潮流计算matlab程序
MATpower潮流计算软件的使用
MATpower软件的使用一、MATpower软件的使用方法在MATLAB软件中的命令窗口输入runpf(‘程序名’)就可以通过MATpower已经编好的程序计算潮流,而函数runpf的参数是相应需计算潮流的数据文件。
数据文件主要用来定义和返回一下四个变量。
1、baseMVA baseMVA是一个标量,用来设置基准容量。
对于计算中采用有名值,可以根据实际情况设置,如设置100MV A;对于计算中采用标幺值,一般设置为12、bus bus变量是一个矩阵,用来设置电网中各节点参数,该矩阵内的参数如下:%% bus data%bus_i type Pd Qd Gs Bs area Vm Va baseKV zone Vmax Vmin其中,第1列参数即bus_i用来设置母线编号,范围为1~29997;第2列参数type用来设置母线类型,1为PQ节点,2为PV节点,3为平衡节点;第3列参数Pd用来设置母线注入负荷的有功功率;第4列参数Qd用来设置母线注入负荷的无功功率;第5列参数Gs用来设置与母线并联的电导;第6列参数Bs用来设置与母线并联的电纳;第7列参数area用来设置电网断面号,可设置范围为1~100,一般设置为1;第8列参数Vm用来设置母线电压的幅值初值;第9列参数Va用来设置母线电压的相角初值;第10列参数baseKV用来设置该母线的基准电压;第11列参数zone用来设置省耗分区号,可设置范围为1~999,一般设置为1;第12列参数Vmax用来设置工作时母线电压最高幅值;第13列参数Vmin用来设置工作时母线电压最低幅值。
3、gen gen变量是一个矩阵,用来设置接入电网的发电机参数,该矩阵的参数如下:%% generator data%bus Pg Qg Qmax Qmin Vg mBase status Pmax Pmin 其中,第1列参数bus用来设置接入发电机的母线编号;第2列参数Pg用来设置接入发电机的有功功率,注意功率输入的是有名值;第3列参数Qg用来设置接入发电机的无功功率;第4列参数Qmax用来设置接入发电机的无功功率的最大允许值;第5列参数Qmin用来设置接入发电机的无功功率的最小允许值;第6列Vg用来设置接入发电机的工作电压,注意输入的是标幺值;第7列mBase用来设置接入发电机的功率基准;第8列status用来设置发电机的工作状态,1表示投入运行,2表示投出运行;第9列Pmax用来设置接入发电机的无功功率的最大允许值;第10列参数Pmin用来设置接入发电机的无功功率的最小允许值。
电力系统潮流计算matlab程序
电力系统潮流计算matlab程序电力系统潮流计算是电力系统运行和规划中的重要环节,它用于计算电力系统中各节点的电压、功率和电流等参数。
随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加,传统的手工计算方法已经无法满足需求,因此,利用计算机编程进行潮流计算成为了一种必要的选择。
Matlab是一种功能强大的科学计算软件,它提供了丰富的数学函数和工具箱,可以方便地进行电力系统潮流计算。
下面我将介绍一下如何使用Matlab编写电力系统潮流计算程序。
首先,我们需要建立电力系统的节点模型。
节点模型是电力系统中各节点的电压、功率和电流等参数的数学表示。
在Matlab中,我们可以使用矩阵来表示节点模型。
假设电力系统有n个节点,我们可以定义一个n×n的复数矩阵Y来表示节点之间的导纳关系,其中Y(i,j)表示节点i和节点j之间的导纳。
同时,我们还需要定义一个n×1的复数向量V来表示各节点的电压,其中V(i)表示节点i的电压。
接下来,我们需要编写潮流计算的主程序。
主程序的主要功能是根据节点模型和潮流计算算法,计算出各节点的电压、功率和电流等参数。
在Matlab中,我们可以使用循环语句和矩阵运算来实现潮流计算。
具体的计算过程可以参考电力系统潮流计算的算法。
在编写主程序之前,我们还需要定义一些输入参数,如电力系统的节点数、发电机节点和负荷节点等。
这些参数可以通过用户输入或者读取文件的方式获取。
同时,我们还需要定义一些输出参数,如各节点的电压、功率和电流等。
这些参数可以通过矩阵运算和循环语句计算得到,并输出到文件或者显示在屏幕上。
最后,我们需要进行程序的测试和调试。
可以通过输入一些测试数据,运行程序并检查输出结果是否正确。
如果发现程序有错误或者结果不准确,可以通过调试工具和打印调试信息的方式进行调试。
总之,利用Matlab编写电力系统潮流计算程序可以提高计算效率和准确性,为电力系统的运行和规划提供有力的支持。
当然,编写一个完整的潮流计算程序需要考虑很多细节和特殊情况,这需要有一定的电力系统和编程知识。
潮流计算matlab程序
clear;%各节点参数:节点编号,类型,电压幅值,电压相位,注入有功,注入无功%类型:1=PQ节点,2=PV节点,3=平衡节点%本程序中将最后一个节点设为平衡节点R_1=[1 1 1.0 0 0.2 0.2j;2 1 1.0 0 -0.45 -0.15j;3 1 1.0 0 -0.45 -0.05j;4 1 1.0 0 -0.6 -0.1j;5 3 1.0 0 0 0];%支路号首端节点末端节点支路导纳R_2=[1 5 2 1.25-3.75j;2 23 10.00-30.00j;3 34 1.25-3.75j;4 1 4 2.50-7.50j;5 1 5 5.00-15.00j;6 1 2 1.667-5.00j];n=5;L=6;%需要改变的到此为止i=0;j=0;a=0;precision=1;k=0;Y=zeros(n,n);u=zeros(1,n);delt=zeros(1,n);P=zeros(1,n);Q=zeros(1,n);G=[];B=[];PP=[];uu=[];U=[];dp=[];dq=[];for a=1:Li=R_2(a,2);j=R_2(a,3);Y(i,j)=-R_2(a,4);Y(j,i)=Y(i,j);endfor a=1:nfor b=1:nif a~=bY(a,a)=Y(a,a)+Y(a,b);endendendfor i=1:nfor j=1:nif i==jY(i,j)=-Y(i,j);endendendY %形成导纳矩阵for i=1:nfor j=1:nG(i,j)=real(Y(i,j));B(i,j)=imag(Y(i,j));endendfor a=1:nu(a)=R_1(a,3);P(a)=R_1(a,5);Q(a)=R_1(a,6);delt(a)=R_1(a,4);endwhile