電力系統(tǒng)分析課程匯總

1、電力系統(tǒng)分析課程報(bào)告題目：基于Matlab電力系統(tǒng)潮流計(jì)算系 別 電氣工程系 專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 提交日期 2011年12月18日 目 錄一、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的意義和目的 11.1潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的意義 11.2潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的目的 21.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 2二、潮流計(jì)算的基本原理 22.1潮流計(jì)算簡(jiǎn)介 22.2潮流計(jì)算方法 32.3 MATLAB簡(jiǎn)介 7三、潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的流程圖 83.1潮流計(jì)算流程圖 83.2潮流計(jì)算源程序圖 93.2.1 三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng) 93.3運(yùn)行計(jì)算結(jié)果及分析 15四、總結(jié) 23五、參考文獻(xiàn) 25附錄：算例原始參數(shù) 25一、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的意

2、義和目的1.1潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的意義潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要分析功能，是進(jìn)行故障計(jì)算，繼電保護(hù)整定，安全分析的必要工具。電力系統(tǒng)已經(jīng)與我們的生活息息相關(guān)，不可分割。進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要計(jì)算。具體來講電力系統(tǒng)潮流計(jì)算具有以下意義：(1在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過潮流計(jì)算,合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn),合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無功補(bǔ)償方案,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。 (2在編制年運(yùn)行方式時(shí),在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上,選擇典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對(duì)規(guī)劃、基建部門提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進(jìn)度的建議

3、。 (3正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算,用于日運(yùn)行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開機(jī)方式,有功、無功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。 (4預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案?？偨Y(jié)為在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。基于電力系統(tǒng)計(jì)算對(duì)保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行具有如此正要的意義，這就要求我們能夠快速準(zhǔn)確的進(jìn)行潮流計(jì)算，計(jì)算機(jī)技

4、術(shù)的發(fā)展使電力系統(tǒng)機(jī)輔分析成為可能，各種潮流計(jì)算軟件也相繼出現(xiàn)。MATLAB使用方便，有著其他高級(jí)語言無法比擬的強(qiáng)大的矩陣處理功能。MATLAB擁有600多個(gè)工程數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可實(shí)現(xiàn)潮流計(jì)算的矩陣求積、求逆、稀疏矩陣形成、復(fù)數(shù)運(yùn)算以及初等數(shù)學(xué)運(yùn)算。同時(shí)MATLAB語言允許用戶以數(shù)學(xué)形式的語言編寫程序，這樣編程的工作量就大為減少。要達(dá)到較高的計(jì)算精度，且兼顧矩陣程序設(shè)計(jì)的難易程度，使MATLAB成為首選潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)語言。 因此本次設(shè)計(jì)提出了基于MATLAB潮流計(jì)算軟件的分析與設(shè)計(jì)。 該軟件能快速準(zhǔn)確的對(duì)電力系統(tǒng)潮流進(jìn)行計(jì)算，并具有一定的輔助分析功能。通過電力系統(tǒng)潮流計(jì)算課程報(bào)告該環(huán)節(jié)，使學(xué)生

5、熟悉電氣工程中主要電力設(shè)備的特性、數(shù)學(xué)模型、相互關(guān)系及計(jì)算方法，為進(jìn)一步掌握和研究電氣工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行等問題打下良好的基礎(chǔ)。1.2潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的目的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的目的：1、掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理；2、掌握并能熟練運(yùn)用一門計(jì)算機(jī)語言（MATLAB語言或C語言或C+語言）；3、采用計(jì)算機(jī)語言對(duì)潮流計(jì)算進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容1、根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)推導(dǎo)電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，寫出節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；2、賦予各節(jié)點(diǎn)電壓變量（直角坐標(biāo)系形式）初值后，求解不平衡量；3、形成雅可比矩陣；4、求解修正量后，重新修改初值，從2開始重新循環(huán)計(jì)算；5、求解的電壓變量達(dá)到所要求的精度時(shí)，再計(jì)算各支路功

