完整版潮流計(jì)算matlab實(shí)例計(jì)算

1、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).0 4+j(),O50.040 ifO.O8+j0.24-(0200.2)0.6+jOJ不統(tǒng)接旗盟中節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn).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,在這個根底上,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fx = 0的單根附近具有平方收斂,而且該法還可

2、以用來求方程的重根、復(fù)根.電力系統(tǒng)潮流計(jì)算,一般來說,各個母線所供負(fù)荷的功率是的,各個節(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)

3、點(diǎn)電壓不平衡 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,假設(shè)不滿足那么向下進(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,直至到達(dá)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)

4、編號這種方法由稱為靜態(tài)優(yōu)化法.在編號以前.首先統(tǒng)計(jì)電力網(wǎng)絡(luò)個節(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個節(jié)點(diǎn)的出線支路相同時,那么可以按任意次序?qū)@n個節(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)最少的一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行

5、編號,就可以預(yù)期得到更好的效果,動 態(tài)按最少出線支路數(shù)編號方法的特點(diǎn)就是按出線最少原那么編號時考慮了消去過程中各節(jié)點(diǎn)出線支路數(shù)目 的變動情況.3 . MATLA叫程應(yīng)用Matlab是“Matrix Laboratory 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)限制、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,所以它確實(shí)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-；輸入原始數(shù)據(jù)2.程序clear;clc

6、%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 ,其中1-4號為PQ節(jié)點(diǎn),5號為平衡節(jié)點(diǎn)y=o；%輸入原始數(shù)據(jù),求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣y (1,2)=1/(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;for i=1:5for j=i:5 y(j,i)=y(i,j);end end Y=0;%求互導(dǎo)納for

7、i=1:5for j=1:5 if i=jY(i,j尸-y(i,j);end end end %求自導(dǎo)納 for i=1:5 Y(i,i)=sum(y(i,:); endY %Y為導(dǎo)納矩陣 G=real(Y);B=imag(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);%就初值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)while max(

8、fx)>1e-5for i=1:4for j=1:4H(i,j)=0;N(i,j)=0;M(i,j)=0;L(i,j)=0;oP(i)=0;oQ(i)=0; endendfor i=1:4for j=1:5 oP(i)=oP(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

9、%i i=j時候求H,N,M,L 如下：for i=1:4for j=1:4if i=j H(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)*(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);end end end H,N,M,L %當(dāng)i=j時H,N,M,L 如下：for i=1:4 for j=1:5 if i=jH(i,i)=H(i,i)+U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)

10、-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(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); end endN(i,i)=N(i,i)-2*(U(i)A2*G(i,i);L(i,i)=L(i,i)+2*(U(i)2*B(i,

11、i);endJ=H,N;M,L %J為雅克比矩陣ox=-(inv(J)*fx);for i=1:4oe(i)=ox(i); oU(i)=ox(i+4)*U(i);endfor i=1:4e(i)=e(i)+oe(i); U(i)=U(i)+oU(i);endcount=count+1;endox,U,e,count%求節(jié)點(diǎn)注入的凈功率i=5;for j=1:5P(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e(i)-e(j)+B(i,j)*sin(e(i)-e(j)+P(i);Q(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e(i)-e(j)-B(i,j)*cos(e(i)-e(j

12、)+Q(i); endS(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-1);S%求節(jié)點(diǎn)注入電流I=Y*U'3.運(yùn)行結(jié)果Y值：Command Window4 i) Hev; to MATLA.fi? .Vatcli this 丫3.see Demes, or read Starts.10.S333 -32.50001 -1.6667 + S.OOOOi '1.6667 + 5.000Di -2*5000 + L 5000i -5.0000 +15.00001-1. 6667 + 5. 00001 -1.6667 + 5. OOOOi12.9167 -38.7500i -10.0000

13、+30.OOOOi-10, 0000 +30.0000i0-1.2500 + 3. 7500i119167 '38.75001-1.2500 + 3. 7500i0-2. 5000 + 7. 5000i 0-1. 2500 + 3. 7500i3. 7500 -11. 2500i-5. 0000 +15,0000i-1.2500 + 3.7500i006.2500 -IS.75001迭代過程:count =05,OQOQ5. 00007, 50005.OOOO03d QQQQO5. 000030.000003. 7500工 500003. 7500QQ.66571,66672. 500