precision>0.0001 %判断是否满足精度要求for a=1:n-1for b=1:npt(b)=u(a)*u(b)*(G(a,b)*cos(delt(a)-delt(b))+B(a,b)*sin(delt(a)-delt(b)));qt(b)=u(a)*u(b)*(G(a,b)*sin(delt(a)-delt(b))-B(a,b)*cos(delt(a)-delt(b))); endpt,qtpi(a)=sum(pt);qi(a)=sum(qt); %计算PQ节点的注入功率dp(a)=P(a)-pi(a);dq(a)=Q(a)-qi(a); %计算PQ节点的功率不平衡量endfor a=1:n-1for b=1:n-1if a==bH(a,a)=-qi(a)-u(a)^2*B(a,a); N(a,a)=pi(a)+u(a)^2*G(a,a);J(a,a)=pi(a)-u(a)^2*G(a,a); L(a,a)=qi(a)-u(a)^2*B(a,a);JJ(2*a-1,2*a-1)=H(a,a); JJ(2*a-1,2*a)=N(a,a);JJ(2*a,2*a-1)=J(a,a); JJ(2*a,2*a)=L(a,a);elseH(a,b)=u(a)*u(b)*(G(a,b)*sin(delt(a)-delt(b))-B(a,b)*cos(delt(a)-delt(b)));J(a,b)=-u(a)*u(b)*(G(a,b)*cos(delt(a)-delt(b))+B(a,b)*sin(delt(a)-delt(b)));N(a,b)=-J(a,b);L(a,b)=H(a,b);JJ(2*a-1,2*b-1)=H(a,b);JJ(2*a-1,2*b)=N(a,b);JJ(2*a,2*b-1)=J(a,b); JJ(2*a,2*b)=L(a,b);endendend %计算jocbi各项,并放入统一矩阵JJ中,对JJ下标统一编号JJfor a=1:n-1PP(2*a-1)=dp(a);PP(2*a)=dq(a);end %按统一矩阵形成功率不平衡uu=inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu)); %判断是否收敛for b=1:n-1delt(b)=delt(b)+uu(2*b-1);u(b)=u(b)+uu(2*b)*u(b); %将结果分解为电压幅值和角度end %求解修正方程,得电压幅值变化量(标幺值)和角度变化量k=k+1;endfor a=1:nU(a)=u(a)*(cos(delt(a))+j*sin(delt(a)));endfor b=1:nI(b)=Y(n,b)*U(b);%求平衡节点的注入电流endS5=U(n)*sum(conj(I))%求平衡节点的注入功率for a=1:nfor b=1:nS(a,b)=U(a)*(conj(U(a))-conj(U(b)))*conj(-Y(a,b));endend %求节点i,j节点之间的功率,方向为由i指向j,S %显示支路功率。
牛顿—拉夫逊法潮流计算MATLAB程序
牛顿一拉夫逊法潮流计算程序By Yuluo%牛顿--拉夫逊法进行潮流计算n=i nput(' 请输入节点数:n=');n1=i nput('请输入支路数:n仁');isb=i nput(' 请输入平衡母线节点号:isb=');pr=i nput('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入由支路参数形成的矩阵:B1=');B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2=');X=input('请输入由节点参数形成的矩阵:X=');Y=zeros( n);e=zeros(1, n);f=zeros(1, n);V=seros(1, n);O=zeros(1, n);S1=zeros( n1); for i=1: nif X(i,2)~=0;p=X(i,1);丫(p,p)=1./X(i,2);endendfor i=1: n1if B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);end丫(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5);Y(p,q)=Y(p,q);Y(p,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5F2)+B1(i,4)./2;丫(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;end % 求导纳矩阵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: nS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);endP=rea(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;NO=2* n;N=NO+1;a=0;while IT2~=0IT2=0;a=a+1;for i=1: n;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);endP仁C(i)*e(i)+f(i)*D(i);Q仁f(i)*C(i)-D(i)*e(i); % 求'P,Q'V2=e(i)A2+f(i)A2;if B2(i,6)~=3DP=P(i)-P1;DQ=Q(i)-Q1;for j1=1: nif j1~=isb&j1~=iX1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);X3=X2;X4=-X1;p=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; end end else DP=P(i)-P1;DV=V(i)~2-V2;for j1=1: nif j1~=isb&j1~=iX1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);X5=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~=isbX仁-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);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; end