6、率分布、功率損耗和平衡節(jié)點(diǎn)功率；6、上機(jī)編程調(diào)試；7、書寫課程報(bào)告。二、潮流計(jì)算的基本原理2.1潮流計(jì)算簡(jiǎn)介利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行潮流計(jì)算從20世紀(jì)50年代中期就已經(jīng)開始。此后，潮流計(jì)算曾采用了各種不同的方法，這些方法的發(fā)展主要是圍繞著對(duì)潮流計(jì)算的一些基本要求進(jìn)行的。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算屬于穩(wěn)態(tài)分析范疇，不涉及系統(tǒng)元件的動(dòng)態(tài)特性和過渡過程。因此其數(shù)學(xué)模型不包含微分方程，是一組高階非線性方程。非線性代數(shù)方程組的解法離不開迭代，因此，潮流計(jì)算方法首先要求它是能可靠的收斂，并給出正確答案。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，潮流問題的方程式階數(shù)越來越高，目前已達(dá)到幾千階甚至上萬階，對(duì)這樣規(guī)模的方程式并不是采用任何數(shù)

7、學(xué)方法都能保證給出正確答案的。這種情況促使電力系統(tǒng)的研究人員不斷尋求新的更可靠的計(jì)算方法。知道現(xiàn)在潮流算法的研究仍然非常活躍，但是大多數(shù)研究都是圍繞改進(jìn)牛頓法和P-Q分解法進(jìn)行的。此外，隨著人工智能理論的發(fā)展，遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法也逐漸被引入潮流計(jì)算。但是，到目前為止這些新的模型和算法還不能取代牛頓法和P-Q分解法的地位。由于電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)計(jì)算速度的要求不斷提高，計(jì)算機(jī)的并行計(jì)算技術(shù)也將在潮流計(jì)算中得到廣泛的應(yīng)用，成為重要的研究領(lǐng)域。 通過幾十年的發(fā)展，潮流算法日趨成熟。近幾年，對(duì)潮流算法的研究仍然是如何改善傳統(tǒng)的潮流算法，即高斯-塞德爾法、牛頓法和快速解耦法。牛頓法，

8、由于其在求解非線性潮流方程時(shí)采用的是逐次線性化的方法，為了進(jìn)一步提高算法的收斂性和計(jì)算速度，人們考慮采用將泰勒級(jí)數(shù)的高階項(xiàng)或非線性項(xiàng)也考慮進(jìn)來，于是產(chǎn)生了二階潮流算法。后來又提出了根據(jù)直角坐標(biāo)形式的潮流方程是一個(gè)二次代數(shù)方程的特點(diǎn)，提出了采用直角坐標(biāo)的保留非線性快速潮流算法。巖本伸一等提出了一種保留非線性的快速潮流計(jì)算法,但用的是指教坐標(biāo)系，因而沒法利用P-Q解耦。為了更有利于大電網(wǎng)的潮流計(jì)算,將此原理推廣用于P-Q解耦。這樣,既利用了保留非線性的快速算法,在迭代中使用常數(shù)雅克比矩陣，又保留了P-Q解耦的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于一些病態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)用非線性潮流計(jì)算方法往往會(huì)造成計(jì)算過程的振蕩或者不收斂，從數(shù)學(xué)上

9、講，非線性的潮流計(jì)算方程組本來就是無解的。這樣，人們提出來了將潮流方程構(gòu)造成一個(gè)函數(shù)，求此函數(shù)的最小值問題，稱之為非線性規(guī)劃潮流的計(jì)算方法。優(yōu)點(diǎn)是原理上保證了計(jì)算過程永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)散。如果將數(shù)學(xué)規(guī)劃原理和牛頓潮流算法有機(jī)結(jié)合一起就是最優(yōu)乘子法。另外，為了優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行，從所有以上的可行潮流解中挑選出滿足一定指標(biāo)要求的一個(gè)最佳方案就是最優(yōu)潮流問題。最優(yōu)潮流是一種同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性的電力網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化問題。OPF 在電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、可靠性分析、能量管理以及電力定價(jià)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。可信域和線性搜索方法是保證最優(yōu)化算法全局收斂性能的兩類技術(shù)，將內(nèi)點(diǎn)法和可信域、線性搜索方法有機(jī)結(jié)合，

