MATLAB潮流计算仿真

附录A MATLAB程序%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=0.00001;%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 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;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：UB=);YB=SB./UB./UB;BB1=B1;BB2=B2;for i=1：nlB1(i,3)=B1(i,3)*YB; B1(i,4)=B1(i,4)./YB;enddisp(Bl 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;enddisp(B2 矩阵 B2=);disp(B2) end% % %for i=1：nl%支路数if B1(i,6)=0%左节点处于低压侧p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5); %非对角元Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(Bl(i,3)*Bl(i,5)入2)+Bl(i,4)./2;%对角元 K 侧Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%对角元1侧end% 求导纳矩阵disp( 导纳矩阵 Y=);disp(Y)%G=real(Y);B=imag(Y);for i=1：ne(i)=real(B2(i,3);f(i)=imag(B2(i,3);V(i)=B2(i,4);endfor i=1：n%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%PV节点电压给定模值%给定各节点注入功率%i节点注入功率SG-SLS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%匚节点无功补偿量end%=P=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;while IT2=0IT2=0;a=a+1;for i=1:nif i=isb%非平衡节点C(i)=0;D(i)=0;for j1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%工(Gij*ej-Bij*fj)D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%工(Gij*fj+Bij*ej)endPl=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);% 节点功率 P 计算 ei 工(Gij*ej-Bij*fj)+fi工(Gij*fj+Bij*ej)Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);% 节点功率 Q 计算 fi 工(Gij*ej-Bij*fj)-ei工(Gij*fj+Bij*ej)%求 P,QV2=e(i)入2 + f(i)入2;%电压模平方%=以下针对非PV节点来求取功率差及J acobi矩阵元素= ifB2(i,6)=3%#PV 节点DP=P(i)-P1;%节点有功功率差DQ=Q(i)-Q1;%节点无功功率差%= 以上为除平衡节点外其它节点的功率计算 = %=求取 j acobi 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/dfX2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);%dP/df=dQ/deX3=X2;% X2=dp/df X3=dQ/deX4=-X1;% X1=dP/de X4=dQ/dfp=2*i-1;q=2*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)=X3;J(p,N)=DQ;% 扩 展 列乂m=p+1;J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;% 扩 展 列 PJ(m,q)=X2;endend else %= 下 面 是 针 对 PV 节 点 来 求 取 Jacobi 矩 阵 的 元 素DP=P(i)-Pl;% PV节点有功误差DV=V(i)入2-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/deX2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);% dP/dfX5=0;X6=0;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(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/df X5=-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(m,q)=X2;endendendendend%= 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;for k2=k1:N1%N=N0 + 1 即 N=2*n+1 扩展列P、Q%扩展列PAqJ(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:Nl% k3行后各行下三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endif k=N0break;end%=for k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;end elsefor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算 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=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:N0 DET=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1 endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;end%用高斯消去法解w=-J*Vdisp(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)2+f(k)A2);sida(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)=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:nlp=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)-con j(E(q)*conj(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)-co nj(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();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=Bl(i,1);q=Bl(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)-co nj(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)-con j(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(,num2str(q),num2str(p),)=,num2str(SSj(q,p); disp(ZF);%disp(SSj(q,p);disp();enddisp(各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致):);for i=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i);DDS(i)=DS(i)*SB;ZF=DS(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(DDS(i); disp(ZF);%disp(DDS(i);disp(endfigure(1); subplot(2,2,1); plot(V);xlabel(节点号)；ylabel(电压标幺值); grid on;subplot(2,2,2); plot(sida);xlabel(节点号);ylabel(电压角度); grid on;subplot(2,2,3);bar(real(S);ylabel( 节点注入有功); grid on;subplot(2,2,4);bar(Siz);ylabel( 支路首端无功); grid on;（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待 你的好评与关注）