end end endend % 求雅可比矩阵for k=3:N0k1=k+1;N 1=N;for k2=k1:N1J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);endJ( k,k)=1;k4=k-1;for k3=3:k4for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J (k, k2);endJ(k3,k)=0;endendfor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J (k, k2);endJ(k3,k)=0;endendendfor k=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J (k,N);k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N);endfor k=3:N0DET=abs (J(k, N));if DET>=prIT2=IT2+1endendICT2(a)=IT2ICT1=ICT1+1;for k=1: ndy(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);endfor i=1: nDy(k)=sqrt(e(k)A2+f(kF2);endfor i=1: nDy(ICT1,i)=dy(i);endend % 用高斯消去法解“ w=-J*V”disp('迭代次数');disp(ICTI);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);O(k)=ata n(f(k)./e(k))*180./pi;endE=e+f*j;disp('各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大的排列):’);disp(E);disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大的排列):’);disp(V);disp('各节点的电压相角0为(节点号从小到大的排列):’);disp(O);for p=1: nC(p)=0;for q=1: nC(p)=C(p)+conj(丫(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('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样):‘);for i=1: n1if B1 ( i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*con j(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));disp(Si(p.q));enddisp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您的输入B1时一样):‘);for i=1: n1if B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(xonj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*xo nj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));disp(Sj(q,p));enddisp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样):';for i=1: n1if B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endDS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i));endfor i=1:ICT1Cs(i)=i;enddisp('以下是每次迭代后各节点的电压值(如图所示) ‘);plot(Cs,Dy),xlabel('迭代次数'),ylabel('电压'),title(' 电压迭代次数曲线');。
基于MATLAB的电力系统潮流计算
%输出计算结果
disp('节点电压为:');
通过这个程序,我们可以得到电力系统的节点电压向量。同样地,我们也可 以用节点电流法或迭代算法来求解潮流计算问题。
对于不同的算法,它们的优缺点也不尽相同。节点电压法具有计算量小、收 敛速度快等优点,但需要已知各节点的电压初始值。节点电流法相对于节点电压 法而言,收敛速度较慢,但不需要知道电压初始值。迭代算法具有普适性,可以 处理各种复杂的
基于MATLAB的电力系统潮流计算
目录
01 引言
03 Matlab工具
02 背景 04 潮流计算方法
05 结果分析
07 参考内容
目录
06 结论
引言
电力系统潮流计算是电力工程领域中非常重要的分析工具之一,用于研究电 力系统中电压、电流、功率等参数的分布和分配情况。准确地进行电力系统潮流 计算能够为电力系统的设计和运行提供重要的参考依据。本次演示将介绍使用 Matlab进行电力系统
2、利用Matlab的仿真功能,设置计算迭代的步长和算法类型等参数。
3、调用电力系统潮流计算函数, 开始计算并得到潮流结果。
4、对潮流结果进行分析和优化,为电力系统的设计和运行提供参考。
潮流计算方法
电力系统潮流计算的方法主要包括以下几个步骤:
1、网络拓扑分析:根据电力系统的结构,分析其网络拓扑关系,确定电力 系统的运行状态。
电力系统,但需要设定合适的迭代步长和初始值。
在未来研究中,我们可以进一步探索混合潮流计算方法,将不同的算法进行 组合,以获得更好的计算性能。此外,随着智能电网技术的发展,我们可以考虑 将潮流计算与优化、控制相结合,实现电力系统的智能化运行。
综上所述,基于MATLAB的电力系统潮流计算在电力工程领域具有广泛的应用 前景。通过深入研究和不断创新,我们可以进一步提高潮流计算的精度和效率, 为电力系统的稳定和经济运行提供更好的支持。
Matlab实现潮流计算程序