10、構(gòu)造新的優(yōu)化算法，是數(shù)學(xué)規(guī)劃領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對(duì)于一些特殊性質(zhì)的潮流計(jì)算問題有直流潮流計(jì)算方法、隨機(jī)潮流計(jì)算方法和三相潮流計(jì)算方法。2.2潮流計(jì)算方法2.2.1牛頓拉夫遜法概述電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，是對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算。潮流計(jì)算的目標(biāo)是求取電力系統(tǒng)在給定運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算。即節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負(fù)荷。各點(diǎn)電壓是否滿足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)的運(yùn)行和擴(kuò)建，對(duì)新的電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)以及對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定分析都是以潮流計(jì)算為基礎(chǔ)。潮流計(jì)算結(jié)果可用如電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)研究，安全估計(jì)或

11、最優(yōu)潮流等對(duì)潮流計(jì)算的模型和方法有直接影響。實(shí)際電力系統(tǒng)的潮流技術(shù)那主要采用牛頓-拉夫遜法。牛頓-拉夫遜法(簡(jiǎn)稱牛頓法在數(shù)學(xué)上是求解非線性代數(shù)方程式的有效方法。其要點(diǎn)是把非線性方程式的求解過程變成反復(fù)地對(duì)相應(yīng)的線性方程式進(jìn)行求解的過程。即通常所稱的逐次線性化過程。2.2.2 高斯賽德爾法高斯-塞德爾法原理比較簡(jiǎn)單，主要以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)。下面簡(jiǎn)單介紹下其原理和潮流計(jì)算過程。（1）高斯-塞德爾法的基本原理設(shè)有n個(gè)聯(lián)立的非線性方程 （2-1）解此方程組可得 （2-2）若已經(jīng)求得各變量的第k此迭代值，則第（k+1）次迭代值為 （2-3）只要給定變量的初值就可以按式（2-10）迭代計(jì)算，一直進(jìn)行到所

12、有變量都滿足收斂條件：即可。（2）高斯-塞德爾潮流計(jì)算過程假設(shè)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)，沒有PV節(jié)點(diǎn)，平衡節(jié)點(diǎn)編號(hào)為s，功率方程可寫成下列復(fù)數(shù)方程式： （2-4） 對(duì)每一個(gè)PQ節(jié)點(diǎn)都可列出一個(gè)方程式，因而有n-1個(gè)方程式。在這些方程式中，注入功率和都是給定的，平衡節(jié)點(diǎn)電壓也是已知的，因而只有n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓為未知量，從而有可能求得唯一解。 將上式寫成高斯-塞德爾法的迭代形式 (2-5如系統(tǒng)內(nèi)存在PV節(jié)點(diǎn)，假設(shè)節(jié)點(diǎn)p為PV節(jié)點(diǎn)，設(shè)定的節(jié)點(diǎn)電壓為Up0。假定高斯-塞德爾迭代法已完成第k次迭代，接著要做第k+1次迭代前，先按下式求出節(jié)點(diǎn)p的注入無功功率： (2-6然后代入下式，求出p點(diǎn)電壓 (2-7在

13、迭代過程中，按上式求得的節(jié)點(diǎn)p的電壓大小不一定等于設(shè)定的節(jié)點(diǎn)電壓Up0，所有在下一次的迭代中，應(yīng)以設(shè)定的Up0對(duì)電壓進(jìn)行修正，但其相角仍保持上式所求得的值，使得 (2-8如果所求得PV節(jié)點(diǎn)的無功功率越限，則無功功率在限，該 PV節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)。歸納起來，高斯-塞德爾迭代法計(jì)算潮流的步驟為：1.設(shè)定各節(jié)點(diǎn)電壓的初值，并給定迭代誤差判據(jù)；2.對(duì)每一個(gè)PQ節(jié)點(diǎn)，以前一次迭代的節(jié)點(diǎn)電壓值代入功率迭代方程式求出新值；3對(duì)于PV節(jié)點(diǎn)，求出其無功功率，并判斷是否越限，如越限則將PV節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)；4.判別各節(jié)點(diǎn)電壓前后二次迭代值相量差的模是否小于給定誤差，如不小于，則回到第2步，繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算，否則轉(zhuǎn)

