Matlab牛拉法潮流計算程序

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上%本程序的功能是用牛頓拉夫遜法進行潮流計算% B1矩陣：1、支路首端號；2、末端號；3、支路阻抗；4、支路對地電納% 5、支路的變比；6、支路首端處于K側為1，1側為0% B2矩陣：1、該節(jié)點發(fā)電機功率；2、該節(jié)點負荷功率；3、節(jié)點電壓初始值% 4、PV節(jié)點電壓V的給定值；5、節(jié)點所接的無功補償設備的容量% 6、節(jié)點分類標號：1為平衡節(jié)點（應為1號節(jié)點）；2為PQ節(jié)點；% 3為PV節(jié)點；clear;n=input('請輸入節(jié)點數:n=');nl=input('請輸入支路數:nl=');isb=input('請輸入平衡母線節(jié)點號:

2、isb=');pr=input('請輸入誤差精度:pr=');B1=input('請輸入由各支路參數形成的矩陣:B1=');B2=input('請輸入各節(jié)點參數形成的矩陣: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 if B1(i,6)=0%左節(jié)點處于1側 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else %左節(jié)點處于K側 p=B1(i,2);q=B1(i,1);end

3、Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5);%非對角元 Y(q,p)=Y(p,q); %非對角元 Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)2)+B1(i,4)./2;%對角元K側 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%對角元1側end%求導納矩陣disp('導納矩陣 Y=');disp(Y)%-G=real(Y);B=imag(Y);%分解出導納陣的實部和虛部for i=1:n%給定各節(jié)點初始電壓的實部和虛部e(i)=real(B2(i,3);f(i)=imag(B2(i,3); V(i)=B

4、2(i,4);%PV節(jié)點電壓給定模值endfor i=1:n%給定各節(jié)點注入功率 S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i節(jié)點注入功率SG-SL B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%i節(jié)點無功補償量end%=P=real(S);Q=imag(S); %分解出各節(jié)點注入的有功和無功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0; %迭代次數ICT1、a；不滿足收斂要求的節(jié)點數IT2while IT2=0 % N0=2*n 雅可比矩陣的階數；N=N0+1擴展列 IT2=0;a=a+1;for i=1:n if i=isb%非平衡節(jié)點C(i)=0;D(i)=0;f

5、or j1=1:n C(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%(Gij*ej-Bij*fj) D(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)點功率P計算ei(Gij*ej-Bij*fj)+fi(Gij*fj+Bij*ej) Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%節(jié)點功率Q計算fi(Gij*ej-Bij*fj)-ei(Gij*fj+Bij*ej)%求i節(jié)點有功和無功功率P',Q'的計算值 V2=e(i)2+f(i)2

6、;%電壓模平方 %= 以下針對非PV節(jié)點來求取功率差及Jacobi矩陣元素 = if B2(i,6)=3%非PV節(jié)點 DP=P(i)-P1;%節(jié)點有功功率差 DQ=Q(i)-Q1; %節(jié)點無功功率差%= 以上為除平衡節(jié)點外其它節(jié)點的功率計算 =%= 求取Jacobi矩陣 =for j1=1:n if j1=isb&j1=i%非平衡節(jié)點&非對角元 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=

7、-X1; % X1=dP/de X4=dQ/df p=2*i-1;q=2*j1-1; J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1; % X3=dQ/de J(p,N)=DQ節(jié)點無功功率差 J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1; % X1=dP/de J(m,N)=DP節(jié)點有功功率差J(p,q)=X4;J(m,q)=X2; % X4=dQ/df X2=dp/dfelseif j1=i&j1=isb%非平衡節(jié)點&對角元 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(

8、i);% dP/df X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); % dQ/de X4=-C(i)+G(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;%擴展列Q m=p+1; J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%擴展列PJ(m,q)=X2;endendelse %= 下面是針對PV節(jié)點來求取Jacobi矩陣的元素 = DP=P(i)-P1;% PV節(jié)點有功誤差 DV=V(i)2-V2;% PV節(jié)點電壓誤差for j1=1:n if j1=isb&a