程序代码如下:111111.%读入数据clcclearfilename='123.txt';a=textread(filename)n=a(1,1);pinghengjd=a(1,2);phjddianya=a(1,3);jingdu=a(1,4);b=zeros(1,9);j1=0;[m1,n1]=size(a);for i1=1:m1if a(i1,1)==0j1=j1+1;b(j1)=i1;endendb;%矩阵分块a1=a(b(1)+1:b(2)-b(1)+1,1:n1);a2=a(b(2)+1:b(3)-1,1:n1);a3=a(b(3)+1:b(4)-1,1:n1);a4=a(b(4)+1:b(5)-1,1:n1);a5=a(b(5)+1:b(6)-1,1:n1);%设置初值vcz=1;dcz=0;kmax=20;k1=0;%求节点导纳矩阵a11=zeros(4,6);for i0=1:3for j0=1:6a11(i0,j0)=a1(i0,j0);a11(4,j0)=a2(1,j0);endenda11;linei=a11(1:4,2);linej=a11(1:4,3);liner=a11(1:4,4);linex=a11(1:4,5);lineb=a11(1:4,6);branchi=0;branchj=0;branchb=0;G=zeros(4,4);B=zeros(4,4);for k=1:4i2=linei(k,1);j2=linej(k,1);r=liner(k,1);x=linex(k,1);b=0;GIJ=r/(r*r+x*x);BIJ=-x/(r*r+x*x);if k>=4 & lineb(k)~=0k0=lineb(k);G(i2,j2)=-GIJ/k0;G(j2,i2)=G(i2,j2);B(i2,j2)=-BIJ/k0;B(j2,i2)=B(i2,j2);G(i2,i2)=G(i2,i2)+GIJ/k0/k0; B(i2,i2)=B(i2,i2)+BIJ/k0/k0;elseG(j2,i2)=-GIJ;G(i2,j2)=G(j2,i2);B(j2,i2)=-BIJ;B(i2,j2)=B(j2,i2);G(i2,i2)=G(i2,i2)+GIJ;b=lineb(k);B(i2,i2)=B(i2,i2)+BIJ+b;endG(j2,j2)=G(j2,j2)+GIJ;B(j2,j2)=B(j2,j2)+BIJ+b;endG;B;B=B.*i;Yf=G+BY=abs(Yf);alf=angle(Yf);%赋Jacobian矩阵参数P=zeros(n,1);Q=zeros(n,1);Pd=zeros(1,n);Qd=zeros(1,n);dP=zeros(1,n);dQ=zeros(1,n);PG=a4(:,3);PD=a4(:,5);QG=a4(:,4);QD=a4(:,6);i8=a4(:,2);for j8=1:length(i8)P(i8(j8))=PG(i8(j8))-PD(i8(j8));Q(i8(j8))=QG(i8(j8))-QD(i8(j8));enddelt=zeros(n,1);V=ones(n,1);V(3)=1.10;V(4)=1.05;ddelt=zeros(n,1);dV=zeros(n,1);A=zeros(2*n,2*n);B=zeros(2*n,1);Jacobian=Jaco(V,delt,n,Y,alf)%求取矩阵功率for j5=1:kmaxdisp(['第' int2str(j5) '次计算结果'])if k>=kmaxbreakendfor i10=1:4Pd(i10)=0;Qd(i10)=0;for j10=1:nPd(i10)=Pd(i10)+V(i10)*Y(i10,j10)*V(j10)*cos(d elt(i10)-delt(j10)-alf(i10,j10));Qd(i10)=Qd(i10)+V(i10)*Y(i10,j10)*V(j10)*sin(d elt(i10)-delt(j10)-alf(i10,j10));endendfor i4=1:3dP(i4)=P(i4)-Pd(i4);endfor j4=1:2dQ(j4)=Q(j4)-Qd(j4);endA=Jaco(V,delt,n,Y,alf)for i14=1:nB(i14*2-1)=-dP(i14);B(i14*2)=-dQ(i14);endif max(abs(B))>jingduX=A\B;for i16=1:nddelt(i16)=X(2*i16-1);dV(i16)=X(2*i16)*V(i16);endV=V+dVdelt=delt+ddeltelsebreakenddisp('----------------')end%流氓算法% for ii=1:2% V(ii)=V(ii)+dV(ii);% end% V222222.function A=Jaco(V,delt,n,Y,alf)%计算Jacobian矩阵for i7=1:nHd1(i7)=0;Jd1(i7)=0;for j7=1:nHd1(i7)=Hd1(i7)+V(i7)*Y(i7,j7)*V(j7)*sin(delt(i7)-delt(j7)-alf(i7,j7));Jd1(i7)=Jd1(i7)+V(i7)*Y(i7,j7)*V(j7)*cos(delt(i7)-delt(j7)-alf(i7,j7));endendfor i6=1:nfor j6=1:nif i6~=j6H(i6,j6)=-V(i6)*Y(i6,j6)*V(j6)*sin(delt(i6)-delt(j6)-alf(i6,j6));N(i6,j6)=-V(i6)*Y(i6,j6)*V(j6)*cos(delt(i6)-delt(j6)-alf(i6,j6));J(i6,j6)=-N(i6,j6);L(i6,j6)=H(i6,j6);elseH(i6,i6)=Hd1(i6)-V(i6)*Y(i6,i6)*V(i6)*sin(delt(i6)-delt(j6)-alf(i6,j6));J(i6,j6)=-Jd1(i6)+V(i6)*Y(i6,j6)*V(j6)*cos(delt(i6)-delt(j6)-alf(i6,j6));N(i6,j6)=-Jd1(i6)-V(i6)*Y(i6,i6)*V(i6)*cos(alf(i6,i6));L(i6,i6)=-Hd1(i6)+V(i6)*Y(i6,i6)*V(i6)*sin(alf(i6,i6));endendend%修正Jacobian矩阵for j9=3for i9=1:nN(i9,j9)=0;L(i9,j9)=0;J(j9,i9)=0;L(j9,i9)=0;endendL(j9,j9)=1;for j9=4for i9=1:nH(i9,j9)=0;N(i9,j9)=0;J(i9,j9)=0;L(i9,j9)=0;H(j9,i9)=0;N(j9,i9)=0;J(j9,i9)=0;L(j9,i9)=0;endendH(j9,j9)=1;L(j9,j9)=1;%Jaco=[H N;J L];%Jaco=zeros(2*n,2*n);for i11=1:nfor j11=1:nJaco(2*i11-1,2*j11-1)=H(i11,j11); Jaco(2*i11-1,2*j11)=N(i11,j11); Jaco(2*i11,2*j11-1)=J(i11,j11);Jaco(2*i11,2*j11)=L(i11,j11);endendA=Jaco;33333.