14、到第5步；5.根據(jù)功率方程求出平衡節(jié)點(diǎn)注入功率；6求支路功率分布和支路功率損耗。2.2.3 PQ分解法PQ分解法是牛頓法的一種簡(jiǎn)化方法，它利用了電力系統(tǒng)特有的運(yùn)行特性，改進(jìn)和提高了運(yùn)行速度。由牛頓法的修正方程進(jìn)行展開可得： (2-9根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行簡(jiǎn)化：1. 考慮到電力系統(tǒng)中有功功率分布主要受節(jié)點(diǎn)電壓相角的影響，無功功率分布主要受節(jié)點(diǎn)電壓幅值的影響，所以可以近似的忽略電壓幅值變化對(duì)有功功率和電壓相位變化對(duì)無功功率分布的影響，即 (2-102. 根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行條件還可作下列假設(shè)：1 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)線路兩端的電壓相位角一般變化不大（不超過1020度）；2 電力系統(tǒng)中一般架空線

15、路的電抗遠(yuǎn)大于電阻；3 節(jié)點(diǎn)無功功率相應(yīng)的導(dǎo)納Q/U*U遠(yuǎn)小于該節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納的虛部。用算式表示如下： （2-11）由以上假設(shè)，可得到雅克比矩陣的表達(dá)式： （2-12）修正方程式為 (2-13U為節(jié)點(diǎn)電壓有效值的對(duì)角矩陣，B為電納矩陣（由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中各元素的虛部構(gòu)成）.根據(jù)不同的節(jié)點(diǎn)還要做一些改變：1. 在有功功率部分，要除去與有功功率和電壓相位關(guān)系較小的因素，如不包含各輸電線路和變壓器支路等值型電路的對(duì)地電納。2. 在無功功率部分，PV節(jié)點(diǎn)要做相應(yīng)的處理。則修正方程表示為： (2-14一般，由于以上原因，B和B是不相同的，但都是對(duì)稱的常數(shù)矩陣 。PQ分解法的特點(diǎn)：1. 以一個(gè)n-1階和一個(gè)n

16、-m-1階線性方程組代替原有的2n-m-1階線性方程組；2.修正方程的系數(shù)矩陣B和B”為對(duì)稱常數(shù)矩陣，且在迭代過程中保持不變；3.P-Q分解法具有線性收斂特性，與牛頓-拉夫遜法相比，當(dāng)收斂到同樣的精度時(shí)需要的迭代次數(shù)較多；4.P-Q分解法一般只適用于110KV及以上電網(wǎng)的計(jì)算。因?yàn)?5KV及以下電壓等級(jí)的線路r/x比值很大，不滿足上述簡(jiǎn)化條件，可能出現(xiàn)迭代計(jì)算不收斂的情況2.4.4 擬牛頓算法擬牛頓法是從牛頓法派生出來的新的算法，它一出現(xiàn)就引起廣泛的重視。近年來，擬牛頓法的研究十分活躍，它成為解非線性方程組及優(yōu)化問題的重要方法。它能在計(jì)算電力系統(tǒng)的潮流分布中，成功地減少每步迭代的計(jì)算量，并保持

17、著超線性收斂速度。2.3 Matlab簡(jiǎn)介2.3.1 Matlab概述MATLAB (Matrix Laboratory為美國(guó)Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的數(shù)值分析和計(jì)算軟件，其功能不斷擴(kuò)充，版本不斷升級(jí)。 MATLAB將矩陣運(yùn)算、數(shù)值分析、圖形處理、編程技術(shù)結(jié)合在一起，為用戶提供了一個(gè)強(qiáng)有力的科學(xué)及工程問題的分析計(jì)算和程序設(shè)計(jì)工具，它還提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算、文字處理、可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能，是具有全部語言功能和特征的新一代軟件開發(fā)平臺(tái)。MATLAB具有編程效率高、用戶使用方便、擴(kuò)充能力強(qiáng)、語句簡(jiǎn)單，內(nèi)涵豐富、高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算、方便的繪圖功能等特點(diǎn)，

