MATLAB潮流计算仿真设计

1、附录A MATLAB序%本程序的功能是用牛顿拉夫逊法进行潮流计算% B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳%5、支路的变比；6、支路首端处于K侧为1 , 1侧为0% B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值%4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量%6、节点分类标号clear;n=10;%input（' 请输入节点数： n='）;nl=11;%input（' 请输入支路数： nl='）;isb=1;%input（' 请输入平衡母线节点号： isb='）;pr=0.00

2、001;%input（' 请输入误差精度： pr='）;B1=1 2 1.755e-2+4.155e-2i 0.26i 1 0;1 4 3.159e-2+7.479e-2i 0.1215i 1 0;1 6 3.159e-2+7.479e-2i 0.1215i 1 0;2 3 3.68e-3+0.11135i 0 0.909 1;4 5 3.68e-3+0.11135i 0 0.909 1;4 6 2.808e-2+6.648e-2i 0.108i 1 0;6 7 3.0865e-3+0.0833i 0 0.909 1;6 8 3.159e-2+7.479e-2i 0.1215i

3、 1 0;6 10 2.457e-2+5.817e-2i 0.0945i 1 0;8 9 3.0865e-3+0.0833i 0 0.909 1;8 10 2.808e-2+6.648e-2i 0.108i 1 0;%input（'请输入由支路参数形成的矩阵：B1='）;B2=0 0 1.05 1.05 0 1;0 0 1 0 0 2;0 0.6+0.3718i 1 0 0 2;0 0 1 0 0 2;0 0.4+0.247i 1 0 0 2;0 0 1 0 0 2;0 0.35+0.2169i 1 0 0 2;0 0 1 0 0 2;0 0.5+0.3099i 1 0 0 2

4、;0.8 0 1.05 1.05 0 3;%input（'请输入各节点参数形成的矩阵： B2='）;Y=zeros（n）;e=zeros（1,n）;f=zeros（1,n）;V=zeros（1,n）;sida=zeros（1,n）;S1=zeros（nl）; %修改部分ym=0;SB=100;UB=220;%ym=input（' 您输入的参数是标么值？（若不是则输入一个不为零的数值） '）;if ym=0%SB=input（' 请输入功率基准值 :SB='）;%UB=input(' 请输入电压基准值YB=SB./UB./UB;BB1=B1

5、;BB2=B2;for i=1:nlB1(i,3)=B1(i,3)*YB;B1(i,4)=B1(i,4)./YB;enddisp('B1 矩阵 B1='); disp(B1) for i=1:nB2(i,1)=B2(i,1)./SB;B2(i,2)=B2(i,2)./SB;B2(i,3)=B2(i,3)./UB;B2(i,4)=B2(i,4)./UB;B2(i,5)=B2(i,5)./SB;end disp('B2 矩阵 B2='); disp(B2):UB=');end% % %for i=1:nl %if B1(i,6)=0 % p=B1(i,1);

6、q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);end支路数 左节点处于低压侧Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5); % Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)A2)+B1(i,4)./2;Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2; end %求导纳矩阵 disp(' 导纳矩阵 Y=');disp(Y)非对角元%对角元K侧对角元 1侧G=real(Y);B=imag(Y); % for i=1:n % e(i)=real(B2(i,3); f

7、(i)=imag(B2(i,3); V(i)=B2(i,4); %PV end for i=1:n % S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i分解出导纳阵的实部和虚部 给定各节点初始电压的实部和虚部节点电压给定模值给定各节点注入功率节点注入功率 SG-SL节点无功补偿量工(Gij*ej-Bij*fj)工(Gij*fj+Bij*ej)节点功率P计算ei工(Gij*ej-Bij*fj)+fi节点功率Q计算fi工(Gij*ej-Bij*fj)-ei电压模平方非PV节点 节点有功功率差 节点无功功率差B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5); %iend %=P=real(S);Q=ima