数据:4 4 1.05 0.000011 12 0.1 0.40 0.015282 1 4 0.12 0.50 0.019203 24 0.08 0.40 0.014131 1 3 0 0.3 0.909090911 1 0 0 0.30 0.182 2 0 0 0.55 0.133 3 0.5 0 0 01 3 1.10 0 0。
电力系统潮流计算的MATLAB辅助程序设计-潮流计算程序
电力系统潮流计算的MATLAB辅助程序设计潮流计算,通常指负荷潮流,是电力系统分析和设计的主要组成部分,对系统规划、安全运行、经济调度和电力公司的功率交换非常重要。
此外,潮流计算还是其它电力系统分析的基础,比如暂态稳定,突发事件处理等。
现代电力系统潮流计算的方法主要:高斯法、牛顿法、快速解耦法和MATLAB的M语言编写的MATPOWER4.1,这里主要介绍高斯法、牛顿法和快速解耦法.高斯法的程序是lfgauss,其与lfybus、busout和lineflow程序联合使用求解潮流功率。
lfybus、busout和lineflow程序也可与牛顿法的lfnewton程序和快速解耦法的decouple程序联合使用。
(读者可以到MATPOWER主页下载MATPOWER4.1,然后将其解压到MATLAB目录下,即可使用该软件进行潮流计算)一、高斯—赛德尔法潮流计算使用的程序:高斯—赛德法的具体使用方法读者可参考后面的实例,这里仅介绍各程序的编写格式:lfgauss:该程序是用高斯法对实际电力系统进行潮流计算,需要用到busdata和linedata两个文件。
程序设计为输入负荷和发电机的有功MW和无功Mvar,以及节点电压标幺值和相角的角度值。
根据所选复功率为基准值将负荷和发电机的功率转换为标幺值。
对于PV节点,如发电机节点,要提供一个无功功率限定值。
当给定电压过高或过低时,无功功率可能超出功率限定值。
在几次迭代之后(高斯—塞德尔迭代为10次),需要检查一次发电机节点的无功出力,如果接近限定值,电压幅值进行上下5%的调整,使得无功保持在限定值内。
lfybus:这个程序需要输入线路参数、变压器参数以及变压器分接头参数。
并将这些参数放在名为linedata的文件中。
这个程序将阻抗转换为导纳,并得到节点导纳矩阵.busout:该程序以表格形式输出结果,节点输出包括电压幅值和相角,发电机和负荷的有功和无功功率,以及并联电容器或电抗器的有功和无功功率。
潮流计算MATLAB 粗略程序
%========================================================================== %========================================================================== %========================================================================== %潮流计算MATLAB 粗略程序 C.zhou 2009.3.27%========================================================================== %========================================================================== %========================================================================== %creat a new_datat=0;s=0;r=0;w=0;number=input('How many node are there=');% Convert Pq to a new arrayfor ii=1:numberif data(ii,4)==1t=t+1;for jj=1:14new_data1(t,jj)=data(ii,jj);end;a(1,t)=ii;s=s+1; %record the number of the PQ node end;end;%Convert pv to a new arrayfor ii=1:numberif data(ii,4)==2t=t+1;for jj=1:14new_data1(t,jj)=data(ii,jj);end;a(1,t)=ii;r=r+1; %record the number of the PV node end;end;%Convert set_v to a new arrayfor ii=1:numberif data(ii,4)==3t=t+1;for jj=1:14new_data1(t,jj)=data(ii,jj);end;a(1,t)=ii;w=w+1;end;end;%creat a new_data2[x,y]=size(data2)for ii=1:xfor jj=1:2for mm=1:numberif data2(ii,jj)==a(1,mm)new_data2(ii,jj)=mm;end;end;end;end;for ii=1:xfor jj=3:14new_data2(ii,jj)=data2(ii,jj);end;end;%creat a YY=zeros(number,number);YY=zeros(number,number);yy=zeros(number,number);for ii=1:x% for jj=1:14iii=new_data2(ii,1);jjj=new_data2(ii,2);if new_data2(ii,5)==2sub=new_data2(ii,6)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6 ))-new_data2(ii,7)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6))*i;Y(iii,jjj)=-sub./new_data2(ii,14);YY(iii,jjj)=sub./new_data2(ii,14);Y(jjj,iii)=-sub/new_data2(ii,14);YY(jjj,iii)=sub./new_data2(ii,14);yy(iii,jjj)=(1.