潮流計(jì)算(matlab)實(shí)例計(jì)算

1、精品文檔潮流例題：根據(jù)給定的參數(shù)或工程具體要求（如圖），收集和查閱資料；學(xué)習(xí)相關(guān)軟件（軟件自選:本設(shè)計(jì)選擇Matlab進(jìn)行設(shè)計(jì)）O4-j(IO5().1精品文檔(HM卜jO普0.6+j0.系統(tǒng)套線圖主十點(diǎn)1為平帝書.吳節(jié)點(diǎn)=3、4.5為PQ節(jié)點(diǎn),2 .在給定的電力網(wǎng)絡(luò)上畫出等值電路圖。3 .運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行潮流計(jì)算。4 .編寫設(shè)計(jì)說明書。一、設(shè)計(jì)原理1.牛頓-拉夫遜原理牛頓迭代法是取x0之后，在這個(gè)基礎(chǔ)上，找到比x0更接近的方程的跟，一步一步迭代，從而找到更接近方程根的近似跟。牛頓迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大優(yōu)點(diǎn)是在方程f（x）=0的單根附近具有平方收斂，而且該法還可以用來求方程的重根

2、、復(fù)根。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算，一般來說，各個(gè)母線所供負(fù)荷的功率是已知的，各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓是未知的（平衡節(jié)點(diǎn)外）可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，然后由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣列寫功率方程，由于功率方程里功率是已知的，電壓的幅值和相角是未知的，這樣潮流計(jì)算的問題就轉(zhuǎn)化為求解非線性方程組的問題了。為了便于用迭代法解方程組，需要將上述功率方程改寫成功率平衡方程，并對功率平衡方程求偏導(dǎo)，得出對應(yīng)的雅可比矩陣，給未知節(jié)點(diǎn)賦電壓初值，一般為額定電壓，將初值帶入功率平衡方程，得到功率不平衡量，這樣由功率不平衡量、雅可比矩陣、節(jié)點(diǎn)電壓不精品文檔平衡量(未知的)構(gòu)成了誤差方程，解誤差方程，得到節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量，節(jié)點(diǎn)電壓加上節(jié)點(diǎn)電壓

3、不平衡量構(gòu)成新的節(jié)點(diǎn)電壓初值，將新的初值帶入原來的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩陣，然后計(jì)算新的電壓不平衡量，這樣不斷迭代，不斷修正，一般迭代三到五次就能收斂。牛頓一拉夫遜迭代法的一般步驟：(1)形成各節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣丫。(2)設(shè)個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的初始值U和相角初始值e還有迭代次數(shù)初值為0。(3)計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率不平衡量。(4)根據(jù)收斂條件判斷是否滿足，若不滿足則向下進(jìn)行。(5)計(jì)算雅可比矩陣中的各元素。(6)修正方程式個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓(7)利用新值自第(3)步開始進(jìn)入下一次迭代，直至達(dá)到精度退出循環(huán)。(8)計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)輸出功率和各線路功率2 .網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化1)靜態(tài)地按最少出線支路數(shù)編號這種方法由稱為靜

4、態(tài)優(yōu)化法。在編號以前。首先統(tǒng)計(jì)電力網(wǎng)絡(luò)個(gè)節(jié)點(diǎn)的出線支路數(shù)，然后，按出線支路數(shù)有少到多的節(jié)點(diǎn)順序編號。當(dāng)由n個(gè)節(jié)點(diǎn)的出線支路相同時(shí)，則可以按任意次序?qū)@n個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號。這種編號方法的根據(jù)是導(dǎo)納矩陣中，出線支路數(shù)最少的節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的行中非零元素也2)動(dòng)態(tài)地按增加出線支路數(shù)最少編號在上述的方法中，各節(jié)點(diǎn)的出線支路數(shù)是按原始網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)出來的，在編號過程中認(rèn)為固定不變的，事實(shí)上，在節(jié)點(diǎn)消去過程中，每消去一個(gè)節(jié)點(diǎn)以后，與該節(jié)點(diǎn)相連的各節(jié)點(diǎn)的出線支路數(shù)將發(fā)生變化(增加，減少或保持不變)。因此，如果每消去一個(gè)節(jié)點(diǎn)后，立即修正尚未編號節(jié)點(diǎn)的出線支路數(shù)，然后選其中支路數(shù)最少的一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號，就可以預(yù)期得到更好的效

