潮流計(jì)算源程序及運(yùn)行結(jié)果(共15頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上>> %本程序的功能是用牛頓拉夫遜法進(jìn)行潮流計(jì)算% B1矩陣：1、支路首端號(hào)；2、末端號(hào)；3、支路阻抗；4、支路對(duì)地電納% 5、支路的變比；6、支路首端處于K側(cè)為1，1側(cè)為0% B2矩陣：1、該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)功率；2、該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率；3、節(jié)點(diǎn)電壓初始值% 4、PV節(jié)點(diǎn)電壓V的給定值；5、節(jié)點(diǎn)所接的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的容量% 6、節(jié)點(diǎn)分類標(biāo)號(hào)：1為平衡節(jié)點(diǎn)（應(yīng)為1號(hào)節(jié)點(diǎn)）；2為PQ節(jié)點(diǎn)；% 3為PV節(jié)點(diǎn)；clear;n=10;%input('請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=');nl=10;%input('請(qǐng)輸入支路數(shù)：nl=');isb=1;%in

2、put('請(qǐng)輸入平衡母線節(jié)點(diǎn)號(hào)：isb=');pr=0.00001;%input('請(qǐng)輸入誤差精度：pr=');B1=1 2 0.03512+0.08306i 0.13455i 1 0; 2 3 0.0068+0.18375i 0 1.02381 1; 1 4 0.05620+0.13289i 0.05382i 1 0; 4 5 0.00811+0.24549i 0 1.02381 1; 1 6 0.05620+0.13289i 0.05382i 1 0; 4 6 0.04215+0.09967i 0.04037i 1 0; 6 7 0.0068+0.18375

3、i 0 1.02381 1; 6 8 0.02810+0.06645i 0.10764i 1 0; 8 10 0.00811+0.24549i 0 1 1; 8 9 0.03512+0.08306i 0.13455i 1 0B2=0 0 1.1 1.1 0 1; 0 0 1 0 0 2; 0 0.343+0.21256i 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0.204+0.12638i 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0.306+0.18962i 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0.5 0 1.1 1.1 0 3; 0 0.343+0.21256i 1

4、0 0 2;%input('請(qǐng)輸入各節(jié)點(diǎn)參數(shù)形成的矩陣： B2=');Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl);% % %-for i=1:nl%支路數(shù) if B1(i,6)=0%左節(jié)點(diǎn)處于1側(cè) p=B1(i,1);q=B1(i,2); else %左節(jié)點(diǎn)處于K側(cè) p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5);%非對(duì)角元 Y(q,p)=Y(p,q); %非對(duì)角元 Y(q,q)=Y(q,q)+1

5、./(B1(i,3)*B1(i,5)2)+B1(i,4)./2;%對(duì)角元K側(cè) Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%對(duì)角元1側(cè) end%求導(dǎo)納矩陣disp('導(dǎo)納矩陣 Y=');disp(Y)%-G=real(Y);B=imag(Y);%分解出導(dǎo)納陣的實(shí)部和虛部 for i=1:n%給定各節(jié)點(diǎn)初始電壓的實(shí)部和虛部 e(i)=real(B2(i,3); f(i)=imag(B2(i,3); V(i)=B2(i,4);%PV節(jié)點(diǎn)電壓給定模值 endfor i=1:n%給定各節(jié)點(diǎn)注入功率 S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i節(jié)點(diǎn)注入功率

6、SG-SL B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%i節(jié)點(diǎn)無(wú)功補(bǔ)償量 end%=P=real(S);Q=imag(S); %分解出各節(jié)點(diǎn)注入的有功和無(wú)功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0; %迭代次數(shù)ICT1、a；不滿足收斂要求的節(jié)點(diǎn)數(shù)IT2while IT2=0 % N0=2*n 雅可比矩陣的階數(shù)；N=N0+1擴(kuò)展列 IT2=0;a=a+1; for i=1:n if i=isb%非平衡節(jié)點(diǎn) C(i)=0;D(i)=0; for j1=1:n C(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%(Gij*ej-Bij*fj) D(

7、i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%(Gij*fj+Bij*ej) end P1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%節(jié)點(diǎn)功率P計(jì)算ei(Gij*ej-Bij*fj)+fi(Gij*fj+Bij*ej) Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%節(jié)點(diǎn)功率Q計(jì)算fi(Gij*ej-Bij*fj)-ei(Gij*fj+Bij*ej)%求i節(jié)點(diǎn)有功和無(wú)功功率P',Q'的計(jì)算值 V2=e(i)2+f(i)2;%電壓模平方 %= 以下針對(duì)非PV節(jié)點(diǎn)來(lái)求取功率差及Jacobi矩陣元素 = if B2(i,6)=3%非PV節(jié)點(diǎn) DP=P(i)

