潮流計算(matlab)實例計算

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)計選擇Matlab 進行設(shè)計） 。2. 在給定的電力網(wǎng)絡(luò)上畫出等值電路圖。3. 運用計算機進行潮流計算。4. 編寫設(shè)計說明書。一、設(shè)計原理1 牛頓 - 拉夫遜原理牛頓迭代法是取x0 之后，在這個基礎(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、復(fù)根。電力系統(tǒng)潮流計算，一般來說，各個母線所供負荷的功率是已知的，各個節(jié)點電壓是未知的（平衡節(jié)點外）可以

2、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣，然后由節(jié)點導(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)點電壓不平衡量，節(jié)點電壓加上節(jié)點電壓不平-可編輯修改 -。衡量構(gòu)成新的節(jié)點電壓初值，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，然后計算新

3、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。牛頓拉夫遜迭代法的一般步驟：（ 1）形成各節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y。（ 2）設(shè)個節(jié)點電壓的初始值U 和相角初始值e 還有迭代次數(shù)初值為0。（ 3）計算各個節(jié)點的功率不平衡量。（ 4）根據(jù)收斂條件判斷是否滿足，若不滿足則向下進行。（ 5）計算雅可比矩陣中的各元素。（ 6）修正方程式個節(jié)點電壓（ 7）利用新值自第（ 3）步開始進入下一次迭代，直至達到精度退出循環(huán)。（ 8）計算平衡節(jié)點輸出功率和各線路功率2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的優(yōu)化）靜態(tài)地按最少出線支路數(shù)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)計電力網(wǎng)絡(luò)個節(jié)點的出線支路數(shù)，然后，按出線支路數(shù)有少

4、到多的節(jié)點順序編號。當(dāng)由 n 個節(jié)點的出線支路相同時，則可以按任意次序?qū)@ n 個節(jié)點進行編號。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)點所對應(yīng)的行中非零元素也）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)點的出線支路數(shù)是按原始網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計出來的，在編號過程中認(rèn)為固定不變的，事實上，在節(jié)點消去過程中，每消去一個節(jié)點以后，與該節(jié)點相連的各節(jié)點的出線支路數(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)點后，立即修正尚未編號節(jié)點的出線支路數(shù)，然后選其中支路數(shù)最少的一個節(jié)點進行編號，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)編號方法的特點就是按出線最少原則編號時考慮

5、了消去過程中各節(jié)點出線支路數(shù)目的變動情況。3 MATLAB編程應(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編程運算與人進行科學(xué)計算的思路和表達方式完全一致，所以不像學(xué)習(xí)高級語言那樣難于掌握，而且編程效率和計算效率極高，還可在計算機上直接輸出結(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)計內(nèi)容1. 設(shè)計流程圖啟動-可編輯修改 -輸入原始數(shù)據(jù)。令迭代次數(shù)count=0對 PQ 節(jié)點計算Pi ( k) . Qi(k)( k)(對 PV 節(jié)點計算 U i )K

6、K5是P , Q10否計算雅可比矩陣各元素H(k)、 Nij(k) 、 J (k)、 L(k)ijijij解修正方程， 由 Pi (k). Qi( k ) 及雅可比矩陣用牛頓 -拉夫遜法求各節(jié)點的（ k）(k)/U i? e 、 ? U ii計算節(jié)點的新電壓計算平衡節(jié)點的功率及線路功率輸出e(k 1)e( k )e( k )iiiU i( k 1)U i(k)U i(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， 5號為平衡節(jié)點y=0;%輸入原始數(shù)據(jù)，求節(jié)點導(dǎo)納

7、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);-可編輯修改 -。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:5y(j,i)=y(i,j);endendY=0;%求互導(dǎo)納for i=1:5for j=1:5if i=jY(i,j)=-y(i,j);endendend%求自導(dǎo)納for i=1:5Y(i,i)=sum(

8、y(i,:);endY %Y 為導(dǎo)納矩陣G=real(Y);B=imag(Y);%原始節(jié)點功率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 % 計算迭代次數(shù)while max(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;

9、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);-可編輯修改 -。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

10、(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);endendendH,N,M,L%當(dāng) i=j時 H,N,M,L 如下：for i=1:4for j=1:5if i=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)

11、-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);endendN(i,i)=N(i,i)-2*(U(i)2*G(i,i);L(i,i)=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);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)+Q(