電力系統(tǒng)分析大作業(yè)matlab三機九節(jié)點潮流計算報告

電力系統(tǒng)分析大作業(yè)一、設(shè)計題目本次設(shè)計題目選自課本第五章例5-8，美國西部聯(lián)合電網(wǎng)WSCC系統(tǒng)的簡化三機九節(jié)點系統(tǒng)，例題中已經(jīng)給出了潮流結(jié)果，計算結(jié)果可以與之對照。取￡=0。00001。二、計算步驟第一步,為了方便編程，修改節(jié)點的序號，將平衡節(jié)點放在最后。如下圖：第二步，這樣得出的系統(tǒng)參數(shù)如下表所示：第三步,形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣。第四步，設(shè)定初值：，。第五步，計算失配功率=0,=—1。25,=-0。9，=0,=-1，=0,=1.63，=0。85；=0.8614，=-0.2590，=-0。0420，=0。6275，=-0。1710，=0.7101。顯然，。第六步，形成雅克比矩陣（階數(shù)為14x14）第七步，解修正方程，得到:-0.0371，-0。0668，—0。0628,0。0732,0.0191，0.0422，0.1726，0.0908；0.0334，0.0084，0。0223，0.0372，0。0266，0。0400。從而-0。0371，—0。0668,—0。0628,0.0732，0.0191，0。0422，0。1726，0.0908；1。0334，1。0084，1.0223，1.0372，1.0266，1。0400。

然后轉(zhuǎn)入下一次迭代。經(jīng)三次迭代后.迭代過程中失配功率的變化情況如下表：k0123△二Pi0—0.01060.00010。0000000845△二P2—1。250.03790。00050.0000000896△二P3—0.90.04390.00050.0000000778△二P40—0。0421-0。0012-0。0000003421△二P5—10.0610。00090.0000001845△二P60-0.0269—0。0007—0。0000001631△二P71。63-0.0579-0.0004—0。0000000278△二P80.85—0.0336-0。0002—0.0000000103△二Qi0.8614—0.0501—0。0004-0.0000000561△二Q2-0。259-0。0714—0。0012-0.0000002774△二Q3-0。042-0。0424-0。0006—0.0000001236△二Q40.6275—0。1875—0.0021-0。0000003279△二Q5-0.171-0.0241—0。0004-0。0000000805△二Q60。7101-0.0828—0。0007—0.0000000799max1。630.0610。00090.0000001845迭代過程中節(jié)點電壓變化情況如下表：kU1U2U3U4U5U6011111111.03341。00841。02231.03721.02661。040021。02590.99581。01281。02591。01601。032431.02580。99561。01271。02581.01591。0324迭代收斂后各節(jié)點的電壓和功率：kUePQ11。0258-2。21680。00000.000020.9956—3。9888—1.2500—0.500031.0127-3.6874-0.9000—0。300041.02583。71970.00000.000051。01590。7275-1.0000—0.350061.03241。96670。00000.000071。02509.28001.63000。066581。02504.66480.8500-0。108691.04000.00000。71640。2705同課本上給出的潮流相比較,結(jié)果完全一致,證明計算過程與程序編寫正確。最后得出迭代收斂后各支路的功率和功率損耗：ijPijQijIijPjiQjiIjiPlQl120.40940.22890.45720.4068一0。38690。56390。0026-0。1579130。30700。01030。2995一0。30540.16540。34300。0017—0.1551240.8432-0。11310.85450.8662-0.08380.84840。0230-0.1969360.5946-0。13460.60200.6082一0。18070。61460。