8、-P1;%節(jié)點(diǎn)有功功率差 DQ=Q(i)-Q1; %節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率差 %= 以上為除平衡節(jié)點(diǎn)外其它節(jié)點(diǎn)的功率計(jì)算 =%= 求取Jacobi矩陣 = for j1=1:n if j1=isb&j1=i%非平衡節(jié)點(diǎn)&非對(duì)角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);% dP/de=-dQ/df X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);% dP/df=dQ/de X3=X2; % X2=dp/df X3=dQ/de X4=-X1; % X1=dP/de X4=dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1; J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m

9、=p+1; % X3=dQ/de J(p,N)=DQ節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率差 J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1; % X1=dP/de J(m,N)=DP節(jié)點(diǎn)有功功率差 J(p,q)=X4;J(m,q)=X2; % X4=dQ/df X2=dp/df elseif j1=i&j1=isb%非平衡節(jié)點(diǎn)&對(duì)角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/de X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/df X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); % dQ/de X4=-C(i)+G

10、(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);% dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;%擴(kuò)展列Q m=p+1; J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%擴(kuò)展列P J(m,q)=X2; end end else %= 下面是針對(duì)PV節(jié)點(diǎn)來(lái)求取Jacobi矩陣的元素 = DP=P(i)-P1;% PV節(jié)點(diǎn)有功誤差 DV=V(i)2-V2;% PV節(jié)點(diǎn)電壓誤差 for j1=1:n if j1=isb&j1=i%非平衡節(jié)點(diǎn)&非對(duì)角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); % d

11、P/de X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); % dP/df X5=0;X6=0; p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; % PV節(jié)點(diǎn)電壓誤差 m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; % PV節(jié)點(diǎn)有功誤差 J(m,q)=X2; elseif j1=i&j1=isb %非平衡節(jié)點(diǎn)&對(duì)角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/de X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/df X5=-2*e(i);

12、 X6=-2*f(i); p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; % PV節(jié)點(diǎn)電壓誤差 m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; % PV節(jié)點(diǎn)有功誤差 J(m,q)=X2; end end end end end%= 以上為求雅可比矩陣的各個(gè)元素及擴(kuò)展列的功率差或電壓差 = for k=3:N0 % N0=2*n （從第三行開始，第一、二行是平衡節(jié)點(diǎn)） k1=k+1;N1=N; % N=N0+1 即 N=2*n+1擴(kuò)展列P、Q 或 U for k2=k1:N1% 從k+1列的Jacobi元素到擴(kuò)展列的P、Q 或

13、U J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);% 用K行K列對(duì)角元素去除K行K列后的非對(duì)角元素進(jìn)行規(guī)格化 end J(k,k)=1; % 對(duì)角元規(guī)格化K行K列對(duì)角元素賦1 %= 回代運(yùn)算 = if k=3 % 不是第三行 k > 3 k4=k-1; for k3=3:k4% 用k3行從第三行開始到當(dāng)前行的前一行k4行消去 for k2=k1:N1% k3行后各行上三角元素 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運(yùn)算（當(dāng)前行k列元素消為0） end %用當(dāng)前行K2列元素減去當(dāng)前行k列元素乘以第k行K2列元素 J(k3,k)=0; %當(dāng)前行第k列元素

14、已消為0 end if k=N0 %若已到最后一行 break; end %= 前代運(yùn)算 = for k3=k1:N0 % 從k+1行到2*n最后一行 for k2=k1:N1 % 從k+1列到擴(kuò)展列消去k+1行后各行下三角元素 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運(yùn)算 end %用當(dāng)前行K2列元素減去當(dāng)前行k列元素乘以第k行K2列元素 J(k3,k)=0; %當(dāng)前行第k列元素已消為0 end else %是第三行k=3 %= 第三行k=3的前代運(yùn)算 = for k3=k1:N0 %從第四行到2n行（最后一行） for k2=k1:N1 %從第四列到2n+