9、mp;j1=i%非平衡節(jié)點&非對角元 X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); % dP/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)點有功誤差J(m,q)=X2;elseif j1=i&j1=isb%非平衡節(jié)點&對角元 X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/d

10、e X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/df X5=-2*e(i); X6=-2*f(i); p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; % PV節(jié)點電壓誤差 m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; % PV節(jié)點有功誤差J(m,q)=X2;endendendendend%= 以上為求雅可比矩陣的各個元素及擴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） k1=k+1;N1=N; % N=N0+1 即 N=2*n+1擴展

11、列P、Q 或U for k2=k1:N1% 從k+1列的Jacobi元素到擴展列的P、Q 或U J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);% 用K行K列對角元素去除K行K列后的非對角元素進行規(guī)格化end J(k,k)=1; % 對角元規(guī)格化K行K列對角元素賦1 %= 回代運算 = 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);%消去運算（當前行k列元素消為0） end %用當前行

12、K2列元素減去當前行k列元素乘以第k行K2列元素 J(k3,k)=0; %當前行第k列元素已消為0end if k=N0 %若已到最后一行break;end %= 前代運算 = 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);%消去運算 end %用當前行K2列元素減去當前行k列元素乘以第k行K2列元素 J(k3,k)=0; %當前行第k列元素已消為0end else %是第三行k=3 %= 第三行k=3的前代運算 = for k3=k1:

13、N0 %從第四行到2n行（最后一行） for k2=k1:N1 %從第四列到2n+1列（即擴展列） J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去運算（當前行3列元素消為0） end %用當前行K2列元素減去當前行3列元素乘以第三行K2列元素 J(k3,k)=0; %當前行第3列元素已消為0endendend%=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)點電壓實部 k1=k+1; f(L)=f(L)-J(k1,N); %修改節(jié)點電壓虛部end %-修

14、改節(jié)點電壓-for k=3:N0 DET=abs(J(k,N); if DET>=pr %電壓偏差量是否滿足要求 IT2=IT2+1; %不滿足要求的節(jié)點數加1endend ICT2(a)=IT2; %不滿足要求的節(jié)點數 ICT1=ICT1+1; %迭代次數end%用高斯消去法解"w=-J*V"disp('迭代次數：');disp(ICT1);disp('沒有達到精度要求的個數：');disp(ICT2);for k=1:n V(k)=sqrt(e(k)2+f(k)2); %計算各節(jié)點電壓的模值sida(k)=atan(f(k)./e(

15、k)*180./pi; %計算各節(jié)點電壓的角度 E(k)=e(k)+f(k)*j; %將各節(jié)點電壓用復數表示end%= 計算各輸出量 =disp('各節(jié)點的實際電壓標幺值E為(節(jié)點號從小到大排列)：');disp(E); %顯示各節(jié)點的實際電壓標幺值E用復數表示disp('-');disp('各節(jié)點的電壓大小V為(節(jié)點號從小到大排列)：');disp(V); %顯示各節(jié)點的電壓大小V的模值disp('-');disp('各節(jié)點的電壓相角sida為(節(jié)點號從小到大排列)：');disp(sida); %顯示各節(jié)點的電

16、壓相角for p=1:nC(p)=0;for q=1:n C(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q); %計算各節(jié)點的注入電流的共軛值end S(p)=E(p)*C(p); %計算各節(jié)點的功率 S = 電壓 X 注入電流的共軛值enddisp('各節(jié)點的功率S為(節(jié)點號從小到大排列)：');disp(S); %顯示各節(jié)點的注入功率disp('-');disp('各條支路的首端功率Si為(順序同您輸入B1時一致)：');for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)=0 Si(p,q)=E(p

17、)*(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);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);enddisp(Si(p,q);SSi(p,q)=Si(p,q); ZF='S(',num2str(p),',',num2str(

18、q),')=',num2str(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);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i

19、,4)./2)+(conj(E(q)*B1(i,5). -conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5);Sjy(i)=Sj(q,p);enddisp(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時一致)：');for i=1:nl p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i);DDS(i)=DS(i); ZF='DS(