18、給用戶帶來了極大的方便。2.3.1 matlab GUI 簡(jiǎn)介圖形用戶界面（GUI）是用戶與計(jì)算機(jī)程序之間的交互方式，是用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的方式。計(jì)算機(jī)在屏幕顯示圖形和文本，若有揚(yáng)聲器還可產(chǎn)生 聲音。用戶通過輸入設(shè)備，如：鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、繪制板或麥克風(fēng)，與計(jì)算機(jī)通訊。用戶界面設(shè)定了如何觀看和如何感知計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。通常， 多是根據(jù)悅目的結(jié)構(gòu)和用戶界面功能的有效性來選擇計(jì)算機(jī)或程序。圖形用戶界面或GUI是包含圖形對(duì)象，如：窗口、圖標(biāo)、菜單和文本的用戶界面。以某種方式 選擇或激活這些對(duì)象，通常引起動(dòng)作或發(fā)生變化。最常見的激活方法是用鼠標(biāo)或其它點(diǎn)擊設(shè)備去控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的運(yùn)

19、動(dòng)。按下鼠標(biāo)按鈕，標(biāo)志著對(duì)象的選擇或 其它動(dòng)作。Matlab作為強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算軟件，同樣也提供了圖像用戶界面設(shè)計(jì)的功能。在matlab中，基本的圖形用戶界面對(duì)象包含3類：用戶控件對(duì)象（uicontrol）、下拉式菜單對(duì)象（uimenu）、和快捷菜單對(duì)象（uicontexmenu）。根據(jù)這些對(duì)象可以設(shè)計(jì)出界面友好、操作方便的圖形用戶界面。三、潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的流程圖3.1潮流計(jì)算流程圖圖3-1 潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算流程圖3.2潮流計(jì)算源程序圖3.2.1 三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng) 主函數(shù)Sbase_MVA=100.fid=fopen('Nodedata.txt'N=textscan(f

20、id, '%s %u %d %f %f %f %f %f %f'fclose(fid;busnumber=size(N1,1for i=1:busnumberBus(=N1(i;Bus(i.type=N2(i;Bus(i.no=i;Bus(i.Base_KV=N3(i;Bus(i.PG=N4(i;Bus(i.QG=N5(i;Bus(i.PL=N6(i;Bus(i.QL=N7(i;Bus(i.pb=N8(i;Bus(i.V=1.0;Bus(i.angle=0;endfid=fopen('Aclinedata.txt'A=textscan(fid, &#

21、39;%s %s %f %f %f %f'fclose(fid;aclinenumber=size(A1,1for i=1:aclinenumberAcline(i.fbname=A1(i;Acline(i.tbname=A2(i;Acline(i.Base_KV=A3(i;Acline(i.R=A4(i;Acline(i.X=A5(i;Acline(i.hB=A6(i;for k=1:busnumberif strcmp(Acline(i.fbname, Bus(Acline(i.fbno=Bus(k.no;endif strcmp(Acline(i.tbname, Bu

22、s(Acline(i.tbno=Bus(k.no;endend endfid=fopen('Transdata.txt'T=textscan(fid, '%s %f %f %s %f %f %f %f'fclose(fid;tansnumber=size(T1,1for i=1:tansnumberTrans(i.fbname=T1(i;Trans(i.fbBase_KV=T2(i;Trans(i.fbrated_KV=T3(i;Trans(i.tbname=T4(i;Trans(i.tbBase_KV=T5(i;Trans(i.tbrated_KV

23、=T6(i;Trans(i.R=T7(i;Trans(i.X=T8(i;for k=1:busnumberif strcmp(Trans(i.fbname, Bus(Trans(i.fbno=Bus(k.no;endif strcmp(Trans(i.tbname, Bus(Trans(i.tbno=Bus(k.no;endendTrans(i.k=Trans(i.tbrated_KV*Trans(i.fbBase_KV/Trans(i.fbrated_KV/Trans(i.tbBase_KV;tempx=Trans(i.fbrated_KV2/Trans(i.fbBa

24、se_KV2;Trans(i.X=tempx*Trans(i.X;Trans(i.R=tempx*Trans(i.R;end%N=0%Trans(1%Trans(2% for Y=G+jB matrixG,B,B2=FormYmatrix(Bus,busnumber,Acline,aclinenumber,Trans,tansnumber; %B:=B'B2:=B"dlmwrite('Gmatrix.txt', G, 'delimiter', 't','precision', 6;dlmwrite('Bm