15、1列（即擴(kuò)展列） J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運(yùn)算（當(dāng)前行3列元素消為0） end %用當(dāng)前行K2列元素減去當(dāng)前行3列元素乘以第三行K2列元素 J(k3,k)=0; %當(dāng)前行第3列元素已消為0 end end end%=上面是用線性變換方式高斯消去法將Jacobi矩陣化成單位矩陣= for k=3:2:N0-1 L=(k+1)./2; e(L)=e(L)-J(k,N); %修改節(jié)點(diǎn)電壓實(shí)部 k1=k+1; f(L)=f(L)-J(k1,N); %修改節(jié)點(diǎn)電壓虛部 end %-修改節(jié)點(diǎn)電壓- for k=3:N0 DET=abs(J(k,N); if

16、 DET>=pr %電壓偏差量是否滿足要求 IT2=IT2+1; %不滿足要求的節(jié)點(diǎn)數(shù)加1 end end ICT2(a)=IT2; %不滿足要求的節(jié)點(diǎn)數(shù) ICT1=ICT1+1; %迭代次數(shù)end%用高斯消去法解"w=-J*V"disp('迭代次數(shù)：');disp(ICT1);disp('沒(méi)有達(dá)到精度要求的個(gè)數(shù)：');disp(ICT2);for k=1:n V(k)=sqrt(e(k)2+f(k)2); %計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的模值 sida(k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi; %計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的角度 E(k)=e(k

17、)+f(k)*j; %將各節(jié)點(diǎn)電壓用復(fù)數(shù)表示end%= 計(jì)算各輸出量 =disp('各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓標(biāo)幺值E為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)：');disp(E); %顯示各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓標(biāo)幺值E用復(fù)數(shù)表示disp('-');disp('各節(jié)點(diǎn)的電壓大小V為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)：');disp(V); %顯示各節(jié)點(diǎn)的電壓大小V的模值disp('-');disp('各節(jié)點(diǎn)的電壓相角sida為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)：');disp(sida); %顯示各節(jié)點(diǎn)的電壓相角for p=1:n C(p)=0; for q=1:n C

18、(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q); %計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的注入電流的共軛值 end S(p)=E(p)*C(p); %計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的功率 S = 電壓 X 注入電流的共軛值enddisp('各節(jié)點(diǎn)的功率S為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)：');disp(S); %顯示各節(jié)點(diǎn)的注入功率disp('-');disp('各條支路的首端功率Si為(順序同您輸入B1時(shí)一致)：');for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); if B1(i,6)=0 Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2

19、)+(conj(E(p)*B1(i,5). -conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Siz(i)=Si(p,q); else Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)./B1(i,5). -conj(E(q)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Siz(i)=Si(p,q); end disp(Si(p,q); SSi(p,q)=Si(p,q); ZF='S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2st

20、r(SSi(p,q); disp(ZF); disp('-');enddisp('各條支路的末端功率Sj為(順序同您輸入B1時(shí)一致)：');for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); if B1(i,6)=0 Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5). -conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Sjy(i)=Sj(q,p); else Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(

21、q)*B1(i,5). -conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); Sjy(i)=Sj(q,p); end disp(Sj(q,p); SSj(q,p)=Sj(q,p); ZF='S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p); disp(ZF); disp('-');enddisp('各條支路的功率損耗DS為(順序同您輸入B1時(shí)一致)：');for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2); DS(i)=Si(p,q

22、)+Sj(q,p); disp(DS(i); DDS(i)=DS(i); ZF='DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i); disp(ZF); disp('-');endfigure(1);subplot(1,2,1);plot(V);xlabel('節(jié)點(diǎn)號(hào)');ylabel('電壓標(biāo)幺值');grid on;subplot(1,2,2);plot(sida);xlabel('節(jié)點(diǎn)號(hào)');ylabel('電壓角度&

23、#39;);grid on;figure(2);subplot(2,2,1);P=real(S);Q=imag(S);bar(P);xlabel('節(jié)點(diǎn)號(hào)');ylabel('節(jié)點(diǎn)注入有功');grid on;subplot(2,2,2);bar(Q);xlabel('節(jié)點(diǎn)號(hào)');ylabel('節(jié)點(diǎn)注入無(wú)功');grid on;subplot(2,2,3);P1=real(Siz);Q1=imag(Siz);bar(P1);xlabel('支路號(hào)');ylabel('支路首端注入有功');grid