14、0I- 6667010+ 000001. 6067IO.000001. 25002.500001.2600Q0-1.6607-1,6667-2.5000-1,S6670一I口.00000-10,oaoo07. 2500-2.6000-1. 2500O03. 00005.00007. 50005. 0000030.000005.000030. aooo03. 75007.500003. 75000J =-33.4000E.00005.00007. 5000-10r53331.6667L. 66672. 50005. 0000-384975030. 000001,6667-12.841710,00

15、0005. 000030.aooo-33. 75003. 75001.66S7ia.oooo-12. 91671. 25007. 500003. 7500-11. 25002.500001. 2500一工 750011.1333-1.5567-1.6667-2. 5000-3U60005.00005.0000二 5000-1,566712+9917-10.000005+0000-38-525030.00000-L 6667-10. 000012,9167-L 25003.000030.0000-38.7500X 7500-2. 50000-1. 25003. 75007.500003.7500

16、-11. 250005. 35995. 30228. O3S6S, 三芝少2o30.9520O5,203830.829S03. 85767, 722303. 3133Q一aU 55T21B 5235Z, 15111.970110.11370-1,10.48031, 22033. 1Q2301. 33S4L00-1-5572-1.S235-2. 1S 1 1一1.9701010»11370 I. 9985-ia_ 4EO3a-1. 2203一 3. 1029-1.33840L =1Q5. 35995,35228. 03965. 2222030,9520Q5. 2Q3B30.329603

17、,斷67. 722303. 81S3Q-35. 06485. 35995.35223.0396-12.0310L. 55721. 52352. 151L5. 2222-40. 079430,95200I,9701-12,862710.113705, 203830.829879 89133,85781.998510, 4B03-13.8682L 22037. 722303.81S3-11.54063.102901.3384-3. 199«IL, 5373-1.5572-1, 5235-2.1511-35. 64005. 35995.36228.0396-1, 97013,7720-10

18、,113705.2222-39, S24730.95200-1.9985-10.480313.6991-1.22035.203830.629379. 31053.8576-3. 10290-1.33944.4412:.722303. 81E3-11.3818O5. 290 45. 291274 9246lessOO5.139 7SO_ 4.26T口3, S01ST.=17O3. 76-14ON 二a 1.S333 1. 9«550 3P 口胃百口1.5435 1O.3355 口1. 51129. 9S7S O1.31712.13&8 CL 2050 QM =Q一 1 7 54

19、3(5-1,Cl1Z2, 1 3«5S-1-93&SO-S. 9STAa-1.9658-1O.3355a-1.2050-3, O4B3O-1.3171c05.29045.29127.92465.15S5030.542C05.139730,4267Q3.8018工 621703, 75440一34.71635.2S045. 2B127, 9246-11.33941.5436L 51 122. L36B5,5S5-39.584930, 5420.9393-12, BS509, S87B05, 39730.4267-39.36813, BOLS,965SQ.3355-12,7059

20、).20507. 621703. 7644-1 L, 38613. 045301. 3171-3. 911-43S4-1. 5436-U 5112-2.136S-35. 1 L735.29045. 29127. 9246-1-9393】工5950-9, 537B05. 1585 39, 23&330.5426Q-1.965g-1. 335513.5062-1.20505. 139730.425二-39.26833. 8018-3.0453Q-1. 31714. 35237, 21703.7644-11, 186605.28995- 29077, 52375-1580030.539505

21、. 139230.423503. 80137.6210Q3.7640QQ1,54361.51112.136S1.9391Q9.98S701. 965510-33131B 20213. 044S1. 3169a0一L 5436-1. 5111-2- 1 368一1.S3S10一9. 9857a-1,9655-10.33430-1, 2049一工 04480-1.31S90L =05.28995, 29077, 92375. 1560030.5395Q5-130230.423S03. 801 37.621003. 7540a-34.71365.2SS95. 29077. 9237-1 1.83791.54361.51112.13685.1