-new_data2(ii,14))./(new_data2(ii,14).*new_data2(ii,14)).*sub;yy(jjj,iii)=(new_data2(ii,14)-1)./(new_data2(ii,14)).*sub;elseY(iii,jjj)=-new_data2(ii,6)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2 (ii,6))+new_data2(ii,7)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6))*i;YY(iii,jjj)=new_data2(ii,6)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data 2(ii,6))-new_data2(ii,7)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6))*i;Y(jjj,iii)=-new_data2(ii,6)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2 (ii,6))+new_data2(ii,7)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6))*i;YY(jjj,iii)=new_data2(ii,6)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6))-new_data2(ii,7)./(new_data2(ii,7).*new_data2(ii,7)+new_data2(ii,6).*new_data2(ii,6))*i;yy(iii,jjj)=new_data2(ii,8)./2.*i;yy(jjj,iii)=new_data2(ii,8)./2.*i;end;%end;end;for iii=1:numberY(iii,iii)=0;end;%for ii=1:x% for jj=1:14for iii=1:numberfor jj=1:number% if iii~=jjY(iii,iii)=Y(iii,iii)+YY(iii,jj)+yy(iii,jj);% end;end;end;%creat B, Gfor ii=1:numberfor jj=1:numberG(ii,jj)= real(Y(ii,jj));B(ii,jj)= imag(Y(ii,jj));end;end;%creat Initial_P Initial_Q Initial_Vfor ii=1:(s+r)set_P(ii,1)=(new_data1(ii,9)-new_data1(ii,7))./100;end;for ii=1:s;set_Q(ii,1)=(new_data1(ii,10)-new_data1(ii,8))./100;end;for ii=1:rset_V(ii,1)=new_data1(ii+s,12).*new_data1(ii+s,12);%try to modify for sike of correcting end;Initial_p_q_v=[set_P;set_Q;set_V];disp(Initial_p_q_v);%creat Initial_e,Initial_ffor ii=1:number-1e(ii,1)=1;f(ii,1)=0.0;%change f to test used to be 1.0end;e(number,1)=new_data1(number,12);f(number,1)=0;% e(64,1)=0.88;%test 118ieee% f(64,1)=0.39395826829394;% f(14,1)=0;% e(10,1)=1.045;%e(11,1)=1.01;%e(12,1)=1.07;%e(13,1)=1.09;%//////////////////////////////////////////////////////////////////////////%/////////////////////////////////////////////////////////////////////////%//////////////////////////////////////////////////////////////////////////%//////////////////////////////////////////////////////////////////////////% Start NEWTOWN CALULATIONfor try_time=1:25%Creat every node consume P Q and Un=s;m=r;for ii=1:(n+m)sum1=0;for jj=1:(n+m+1)sum1=sum1+e(ii,1).*(G(ii,jj).*e(jj,1)-B(ii,jj).*f(jj,1))+f(ii,1).*(G(ii,jj).*f(jj,1)+B(ii,jj).*e(jj,1));end;p(ii,1)=sum1;end;for ii=1:nsum2=0;for jj=1:(n+m+1)sum2=sum2+f(ii,1).*(G(ii,jj).*e(jj,1)-B(ii,jj).*f(jj,1))-e(ii,1).*(G(ii,jj).*f(jj,1)+B(ii,jj).*e(jj,1));end;q(ii,1)=sum2;end;disp('q=');disp(q);u=zeros((n+m),1);for ii=(n+1):(n+m)u(ii,1)=e(ii,1).