25、atrix.txt', B, 'delimiter', 't','precision', 6;GBB2pauseJP,JQ=FormJPQmatrix(Bus,B,B2,busnumber;JPiJP=-inv(JPJQiJQ=-inv(JQpause%maxiteration=0for i=1:busnumberNodeV(i=Bus(i.V;Nodea(i=Bus(i.angle;VX(i=Bus(i.V*cos(Bus(i.angle;VY(i=Bus(i.V*sin(Bus(i.angle;dQGQL(i=Bus(i.QG-Bus

26、(i.QL;dPGPL(i=Bus(i.PG-Bus(i.PL; endNodeV=NodeV'Nodea=Nodea'%VX=VX'%VY=VY'dQGQL=dQGQL'dPGPL=dPGPL'pause%for nointer=1:10maxdP=1.;maxdQ=1.;epsilon=0.000001;noiteration=0;while (maxdP>epsilon&(maxdP>epsilondeltaP,deltaQ,maxdP,maxdQ=FormdPQvector(Bus,NodeV,Nodea,dQGQL,

27、dPGPL,B,G,busnumber;deltaP;deltaQ;maxdP;maxdQ;da=iJP*deltaP;dV=iJQ*deltaQ;Nodea=Nodea+da;NodeV=NodeV+dV;noiteration=noiteration+1;if noiteration>20breakendendfor i=1:busnumberBus(i.V=NodeV(i;NodeV(i=NodeV(i*Bus(i.Base_KV;Bus(i.angle=Nodea(i;Nodea(i=Nodea(i*180/pi;endnoiterationNodea=Nodea'Nod

28、eV=NodeV'Clear 子函數(shù)%生成G、B矩陣function G,B,X=FormYmatrix(Bus,busnumber,Acline,aclinenumber,Trans,tansnumberY=zeros(busnumber;X=zeros(busnumber;for i=1:busnumberY(i,i=Y(i,i+Bus(i.pb*j;endfor i=1:aclinenumberf=Acline(i.fbno;t=Acline(i.tbno;Y(f,f=Y(f,f+Acline(i.hB*j+1/(Acline(i.R+Acline(i.X*j;Y(

29、t,t=Y(t,t+Acline(i.hB*j+1/(Acline(i.R+Acline(i.X*j;Y(f,t=Y(f,t-1/(Acline(i.R+Acline(i.X*j;Y(t,f=Y(t,f-1/(Acline(i.R+Acline(i.X*j;X(f,f=X(f,f-1/Acline(i.X;X(t,t=X(t,t-1/Acline(i.X;X(f,t=1/Acline(i.X;X(t,f=1/Acline(i.X; endfor i=1:tansnumberf=Trans(i.fbno;t=Trans(i.tbno;Y(f,f=Y(f,f+1/(Trans(i.R+Trans(

30、i.X*j;Y(t,t=Y(t,t+1/(Trans(i.R+Trans(i.X*j/Trans(i.k2;Y(f,t=Y(f,t-1/(Trans(i.R+Trans(i.X*j/Trans(i.k;Y(t,f=Y(t,f-1/(Trans(i.R+Trans(i.X*j/Trans(i.k;X(f,f=X(f,f-1/Trans(i.X;X(t,t=X(t,t-1/Trans(i.X;X(f,t=1/Trans(i.X;X(t,f=1/Trans(i.X; endG=real(Y;B=imag(Y;end%生成JP、JQ矩陣function JP,JQ=FormJPQmatrix(Bus,

31、B,B2,busnumberJP=B;JQ=B2;for i=1:busnumberif Bus(i.type=1for k=1:busnumberJQ(i,k=0.;JQ(k,i=0.;JP(i,k=0.;JP(k,i=0.; endJQ(i,i=1.;JP(i,i=1.;endif Bus(i.type=3for k=1:busnumberJQ(i,k=0.;JQ(k,i=0.; endJQ(i,i=1.;end endend%計(jì)算偏節(jié)點(diǎn)PQ差量function deltaP,deltaQ,maxdP,maxdQ=FormdPQvector(Bus,NodeV,Nodea,dQGQL,dP