0135—0.3153450.7638一0。00800。74470.7590一0。10700.75460。0048-0。1150560.2410一0。24300。33680.24180。03120.23620.0009-0。2118910.71640。27050.73630.71640.23920。73630.00000。0312741.63000.06651.59161.63000。09181。59160。00000.1583860。85000.10860.8360-0.85000。14960.83600.00000.0410三、源程序及注釋由于計算流程比較簡單，所以編寫程序過程中沒有采用模塊化的形式，直接按順序一步步進(jìn)行。disp('【節(jié)點數(shù)：】')；[nl]=xlsread('input。xls','A3:A3')%節(jié)點數(shù)disp('【支路數(shù)：】’)；[n]=xlsread('input。xls','B3:B3,)%支路數(shù)disp('【精度：】');Accuracy=xlsread('input。xls','B4：B4')%精度[branch]=xlsread('input。xls','E4：K12,)；[node]=xlsread(’input.xls',’M4：S12');Data_Bl=branch;%支路參數(shù)Data_B2=node；%節(jié)點參數(shù)T1=zeros(n,2)；T2=zeros(n1，3);i=sqrt(-1)；formatshortforj=1:nT1(j,1)=Data_B1(j，3)+Data_B1(j,4)＊1i；T1(j，2)=Data_B1(j,5)*1i;endforj=1:n1T2(j,1)=Data_B2(j，1)+Data_B2(j,2)＊1i；T2（j，2）=Data_B2（j,3）+Data_B2（j，4）*1i；endB1=zeros（n,6）；B2=zeros（n1,5）;forj=1：nB1（j,1）=Data_B1（j，1）;B1（j，2）=Data_B1（j,2）；B1（j,3）=T1（j,1）;B1（j,4）=T1（j，2）;B1（j,5）=Data_B1（j，6）；B1（j,6）=Data_B1（j，7）；endforj=1:n1B2（j，1）=T2（j，1）；B2（j，2）=T2（j，2）；B2（j,3）=Data_B2（j,5）；B2（j,4）=Data_B2（j,6）;B2（j,5）=Data_B2（j,7）;enddisp（'【支路參數(shù)矩陣:】'）；B1%顯示支路參數(shù)矩陣disp（’【節(jié)點參數(shù)矩陣：】’）;B2%顯示節(jié)點參數(shù)矩陣%以上為從excel中導(dǎo)入初值的程序Y=zeros（n1）;fori=1：nifB1（i，6）==0%不含變壓器的支路p=B1（i，1）;q=B1（i,2）;（p,q）=Y（p,q）—1/B1（i，3）;Y（q,p）=Y（p，q）；（p,p）=Y（p，p）+1/B1（i，3）+0.5＊B1（i，4）;Y（q,q）=Y（q,q）+1/Bl（i,3）+0。5*B1（i,4）;else %含有變壓器的支路p=B1（i,1）;q=B1（i,2）;（p,q）=Y（p,q）—1/（B1（i,3）*B1（i,5））;（q,p）=Y（p,q）;Y（p,p）=Y（p,p）+1/B1（i,3）;Y（q,q）=Y（q,q）+1/（Bl（i,5）匕*B1（i,3））；endenddisp（'【導(dǎo)納矩陣:】’）；Y%顯示導(dǎo)納矩陣m=0;fori=1:n1ifB2（i,5）==2m=m+1;endendm%PQ節(jié)點個數(shù)l=0;fori=1：n1ifB2（i,5）==1l=l+1；endendl%PV節(jié)點個數(shù)Mismatch_power=zeros（l+m＊2,1）;fori=1:n1-1Pj=0；forj=1：n1Pj=Pj+（B2（i，3）＊B2（j，3）＊（real（Y（i,j））*cos（B2（i，4）—B2（j,4））+imag（Y（i，j））*sin（B2（i,4）—B2（j,4））））;endMismatch_power（i，1）=real（B2（i，1））—real（B2（i，2））—Pj;endfork=n1：（l+m*2）Qj=0；forj=1:n1Qj=Qj+B2（（k-n1+1）,3）＊B2（j，3）＊（real（Y（（k—n1+1）,j））*sin（B2（（k-n1+1）,4）—B2