24、 on;subplot(2,2,4);bar(Q1);xlabel('支路號(hào)');ylabel('支路首端注入無(wú)功');grid on;B1 = 1.0000 2.0000 0.0351 + 0.0831i 0 + 0.1346i 1.0000 0 2.0000 3.0000 0.0068 + 0.1838i 0 1.0238 1.0000 1.0000 4.0000 0.0562 + 0.1329i 0 + 0.0538i 1.0000 0 4.0000 5.0000 0.0081 + 0.2455i 0 1.0238 1.0000 1.0000 6.0000

25、 0.0562 + 0.1329i 0 + 0.0538i 1.0000 0 4.0000 6.0000 0.0422 + 0.0997i 0 + 0.0404i 1.0000 0 6.0000 7.0000 0.0068 + 0.1838i 0 1.0238 1.0000 6.0000 8.0000 0.0281 + 0.0664i 0 + 0.1076i 1.0000 0 8.0000 10.0000 0.0081 + 0.2455i 0 1.0000 1.0000 8.0000 9.0000 0.0351 + 0.0831i 0 + 0.1346i 1.0000 0 B2 = 0 0 1

26、.1000 1.1000 0 1.0000 0 0 1.0000 0 0 2.0000 0 0.3430 + 0.2126i 1.0000 0 0 2.0000 0 0 1.0000 0 0 2.0000 0 0.2040 + 0.1264i 1.0000 0 0 2.0000 0 0 1.0000 0 0 2.0000 0 0.3060 + 0.1896i 1.0000 0 0 2.0000 0 0 1.0000 0 0 2.0000 0.5000 0 1.1000 1.1000 0 3.0000 0 0.3430 + 0.2126i 1.0000 0 0 2.0000 導(dǎo)納矩陣 Y= 9.

27、7177 -22.8591i -4.3185 +10.2135i 0 -2.6996 + 6.3834i 0 -2.6996 + 6.3834i 0 0 0 0 -4.3185 +10.2135i 4.5104 -15.3311i -0.1964 + 5.3083i 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.1964 + 5.3083i 0.2011 - 5.4347i 0 0 0 0 0 0 0 -2.6996 + 6.3834i 0 0 6.4271 -18.7292i -0.1313 + 3.9744i -3.5993 + 8.5110i 0 0 0 0 0 0 0 -0.1313 + 3.

28、9744i 0.1344 - 4.0690i 0 0 0 0 0 -2.6996 + 6.3834i 0 0 -3.5993 + 8.5110i 0 11.8891 -32.7444i -0.1964 + 5.3083i -5.3984 +12.7660i 0 0 0 0 0 0 0 -0.1964 + 5.3083i 0.2011 - 5.4347i 0 0 0 0 0 0 0 0 -5.3984 +12.7660i 0 9.8514 -26.9275i -4.3185 +10.2135i -0.1344 + 4.0690i 0 0 0 0 0 0 0 -4.3185 +10.2135i 4

29、.3185 -10.1462i 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.1344 + 4.0690i 0 0.1344 - 4.0690i迭代次數(shù)： 4沒(méi)有達(dá)到精度要求的個(gè)數(shù)： 17 18 17 0各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓標(biāo)幺值E為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)： 1.1000 1.0757 - 0.0207i 1.0050 - 0.0780i 1.0772 - 0.0175i 1.0171 - 0.0631i 1.0762 - 0.0152i 1.0112 - 0.0666i 1.0778 - 0.0051i 1.0996 + 0.0304i 1.0177 - 0.0814i-各節(jié)點(diǎn)的電壓大小V為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小

30、到大排列)： 1.1000 1.0759 1.0080 1.0773 1.0191 1.0763 1.0134 1.0778 1.1000 1.0209-各節(jié)點(diǎn)的電壓相角sida為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)： 0 -1.1046 -4.4373 -0.9283 -3.5503 -0.8106 -3.7665 -0.2718 1.5822 -4.5707各節(jié)點(diǎn)的功率S為(節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列)： 0.7165 + 0.2587i 0.0000 + 0.0000i -0.3430 - 0.2126i -0.0000 + 0.0000i -0.2040 - 0.1264i -0.0000 + 0.0000i -0.3060 - 0.1896i -0.0000 + 0.0000i 0.5000 + 0.0089i -0.3430 - 0.2126i-各條支路的首端功率Si為(順序同您輸入B1時(shí)一致)： 0.3485 + 0.0932iS(1,2)=0.3485+0.i- 0.3441 + 0.2420iS(2,3)=0.34409+0.24201i- 0.1904 + 0.0760iS(1,4)=0.19038+0.07599i- 0.2044 + 0.1400iS(4,5)=0.20445+0.13999i- 0.1777 + 0.