32、GPL,B,G,busnumberdeltaQ=dQGQL;deltaP=dPGPL;maxdP=0.;maxdQ=0.; for i=1:busnumberif Bus(i.type=1deltaQ(i=0.;deltaP(i=0.;endif Bus(i.type=3deltaQ(i=0.;%y1=0;%y2=0;y3=0;for k=1:busnumberif (B(i,k=0|G(i,k=0%y1=y1+(G(i,k*VX(k-B(i,k*VY(k;%y2=y2+(G(i,k*VY(k+B(i,k*VX(k;y3=y3+NodeV(k*(G(i,k*cos(Nodea(i-Nodea(

33、k+B(i,k*sin(Nodea(i-Nodea(k;endenddeltaP(i=deltaP(i-y3*NodeV(i;%deltaP2(i=(deltaP2(i-(y1*VX(i+y2*VY(i/Bus(i.V;endif Bus(i.type=2%y1=0;%y2=0;y3=0;y4=0;for k=1:busnumberif (B(i,k=0|G(i,k=0%y1=y1+(G(i,k*VX(k-B(i,k*VY(k;%y2=y2+(G(i,k*VY(k+B(i,k*VX(k;y3=y3+NodeV(k*(G(i,k*cos(Nodea(i-Nodea(k+B(i,k*sin(Nod

34、ea(i-Nodea(k;y4=y4+NodeV(k*(G(i,k*sin(Nodea(i-Nodea(k-B(i,k*cos(Nodea(i-Nodea(k;endenddeltaP(i=deltaP(i-y3*NodeV(i;%deltaP2(i=(deltaP2(i-(y1*VX(i+y2*VY(i/Bus(i.V;deltaQ(i=deltaQ(i-y4*NodeV(i;%deltaQ2(i=(deltaQ2(i-(y1*VY(i-y2*VX(i/Bus(i.V;endif maxdP maxdP=abs(deltaP(i; endif maxdQ maxdQ=abs(deltaQ(i

35、; enddeltaP(i=deltaP(i/NodeV(i;deltaQ(i=deltaQ(i/NodeV(i;endend3.3運(yùn)行計(jì)算結(jié)果及分析3.3.1三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng) 輸入數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)（Nodedata.txt）bus1 1 18. 0. 0. 0. 0. 0.bus2 3 18. 1.63 0. 0. 0. 0.bus3 3 18. 0.85 0. 0. 0. 0.bus4 2 230. 0. 0. 0. 0. 0.bus5 2 230. 0. 0. 1.25 0.5 0.bus6 2 230. 0. 0. 0.9 0.3 0.bus7 2 230. 0. 0. 0.

36、0. 0.bus8 2 230. 0. 0. 1.0 0.35 0.bus9 2 230. 0. 0. 0. 0. 0.支路數(shù)據(jù)（Aclinedata.txt）bus4 bus5 230. 0.01 0.085 0.088bus4 bus6 230. 0.017 0.092 0.079 bus5 bus7 230. 0.032 0.161 0.153bus6 bus9 230. 0.039 0.17 0.179bus7 bus8 230. 0.0085 0.072 0.0745bus8 bus9 230. 0.0119 0.1008 0.1045變壓器數(shù)據(jù)（Transdata.txt）bus1

37、 18.0 18.0 bus4 230. 230. 0.0 0.0576bus2 18.0 18.0 bus7 230. 230. 0.0 0.0625 bus3 18.0 18.0 bus9 230. 230. 0.0 0.058 輸出數(shù)據(jù)Sbase_MVA =100N = 9x1 cell 9x1 uint32 9x1 int32 9x1 double 9x1 double 9x1 double 9x1 double 9x1 double 8x1 doublebusnumber =9A = 6x1 cell 6x1 cell 6x1 double 6x1 double 6x

38、1 double 6x1 doubleaclinenumber =6T = 3x1 cell 3x1 double 3x1 double 3x1 cell 3x1 double 3x1 double 3x1 double 3x1 doubletansnumber =3 NodeV =111111111Nodea =000000000dQGQL =0000-0.5000-0.30000-0.35000dPGPL =01.63000.85000-1.2500-0.90000-1.00000noiteration =9Nodea =0 9.6687 4.7711 -2.4066 -4.3499 -4