8、g(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;while IT2=0IT2=0;a=a+1;for i=1:n非平衡节点if i=isb %C(i)=0;D(i)=0;for j1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%(Gij*fj+Bij*ej)Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%(Gij*fj+Bij*ej)%求 P',Q'V2=e(i)A2+f(i)A2;%

9、=以下针对非PV节点来求取功率差及 Jacobi矩阵元素=if B2(i,6)=3%DP=P(i)-P1;%DQ=Q(i)-Q1;%=以上为除平衡节点外其它节点的功率计算 = %=求取 Jacobi 矩阵 =for j1=1:nif j1=isb&j1=i%非平衡节点 &非对角元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/deX4=-X1;% X1=dP/de X4=dQ/dfp=2*i-1;q=2

10、*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;elseif j1=i&j1=isb%非平衡节点 &对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/deX2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/dfX3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); % dQ/deX4=-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)=

11、X3;J(p,N)=DQ;%扩展列 Qm=p+1;J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%扩展列 PJ(m,q)=X2; endendelse%= 下面是针对 PV节点来求取Jacobi矩阵的元素 DP=P(i)-P1;% PV节点有功误差DV=V(i)A2-V2;% PV节点电压误差for j1=1:nif j1=isb&j1=i%非平衡节点 &非对角元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/dfX5=0;X6=0; p=2*i-1;q

12、=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;elseif j1=i&j1=isb%非平衡节点 &对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/deX2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/dfX5=-2*e(i);X6=-2*f(i); p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J

13、(m,q)=X2;endendend end end%=以上为求雅可比矩阵的各个元素=for k=3:N0% N0=2*n(从第三行开始，第一、二行是平衡节点)k1=k+1;N1=N;% N=N0+1即N=2*n+1扩展列 P、A Qfor k2=k1:N1%扩展列 P、A QJ(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);%非对角元规格化endJ(k,k)=1;%对角元规格化if k=3%不是第三行%=k4=k-1;for k3=3:k4%用k3行从第三行开始到当前行前的k4行消去for k2=k1:N1% k3行后各行下三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k

14、2);%消去运算end J(k3,k)=0;endif k=N0 break;end %=for k3=k1:N0消去运算消去运算for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%endJ(k3,k)=0;endelsefor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);% endJ(k3,k)=0;endendend%= 上面是用线性变换方式将 Jacobi 矩阵化成单位矩阵 for k=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N); %修改节点电压实部k1=

15、k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N); %修改节点电压虚部end% 修改节点电压 for k=3:N0DET=abs(J(k,N);if DET>=pr %电压偏差量是否满足要求IT2=IT2+1; %不满足要求的节点数加 1end endICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;end %用高斯消去法解 "w=-J*V" disp(' 迭代次数： '); disp(ICT1);disp(' 没有达到精度要求的个数： '); disp(ICT2);for k=1:nV(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);sida(

16、k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi;E(k)=e(k)+f(k)*j;end%=计算各输出量 = disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：)；disp(E);EE=E*UB;disp(EE);disp('');disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：)；disp(V);VV=V*UB;disp(VV);disp('');disp(' 各节点的电压相角 sida 为(节点号从小到大排列 )： '); disp(sida);for p=1:nC(p)=0;for q=1:nC(p

17、)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q);endS(p)=E(p)*C(p);enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：)；disp(S);disp('')；SS=S*SB；disp(SS)；disp('')；disp('各条支路的首端功率 Si为(顺序同您输入B1时一致)：)；for i=1:nl p=B1(i,1)；q=B1(i,2)； if B1(i,6)=0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5)-conj(E(q)*conj(

18、1./(B1(i,3)*B1(i,5)；Siz(i)=Si(p,q)； elseSi(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)*SB;ZF='S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q); disp(ZF);%disp(SSi(p,q);disp(&#

19、39;');enddisp('各条支路的末端功率 Sj为(顺序同您输入B1时一致)：)； for i=1:nlp=B1(i,1)；q=B1(i,2)；if B1(i,6)=0Sj(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,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)*SB；ZF='S(',num