*e(ii,1)+f(ii,1).*f(ii,1);end;for ii=n+1:(n+m)extra_u((ii-n),1)=u(ii,1);end;disp('extra_u=');disp(extra_u);sum=[p;q;extra_u];disp(sum)disp(s);disp(p);%creat Jacobiandisp(n);disp(m);for ii=1:(n+m)for jj=1:(n+m)if (ii~=jj)PF(ii,jj)=B(ii,jj).*e(ii,1)-G(ii,jj).*f(ii,1);PE(ii,jj)=-G(ii,jj).*e(ii,1)-B(ii,jj).*f(ii,1);elsess=0;qq=0;for num=1:(n+m+1)ss=ss+G(ii,num).*f(num,1)+B(ii,num).*e(num,1);qq=qq+G(ii,num).*e(num,1)-B(ii,num).*f(num,1);end;PF(ii,jj)=-ss+B(ii,jj).*e(ii,1)-G(ii,jj).*f(ii,1);%TEST+1PE(ii,jj)=-qq-G(ii,jj).*e(ii,1)-B(ii,jj).*f(ii,1);%TEST+1end;end;end;copy=3.14159;disp('================copy================')for ii=1:nfor jj=1:m+nif (ii~=jj)QE(ii,jj)=B(ii,jj).*e(ii,1)-G(ii,jj).*f(ii,1);%TEST+1QF(ii,jj)=G(ii,jj).*e(ii,1)+B(ii,jj).*f(ii,1);%TEST+1elsess=0;qq=0;for num=1:(n+m+1)ss=ss+G(ii,num).*f(num,1)+B(ii,num).*e(num,1);qq=qq+G(ii,num).*e(num,1)-B(ii,num).*f(num,1);end;QF(ii,jj)=-qq+G(ii,jj).*e(ii,1)+B(ii,jj).*f(ii,1);%TEST+1QE(ii,jj)=ss+B(ii,jj).*e(ii,1)-G(ii,jj).*f(ii,1);%TEST+1end;end;end;%disp('QF');%disp(QF);%disp('QE');%disp(QE);UE=zeros((n+m),(n+m));UF=zeros((n+m),(n+m));for ii=n+1:n+mfor jj=1:(n+m)if (ii~=jj)UE(ii,jj)=0;UF(ii,jj)=0;elsess=0;qq=0;for num=1:(n+m+1)ss=ss+G(ii,num).*f(num,1)+B(ii,num).*e(num,1);qq=qq+G(ii,num).*e(num,1)-B(ii,num).*f(num,1);end;UF(ii,jj)=-2.*f(ii,1);UE(ii,jj)=-2.*e(ii,1);end;end;end;for ii=(n+1):(n+m)for jj=1:(n+m)extra_UE((ii-n),jj)=UE(ii,jj);extra_UF((ii-n),jj)=UF(ii,jj);end;end;%disp('extra_UE');%disp(extra_UE);%disp('extra_Uf');%disp(extra_UF);Jacobian=[PF,PE;QF,QE;extra_UF,extra_UE];%disp('Jacobian=');%disp(Jacobian);%creat substract resultsubstract_result=Initial_p_q_v-sum;%disp('substract_result');%disp(substract_result);%calculate delta_f_edelta_f_e=-inv(Jacobian)*substract_result; %disp(delta_f_e);for ii=1:number-1;f(ii,1)=f(ii,1)+delta_f_e(ii,1);e(ii,1)=e(ii,1)+delta_f_e(ii+number-1,1); end;if max(substract_result)<1e-4break;end ;end;%disp('substract_result');%disp(substract_result);%disp('e=');%disp(e);%disp('f=');%disp(f);for ii=1:numberuuu(ii,1)= e(ii,1).*e(ii,1)+f(ii,1).*f(ii,1);U_RESULT(ii,1)=sqrt(uuu(ii,1));end;for ii=1:numberfor jj=1:numberif ii==a(1,jj)Old_Uresult(ii,1)=U_RESULT(jj,1)end;end;end;for ii=1:numberOld_Uresult(ii,2)=ii;end;%disp('U_result');%disp(U_RESULT);disp('====================================='); disp('The last result is :')disp('===========U===================BUS-NO.'); disp('U=')disp(Old_Uresult);%calculate the anglePI=3.141592for ii=1:numberAngle(ii,1)=atan(f(ii,1)./e(ii,1))./PI*180;end;for ii=1:numberfor jj=1:numberif ii==a(1,jj)Old_Angle(ii,1)=Angle(jj,1);Old_Angle(ii,2)=ii;end;end;end;disp('=======Angle===================BUS-NO.'); disp('Angle=');disp(Old_Angle);disp('=====Try-times=======================') disp('Try-times=')disp(try_time);%disp('p====================');%disp(p);% for jj=1:number% if a(1,jj)==118% man=jj% end;%end;%disp('man=========');%disp(man)sum4=0;for jj=1:numberY_conj(number,jj)=conj(Y(number,jj));sum4=sum4+Y_conj(number,jj).