39、.0173 3.7991 0.6215 1.9256NodeV =18 18 18 227 220 224 229 227 2313.3.2 習(xí)題11- 輸出結(jié)果maxd =1k =1PQ2 =10.5000 0 010.0000 0.6000 0.450010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.4000 0.280010.0000 0.6000 0.400010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.5000 0.350010.0000 0.5000 0.4000x =0.0024x =0.0025x =0.0037x =0.0098x

40、 =0.0337x =0.0041x =0.1817maxd =0.1553V2 =10.5000 10.1553 9.9206 9.9661 9.8091 9.9432 9.9550 9.9346maxd =0.1909k =2V =10.5000 10.1553 9.9206 9.9661 9.8091 9.9432 9.9550 9.9346PQ2 =10.5000 0 010.0000 0.6000 0.450010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.4000 0.280010.0000 0.6000 0.400010.0000 0.4000 0.300010.0

41、000 0.5000 0.350010.0000 0.5000 0.4000x =0.0024x =0.0025x =0.0038x =0.0100x =0.0351x =0.0042x =0.1763maxd =2.3602e-004V2 =10.5000 10.1556 10.0772 9.8865 9.9672 9.7512 9.7633 10.0909maxd =0.1565maxd =0.1581maxd =0.1920k =3V =10.5000 10.1556 10.0772 9.8865 9.9672 9.7512 9.7633 10.0909PQ2 =10.5000 0 01

42、0.0000 0.6000 0.450010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.4000 0.280010.0000 0.6000 0.400010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.5000 0.350010.0000 0.5000 0.4000x =0.0024x =0.0026x =0.0039x =0.0096x =0.0340x =0.0040x =0.1762maxd =1.0915e-004V2 =10.5000 10.1557 10.0774 10.0435 9.9675 9.9102 9.9221 10.0911maxd =2.54

43、88e-004maxd =0.1570maxd =0.1590k =4V =10.5000 10.1557 10.0774 10.0435 9.9675 9.9102 9.9221 10.0911PQ2 =10.5000 0 010.0000 0.6000 0.450010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.4000 0.280010.0000 0.6000 0.400010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.5000 0.350010.0000 0.5000 0.4000x =0.0024x =0.0025x =0.0038x =0.0096x =

44、0.0340x =0.0040x =0.1761maxd =2.0435e-005V2 =10.5000 10.1557 10.0775 10.0438 9.9677 9.9105 9.9224 10.0912maxd =1.1416e-004maxd =2.5935e-004maxd =3.4787e-004k =5V =10.5000 10.1557 10.0775 10.0438 9.9677 9.9105 9.9224 10.0912PQ2 =10.5000 0 010.0000 0.6000 0.450010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.4000 0.28

45、0010.0000 0.6000 0.400010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.5000 0.350010.0000 0.5000 0.4000x =0.0024x =0.0025x =0.0038x =0.0096x =0.0340x =0.0040x =0.1761maxd =1.8943e-007V2 =10.5000 10.1557 10.0776 10.0439 9.9677 9.9107 9.9226 10.0913maxd =2.0613e-005maxd =1.1454e-004maxd =1.3115e-004k =6V =10.5000 10.1

46、557 10.0776 10.0439 9.9677 9.9107 9.9226 10.0913PQ2 =10.5000 0 010.0000 0.6000 0.450010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.4000 0.280010.0000 0.6000 0.400010.0000 0.4000 0.300010.0000 0.5000 0.350010.0000 0.5000 0.4000x =0.0024x =0.0025x =0.0038x =0.0096x =0.0340x =0.0040x =0.1761maxd =3.2818e-008V2 =10.5000 10.1557 10.0776 10.0439 9.9677 9.9107 9.9226 10.0913maxd =1.9630e-007maxd =2.0684e-005maxd =2.1077e-005k =7V =10.5000 10.1557 10.0776 10.0439 9.9677 9.9107 9.9226 10.0913四、總結(jié)4.1 三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)果分析busnumber=9，aclinenumber=6，tansnumber=3表示此次計(jì)算為9節(jié)點(diǎn)，6支路，3變壓器的網(wǎng)絡(luò)。B、B2分別為B'和B