5、果，動(dòng)態(tài)按最少出線支路數(shù)編號方法的特點(diǎn)就是按出線最少原則編號時(shí)考慮了消去過程中各節(jié)點(diǎn)出線支路數(shù)目的變動(dòng)情況。3 .MATLA叫程應(yīng)用Matlab是“MatrixLaboratory”的縮寫，主要包括：一般數(shù)值分析，矩陣運(yùn)算、數(shù)字信號處理、建模、系統(tǒng)控制、優(yōu)化和圖形顯示等應(yīng)用程序。由于使用Matlab編程運(yùn)算與人進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的思路和表達(dá)方式完全一致，所以不像學(xué)習(xí)高級語言那樣難于掌握，而且編程效率和計(jì)算效率極高，還可在計(jì)算機(jī)上直接輸出結(jié)果和精美的圖形拷貝，所以它的確為一高效的科研助手。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1 .設(shè)計(jì)流程圖啟動(dòng)精品文檔輸入原始數(shù)據(jù)精品文檔K -K5P , Q 10輸出,其中1-4號為PQ節(jié)點(diǎn)

6、，5號為平令迭代次數(shù)count=0對PQ節(jié)點(diǎn)計(jì)算Pi(k).Qi(k)(對PV節(jié)點(diǎn)計(jì)算Ui(k)計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)的功率及線路功率計(jì)算雅可比矩陣各元素Hj(k)、Nj(k)、Jj(k)、Lj(k)解修正方程，由P的.Qi(k)及雅可比矩陣用牛屯T拉夫遜法求各節(jié)點(diǎn)的？e'°、？Ui(k)/Ui<計(jì)算節(jié)點(diǎn)的新電壓ei(k1)ei(k)ei(k)(U1)Ui(k)Ui(k)增加迭代次數(shù)count=count+12 .程序clear;clc%重新編號，把原題中的節(jié)點(diǎn)1,2,3,4,5重新依次編號為5,1,2,3,4衡節(jié)點(diǎn)y=0;%輸入原始數(shù)據(jù)，求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣精品文檔y(1,2)=1/

7、(0.06+0.18i);y(1,3)=1/(0.06+0.18i);y(1,4)=1/(0.04+0.12i);y(1,5)=1/(0.02+0.06i);y(2,3)=1/(0.01+0.03i);y(2,5)=1/(0.08+0.24i);y(3,4)=1/(0.08+0.24i);y(4,5)=0;fori=1:5forj=i:5y(j,i)=y(i,j);endendY=0;%求互導(dǎo)納fori=1:5forj=1:5ifi=jY(i,j)=-y(i,j);endendend%求自導(dǎo)納fori=1:5Y(i,i)=sum(y(i,:);endY%Y為導(dǎo)納矩陣G=real(Y);B=im

8、ag(Y);%原始節(jié)點(diǎn)功率S(1)=0.2+0.2i;S(2)=-0.45-0.15i;S(3)=-0.4-0.05i;S(4)=-0.6-0.1i;S(5)=0;P=real(S);Q=imag(S);%賦初值U=ones(1,5);U(5)=1.06;e=zeros(1,5);ox=ones(8,1);fx=ones(8,1);count=0%計(jì)算迭代次數(shù)whilemax(fx)>1e-5fori=1:4forj=1:4H(i,j)=0;N(i,j)=0;M(i,j)=0;L(i,j)=0;oP(i)=0;oQ(i)=0;endendfori=1:4forj=1:5oP(i)=oP(

9、i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);oQ(i)=oQ(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j);endoP(i)=oP(i)+P(i);oQ(i)=oQ(i)+Q(i);endfx=oP,oQ'%求雅克比矩陣%當(dāng)i=j時(shí)候求H,N,M,L如下：fori=1:4forj=1:4ifi=jH(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j);N(i,j)=-U(i)*U(j)*(

10、G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);L(i,j)=H(i,j);M(i,j)=-N(i,j);endendendH,N,M,L%當(dāng)i=j時(shí)H,N,M,L如下：fori=1:4forj=1:5ifi=jH(i,i)=H(i,i)+U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j);N(i,i)=N(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);M(i,i)=M(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e

11、(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j);L(i,i)=L(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j);endendN(i,i尸N(i,i)-2*(U(i)2*G(i,i);L(i,i尸L(i,i)+2*(U(i)2*B(i,i);endJ=H,N;M,L%J為雅克比矩陣ox=-(inv(J)*fx);fori=1:4oe(i)=ox(i);oU(i)=ox(i+4)*U(i);endfori=1:4e(i)=e(i)+oe(i);U(i)=U(i)+oU(i);endcount=count+1;endox,U,e

