���� ��� ���� ��� ���� ������ � �
�
�
�
�
�
�
�
�
� �� �� �� �� �� ��
��� ������
F����� 8: B�� ������� M��������� �������� �� ���� ������
����� ������ �� ������� ����������� �� ���� ��� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
� �� �� �� �� �� ��
��
��� ���
���
������ ��� ���� ���
��� ������
F����� 9: B�� ������� A����� �������� �� ���� ������
T�� M� ����� �� ���� ���� ��� ���������� ����� ��� ��� ��������� �������. T��� ���� �������� � ������� �� ��� ������ �� �������� �� M� ����� �� ���������� �� ��� DC ������������� ������. F����� 10 ����� ��� ���������� �� M� ����� ��� �� ��� �� ������� ���� ���� ��� ������� �� ������� ��� ���� ������� ��������� ��� DC ������������ ������.
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
14
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
������� �� ����� ���
���
��� ��� ���
��
������ �
���� � � � � � � � � � � ��������������������������
���
����
������ �������� ������
F����� 10: M� ����� �� ���������� �� ���� ������
T��� ��� ����������� �� ���� ��������� ������ �� ���������� �������� �� �������� ��� �����, ���� ��� ���������, ����� ���� ����� �� ��������� �� �������� ��� �������� �� ��� �������� IEEE�14 ��� ������. T��� ����������� �� ���� ������ ��� �������� ���� ���� ����� ����� ����� ������������� �� ��� ��������� ����������. T���� 7 �������� �������� ����������� �� ���������� �� ��� ���������� ��� IEEE�14 ��� ������. T���� 7: C������������ P���������� D��� �� ��� ���� ���� �������
METHOD
N����� ��
T��� P��
T���� S�������
I���������
I�������� (��)
T��� (��)
G�S
51
8.1771
421.6368
N�R
3
2.2976
6.8928
NR�FDC
15
1.8909
28.4207
DC
1
0.5353
0.5353
F������, ��� ����������� �� ���� �� ����� ��� �������� �������� �� ������� ����� ��� ��������� �������. T���� 8 �������� � ���������� �� ��� M� ��� M�AR ������ �� ���������� �� ��� ����� �������. T� ��������� ��� ������������� �� ��� ����������� ��� ������ ������� ���� ������ ������ �� �����, ��� ����� �������� ������� IEEE�14, IEEE�30, IEEE�57 ��� ������� ���� ���� ������� ��� ������ �� ���������� ���� ���� ����������. O�� ����� ������� �� ���� ��� �������� �������� ��� ������ ��������� �MIN�ERSE� �� M�������� E���� ��� ������ �������� ���� �� �� ���� �� 52�52.
Published by ePublications@bond, 2012
15
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
T���� 8: D��� ���� �� ���� R������� A������� �� ��� ������� �� ���� ������
METHOD
T���� M� L���
T���� M�AR L���
G�S
13.39
31.51
N�R
13.39
31.52
NR�FDC
13.39
31.51
T��� ������ ���� ����������� ��� ����� ������ ������� ��� ������� �������. T� �������� ���� ����������, � ������������ �������� ��� ������� �� ������� �� ���� ����������� �����������, ����� �� ����� �� �� ���� ���������. F����� 11 ����� ��� ������ �� ���������� ����� �� ��������� �������, �� ������ �� ����� ��������.
������ �� ���������� ��� ������ �� ������ ����� ��� ��� ��� �� ��� �� ��� ��
������
�� � �
��
��
��
��
��
��
������ �� �����
F����� 11: N����� �� I��������� ���� S����� S���
�. ����� �� ��� ����������� ��� ��������� ��������� �������� �.1. ����� �� ��� �����������
O� ������� ��� ����������� ����������� �����������, ��� ���� ������ ����� ������ ������� �� �������� ��� ���� ������ ������. I� ��� ����� �������� �������� ������ ��� ���� ��� ������ �� ������� ��� �������� �� ��� ������� ������� ���� ��� ��� ����� �������� ������, ���� ��� ���� ���� ���� �� ������ ������ �� ��� E���� T���� C�����. T� �������� �� ��� T���� C�����, ����� ��� MS O����� B����� ��� ���� ����� A����� O������. G� �� ��� T���� C����� ��� ����� T���� C����� S������� ��� �������, M���� S�������. S����� ��� �E����� ��� ������� ����� ������. N�� ��� ��� ������ �� ��� �������� ��� �� �������� �� ������. I� ������ �� ����� �������, ���� � �����������
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
16
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
�������������� �� MS�E����, ����� ���� ������ ���� ��� ������ ����� �� �������� ���� ������ ���������� ��� ������ ���������. T� ������� � ����� ������������� �� ��� �����������, ����� ���� ��� ��� �������� IEEE�14 ��� ������� �� �������� ���� ��� ����������� �� �������. �.2. ��������� ��������� ��������
E���� ���������� ����������� ������� ���� � ����� �� P���� S������, ���� ����� ��� ������� �� ���� ����� �� �����. S������� ���� �� ���������� ��������� ����������, ������������ ������������, ��������� �� ��������� ����� �� ������� �����, ������� ����������, ����������� ��������, ������� ������ ������, ������ �� ������� ������� ���� �� ��� �������� ����������� ���.