（j,4））-imag（Y（（k-n1+1），j））＊cos（B2（（k-n1+1），4）-B2（j，4）））;endMismatch_power（k，1）=imag（B2（（k-n1+1），1））—imag（B2（（k-n1+1），2））-Qj；end%Mismatch_power%計算失配功率times=0；while（max（Mismatch_power）＞Accuracy）fori=1:（n1—1）Pj=0；forj=1：n1Pj=Pj+B2（i，3）＊B2（j，3）＊（real（Y（i,j））*cos（B2（i,4）-B2（j，4））+imag（Y（i,j））*sin（B2（i，4）—B2（j，4）））；endMismatch_power（i，1）=real（B2（i，1））-real（B2（i,2））—Pj；endfork=n1：（l+m*2）Qj=0;forj=1：n1Qj=Qj+B2（（k-n1+1）,3）*B2（j,3）＊（real（Y（（k—n1+1）,j））＊sin（B2（（k-n1+1），4）—B2（j，4））—imag（Y（（k-n1+1），j））*cos（B2（（k-n1+1），4）-B2（j,4）））;endMismatch_power（k，1）=imag（B2（（k-n1+1），1））—imag（B2（（k—n1+1）,2））—Qj；enddisp（'【當(dāng)前迭代次數(shù)：】’）；timesdisp（'【失配功率:】’）;Mismatch_powerJacobian=zeros（l+m*2）;%雅克比矩陣7*7%——————-—-—————-———————-————-—-— —Hfori=1：（n1-1）forj=1：（n1—1）ifi==jP_H=0;fork=1：n1P_H=P_H+B2（i，3）*B2（k,3）*（real（Y（i,k））*sin（B2（i,4）-B2（k,4））-imag（Y（i，k））*cos（B2（i，4）-B2（k,4）））;endJacobian（i,i）=P_H-B2（i，3）*B2（i,3）*（0—imag（Y（i,i）））;elseJacobian（i，j）=0—B2（i,3）*B2（j，3）*（real（Y（i，j））*sin（B2（i，4）-B2（j,4））-imag（Y（i，j））*cos（B2（i，4）—B2（j，4）））；endendend% —-——-——————————-——-—-——-———————Nfori=1：（n1-1）forj=1:mifi==jP_N=0；fork=1：n1P_N=P_N+B2（k,3）*（real（Y（i,k））*cos（B2（i,4）-B2（k,4））+imag（Y（i，k））*sin（B2（i,4）—B2（k，4）））；endJacobian（i，n1—1+i）=0-B2（i,3）*real（Y（i，i））—P_N；elseJacobian（i，n1-1+j）=0-B2（i,3）*（real（Y（i，j））*cos（B2（i，4）-B2（j，4））+imag（Y（i，j））*sin（B2（i,4）-B2（j，4）））；endendend％—————————-——————---——— ———-——-———Kfori=1:mforj=1：（n1-1）ifi==jP_K=0;fork=1：n1P_K=P_K+B2（i，3）*B2（k，3）＊（real（Y（i，k））*cos（B2（i,4）—B2（k，4））+imag（Y（i,k））*sin（B2（i，4）—B2（k，4）））；endJacobian（n1-1+i，i）=0+B2（i，3）＊B2（i，3）＊real（Y（i，i））—P_K;elseJacobian（n1-1+i，j）=B2（i，3）*B2（j，3）＊（real（Y（i，j））*cos（B2（i,4）—B2（j，4））+imag（Y（i，j））＊sin（B2（i，4）—B2（j,4）））；endendend%———--————-—--——————————-——-——————-——Lfori=1：mforj=1：mifi==jP_L=0；fork=1：n1P_L=P_L+B2（k,3）*（real（Y（i,k））*sin（B2（i，4）-B2（k，4））-imag（Y（i,k））*cos（B2（i，4）—B2（k，4）））；endJacobian（n1-1+i，n1-1+i）=0-P_L+B2（i,3）＊imag（Y（i,i））;elseJacobian（n1-1+i，n1—1+j）=0—B2（i，3）*（real（Y（i，j））＊sin（B2（i，4）—B2（j，4））-imag（Y（i,j））＊cos（B2（i,4）—B2（j，4）））;endendendS=zeros（l+m*2，1）； ％初始化電壓角度變化量S=inv（Jacobian）＊（0-Mismatch_power）;％求解修正方程S=（Jacobian）\（0-Mismatch_power）;％求解修正方程fori=1:（n1-1） %角度初值加變化量B2（i，4）=B2（i,4）+S（i，1）；endfori=1：m ％電壓初值加變化量B2（i，3）=B2（i,3）+S（n1-1+i,1）；enddisp(’【雅克比矩陣：】’)；Jacobian％顯示雅克比矩陣％S=inv(Jacobian)times=times+1；endtimes=times—1；disp(’【共計迭代次數(shù)：】’)；times %顯示迭代次數(shù)U_It=zeros(n1，1);％初始化電壓向量fori=1：n1U_It(i,1)=B2(i，3)＊cos(B2(i，4))+B2(i，3)*sin(B2(i,4))＊1j；endangle_It=zeros(n1，1);%將電壓角度的弧度值轉(zhuǎn)為角度值fori=1:n1angle_It(i,1)=B2(i,4)＊180/pi;endNode_S_It=U_It。*(conj(Y)*conj(U_lt));%求解節(jié)點功率disp('【迭代收斂后各節(jié)點的電壓幅值:】’)；Node_U_It=abs(U_It)%顯示迭代收斂后各節(jié)點的電壓幅值disp(’【迭代收斂后各節(jié)點的電壓角度:】');angle_It %顯示迭代收斂后各節(jié)點的電壓角度disp(’【迭代收斂后各節(jié)點的功率:】’);Node_S_It%顯示迭代收斂后各節(jié)點的功率Branch_It=zeros(n，10);fori=1：n;ifB1(i，6)==0;％不帶變壓器支路m=B1(i,1)； %得到支路號n=B1(i，2)；Branch_It(i,1)=m; %顯示支路號Branch_It(i，2)=n;a=U_It(m,1)*(conj(U_It(m,1))*conj(B1(i,4))*0。5+(conj(U_It(m,1))-conj(U_It(n,1)))/conj(B1(i，3)));Branch_It(i,3)=real(a)； %顯示PijBranch_It(i,4)=imag(a); %顯示Qijb=U_It(m,1)*B1(i,4)*0.5+(U_It(m,1)—U_It(n,1))/B1(i,3);Branch_It(i,5)=sqrt(real(b)人2+imag(b)人2); %顯示Iijc=U_It(n,1)*(conj(U_It(n,1))*conj(B1(i,4))*0。5+(conj(U_It(n,1))-conj(U_It(m,1)))/conj(B1(i,3)))；Branch_It(i,6)=real(c)； %顯示PjiBranch_It(i,7)=imag(c)； %顯示Qjid=U_It(n,1)*B1(i,4)*0。5+(U_It(n,1)-U_It(m,1))/Bl(i,3);Branch_It(i,8)=sqrt(real(d)人2+imag(d)人2); %顯示Ijie=a+c；Branch_It(i,9)=real(e)； ％顯示線路損耗有功分量Branch_It(i,10)=imag(e)； ％顯示線路損耗無功分量else %帶變壓器支路(同以上內(nèi)容)m=B1(i，1)；n=B1(i，2)；Branch_It(i,1)=m；Branch_It(i,2)=n；a=U_It(m,1)*(conj(U_It(m,1))/conj(B1(i,3))-conj(U_It(n,1))*conj(1/(B1(i,5)*B1(i，3))))；Branch_It(i,3)=real(a);Branch_It(i，4)=imag(a);b=U_It(m,1)*(B1(i,5)-1)/B1(i，3)/B1(i,5)+(U_It(m，1)—U_It(n,1))/(B1(i，5)＊B1(i，3))；Branch_It(i,5)=sqrt(real(b)人2+imag(b)人2);c=U_It(n，1)＊(conj(U_It(n，1))/(conj(B1(i，5)＊B1(i,5)＊B1(i，3)))-conj(U_It(m,1))＊conj(1/(B1(i，5)*B1(i,3))));Branch_It(i，6)=real(c);B