12、,count%求節(jié)點(diǎn)注入的凈功率i=5;forj=1:5P(i)=U(i)*UO)*(G(i,j)*cos(e(i)-eQ)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)+P(i);Q(i)=U(i)*UQ)*(G(i,j)*sin(e(i)-eQ)-B(i,j)*cos(e(i)-eO)+Q(i);endS(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-1);%求節(jié)點(diǎn)注入電流I=Y*U'3 .運(yùn)行結(jié)果Y值:WindowTNew to I10.8333 -32. 50001-I. 6667 + 5. 0Q0C1-1. 6667 + B.OOOfli-2.5000 + 7；500Ci-5.0000

13、+15.0000i-1.6667 + S.OOOOi12.9167-10. 0000 +30.000010-1.2500 + 3.75001-38.7500i -10.0000 +30.0000112.91A7 -39. 7500i-1.2500 + 3. 7500i0-2.5000 + 7.50001 0-1.2500 + 3. 750013. 7500 -11.25001 0-5.0000 +15.000017,250。+ 3. 76001006.2500 -18.；500lLIALAB7y<atchthisseeDtPKicrread燈ETtl2與加代匕:1.迭代過程:courit

14、H=05.00005,00007.EOOO0.000003cL000005.000030_000003.75007.500003.7SOO0NQU56671.66672.5000i.0e«70JQ,000001.66710.000001.25002.500001.25000M0-1.66S?1.6S67-2.5000-1.0-io.naoa0-1.6667-10.00000-1*2500-2.50000-1.2500005.00005,00007.50005.gg0o.ooooO5.000030+0000Q3,75007.500003.75000-33.40005.00005.000

15、07.5000-10*53331.6際i.655；2.5000丸0000-381.975030,00000L6667130417LO.000005.CiOOO30.0000-38.75003.7500i.aao710.MOO-12.916；1.之50。7.好QQQ03.75QQ-11.25002.5000a1,2500-3,75OQIk1333-L6o67-146667-2.5000-SLfiOOO5,00005.00007.5000-J.606712.9917-10.0000a5.0000-38.525030.00000-LS667-io.oooo1291S7-1.25005.0000350

16、000-38.75003.7500-2.50000-L250Q3,；5Q。7,5Q0QQ3.7S00-11.250005.22225a20337.7223兄359903cl.SZ530S.3022皿9!520o3.SIE3S*QWA與O3-asvoN=01.5572L.52352.111L.9701010.1137a1.P步目呂JC.ISO?Q1*Z2QJ3.1020QL.338；QM=0一1.5572-L.5235-2-LSll一1,9701Q-10.1137O=1,營日日5-IO.1H030i-220J-3.白Q-L-3344OL-106.35005.3623fl.03965.222203

17、Q.3520a5,3Q330,3293Q3.85757.7223Q3,3163QJ=-35,06495,35附E.3622S+03D6-12.0310L65721,32352.1EU3.2222-40.079430.952001.9701-12.3C2710.113705.203330.S308-30.20133.35761.9醒610.4803-12.9e32L,22037,7223Q3.S18-11.54063.10290t.338433.1S3611,5373-1,5672-1,535-2.151135.64005,3594?6.3622丸0396-1,970)L3.7720-10*11

18、3705,2222-39+S24730,。整。0-1.。器S-10.490313.6001-1.22036.203830.S2DS-3&,91053,85767.10290-1.33844.44127.7223O3.8183-11.38LBM=o5.290J.5.2S127.9245.15G5O30-S42QO6,139730426703.SOLS7.0217Q3.760N-Q1al93931.QS3-0AbJ1+543«O10.33BOO1+5I129.SS76oI*3i7io1-SOESiOoM=-1.0Q3037,5oeo1,5112-4OS7913G9O一1T-3.0

19、453-10*o0-i.317120&0o05.29045+29121924603cL542005.139730,42£；03.8018.03.76440-34.71635,2904129121D246-11,日3941,E4361.&L122.13SG6.1E85-39.504930.542601.9393-12.6S5O9,»S7605,139730,4257=39.30813.8018K9058It),3355-12,70591r2050:七21：0-Llx3Stil3.0-Sjo1.Ji.i-3x161911.4384-1.6436一LB112-2.

20、1368-35.11736.2S04B.20127.9246-1,939313,5950-9.9876Q5.15日579.26533Q.54260-1.905S-10-335513-50fl7T.ZOM5,1際節(jié)。.4707-3凱"G3.80IB7.015301.3171，36237.703.T644-11.sH-05.28S95.2fi077.92375.1580Q30.53£?50寫.139236423003.8013T.621003.76400N=016433L.5i112.L36SL.939109,980701.955b町.3343oi.ZC493.01ld801.31S9O.M0-1,6436-1-5111-2.im。E；一,939J09867o-lB9白石5-10,33430-K2C49fQ4480一L31090L-0TL28995-290：NIB92375.1900SR5Q5.130230.423003.SOU7.42100