I� �� ����������� ���� �������� ������ �������
��� ����� ���� ����� ���� ��� �������� �� ��� ������� ���� ���� �� �� �������. T��� �������� ��������� �� ���� ����������, �������������� �� ������ ���������� �� ��� ���� ����������, ������� �� �� ����� ���������� ���. T��� ���� ������ ����� ��� ��� ���� ���� ����� �� �� ��� ��������� ����� ������ ��������. T��� ���� ��������� ����������� ����� ����������� �� ������ �� �� ��� �������� �� ������ ����� ��� ������������ ���� ����� ��������� �� ��� �����������. ���� ���� �������� �������� ��� ���������� ��� �������� ������� �� ���� ���� ��������. T�� ������� ����� �) �� ���� ����, ���� �� ��������� �� ��������, ������ ���., ��� �������� ���� �� ���������� ��� ������, ������������ ��� �������� ����������� �� ������� � ���� ����. �) ��� ����������� �� ���������� ���� ��� ����, ������� ����, ��������� ������ ���. S������� ���� �� ���� ��� �� ����� ���� ����� ������ ��������� ��� ��� ��������� ������� ��� ���� ������� ����� ��������. A� ������� �� ���� ��������, �� ��� ���� �� �������� �� ��� �������� �� � ���� ���� ��� ���� ���� ��� ����� �� ��� ���� �����������; ���� �������� ���� �� ���� ���� ��� ������ �� ��� ��� ����� �������; ��� ���� �������� ���� ���� ������������� ������������ ������� ��� ����� �������� ������� �� ���� ���� �������. T������� ��� ��� ���� ����������� �����������.
S������ �������� ���� ���������
������� �������� ��� �� ������� ��� ������� ��� �� ������� ���. T�� ������� ��� �� ����� �� ������ �� ������ ����� ��� ����������� �������� � ����� ������ ���������. C���������� �������� �� ���� ���������� ��� ���� �� ������������ �� �������� ������, �� ��� ����������� �������� ��� ����. S������ ���� ��������� ���������, ������� ��������� �� ���� �������� ��� �� ������� ��� ��� ��� ������ �������� ��� �� ������������.
H������, �� ������ �� ����� ���� ���� ����������� �����������
�������� ������ ����� ������ ���������� ���� ��� ��� ������� ������ ���� ��� ������ �� �������� IEEE 57 ��� �������.
S����� �������� ���� H�DC ����� ��
��������� ������� �� ���������� ���������� ��� ��� �������� �� ������������ �� ����
Published by ePublications@bond, 2012
17
Spreadsheets in Education (eJSiE), Vol. 6, Iss. 1 [2012], Art. 1
����. H����, ���� ����������� ��� ��� �� ���� ��� ��� ������� ���� ��� �������� �� ������ ���������� �� ���������� ���� ������� ������� ���������.
�. ����������
A ���������� ���� �� ������, ����������� ��� �������������� �� M�������� E���� ����� P���� S����� L��� F��� ���� ��� ���� ���������. F��� ������� ���� ���� ���������� ���� ���� �����������.
T�� �������� ��� ������������� �� ���� ��
�������� ��� ����������� ���� �������� �������� ��������.
T��� ���� ���
������������� ������� ��������� �������� ���������� ��� ���� �������� ����������; ��� ����� �������� �� ���������� ��� ����������� �������� ��� ����� ������ ���� ���� ��������.
����������
�1�
L��, M��� A. ��� K��������, S�����. (2008). �S���������� I�������������� ��� S������ P�����F��� P�������.� E��������� J������ �� S����������� �� E�������� (�JS�E), ���.3: I��. 1, N�. 3
�2�
��, �., L��, �. K����, D. ��� L������, M.A. (1999). �U���� S���������� S������� �� � P������� ��� P���� S����� A��������, IEEE T����������� �� C������� A����������� �� P����.
�3�
G��������, J.F.; B��������, M.F.; C�����, C.A. (2011), �C������� ���������� �� ������ ���� ���� ������� ��� ��������������� ��������, IEEE I��. C��� �� P���� S����� T��������� (PO�ERCON), T�������� , N�����
�4�
D. P. K������ ��� I. J. N������ (2008),�M����� P���� S����� A�������� N�� ����, M�G��� H���.
�5�
P�������, K., M����, L., D������� D.�., ��� B������, R. 2005. "U��������� �� DC P���� F��� ��� A����� P���� F��� A�������." (S������ 1976)
�6�
������.T (2012), �T���������� M�����; �����://������.���/���������/�������������/������������/; L��� A������� M���� 2012.
�7�
N. M. P������� ��� �.S. M���� (1971), �A�������� A��������� �� T���������� ��� P�����S������ T��� �� ��� N����� P���� F����, IEEE T����������� �� P���� A�������� ��� S������, ���. PAS�90, N�. 1, J������/F������� 1971. ��. 103�108
�8�
M�������� (2012), �S����� ������������ ��� O����� 2010�,
http://epublications.bond.edu.au/ejsie/vol6/iss1/1
18
Musti and Ramkhelawan: Power System Load Flow Analysis using Microsoft Excel
����://�������.���������.���/�����/�������/��624351.���� ; L��� A������� M���� 2012. �9�
IEEE (I�������� �� E��������� ��� E���������� E��������, I��.) S�� 399�1997. IEEE R���������� P������� ��� I��������� ��� C��������� P���� S������ A�������.
�10� K. H����������, �. M�����, �. T���, T. T�������, ��� T. S������� (2005), �O������O�������
M��������
���
A������
P����
S�����
S����������.�IEEEP���� T��� C��������� P����������, J���, R�����. �11� N. D. R�� ��� N. �. H�����, �T������ A����������� �� N�� G��������� S����������� T� P���� S����� P��������, IEEE T����������� �� P���� A�������� ��� S������, 1991, ��. 159�162. �12� S��������, A.; B����, A.H.A.; M������, H. (2010), �C���������� ������� �� N��� D�������� L��� ���� ������� �� ����, ��� ��� ���������� ���������� IEEE I��. C��� �� P���� S����� T��������� (PO�ERCON), ��������, C����
Published by ePublications@bond, 2012
19