*(e(jj,1)-f(jj,1)*i);end;%sum4=sum4*e(number,1);disp('===============Balance P Q=========BUS-NO');%disp(sum4);Blance_Q(1,1)=imag(sum4)*100;Blance_Q(1,2)=a(1,number);Blance_P(1,1)=real(sum4)*100;Blance_P(1,2)=a(1,number);disp('Q Of the Balance node= ');disp(Blance_Q);disp('P Of the Balance node= ')disp(Blance_P);disp('=================================BUS-NO');%calculate the Q of the P-V nodeQ_PV_node=zeros(number,2);Y_conj=conj(Y);for ii=(s+1):(s+r)for jj=1:numberQ_PV_node(ii,1)=Q_PV_node(ii,1)+(e(ii,1)+f(ii,1)*i).*(Y_conj(ii,jj).*(e(jj,1)-f(jj,1)*i));end;end;for ii=(s+1):(s+r);Q_PV_node(ii,1)=Q_PV_node(ii,1).*100+new_data1(ii,8)*i;end;disp('This program is from /breadwinner') ;for ii=1:numberold_number=a(1,ii);Q_PV_node_old(old_number,1)=Q_PV_node(ii,1);end;for ii=1:numberQ_PV_node_old(ii,1)=imag(Q_PV_node_old(ii,1));end;for ii=1:numberQ_PV_node_old(ii,2)=ii;end;disp('Q gen=');disp(Q_PV_node_old);。
电力系统潮流计算的MATLAB辅助程序设计,潮流计算程序(精编文档).doc
【最新整理,下载后即可编辑】电力系统潮流计算的MATLAB辅助程序设计潮流计算,通常指负荷潮流,是电力系统分析和设计的主要组成部分,对系统规划、安全运行、经济调度和电力公司的功率交换非常重要。
此外,潮流计算还是其它电力系统分析的基础,比如暂态稳定,突发事件处理等。
现代电力系统潮流计算的方法主要:高斯法、牛顿法、快速解耦法和MATLAB的M语言编写的MATPOWER4.1,这里主要介绍高斯法、牛顿法和快速解耦法。
高斯法的程序是lfgauss,其与lfybus、busout和lineflow程序联合使用求解潮流功率。
lfybus、busout和lineflow程序也可与牛顿法的lfnewton程序和快速解耦法的decouple程序联合使用。
(读者可以到MATPOWER主页下载MATPOWER4.1,然后将其解压到MATLAB目录下,即可使用该软件进行潮流计算)一、高斯-赛德尔法潮流计算使用的程序:高斯-赛德法的具体使用方法读者可参考后面的实例,这里仅介绍各程序的编写格式:lfgauss:该程序是用高斯法对实际电力系统进行潮流计算,需要用到busdata和linedata两个文件。
程序设计为输入负荷和发电机的有功MW和无功Mvar,以及节点电压标幺值和相角的角度值。
根据所选复功率为基准值将负荷和发电机的功率转换为标幺值。
对于PV节点,如发电机节点,要提供一个无功功率限定值。
当给定电压过高或过低时,无功功率可能超出功率限定值。
在几次迭代之后(高斯-塞德尔迭代为10次),需要检查一次发电机节点的无功出力,如果接近限定值,电压幅值进行上下5%的调整,使得无功保持在限定值内。
lfybus:这个程序需要输入线路参数、变压器参数以及变压器分接头参数。
并将这些参数放在名为linedata的文件中。
这个程序将阻抗转换为导纳,并得到节点导纳矩阵。
busout:该程序以表格形式输出结果,节点输出包括电压幅值和相角,发电机和负荷的有功和无功功率,以及并联电容器或电抗器的有功和无功功率。
牛顿-拉夫逊法潮流计算matlab程序
end
fprintf(myf,'n线路计算结果:n节点I 节点J 线路功率S(I,J) 线路功率S(J,I) 线路损耗dS(I,J)n');
[bus,line] = ReNum_(bus,line,nodenum); % 对节点恢复编号的子程序
YtYm = YtYm_(line); % 计算线路的等效Yt和Ym的子程序,以计算线路潮流
bus_res = bus_res_(bus); % 计算节点数据结果的子程序
J = Jac_(bus,Y,nPQ); % 计算雅克比矩阵的子程序
UD = zeros(nPQ,nPQ);
for i = 1:nPQ
UD(i,i) = bus(i,2); % 生成电压对角矩阵
fclose(myf); % 在当前目录下生成“Result.m”文件,写入节点导纳矩阵
format long
EPS = 1.0e-10; % 设定误差精度
for t = 1:100 % 开始迭代计算,设定最大迭代次数为100,以便不收敛情况下及时跳出
[dP,dQ] = dPQ_(Y,bus,nPQ,nPV); % 计算功率偏差dP和dQ的子程序
for i = 1:nb
fprintf(myf,'%2.0f ',bus_res(i,1));
fprintf(myf,'%10.6f ',bus_res(i,2));
fprintf(myf,'%10.6f ',bus_res(i,3));
前推回代法潮流计算matlab
前推回代法潮流计算matlab随着计算机技术的不断发展,代数计算在科学计算和工程领域中越来越重要。
代数计算能够快速精确地求解方程组、积分、微分等数学问题,提高了计算效率,也为科研工作提供了有力的支持。
在代数计算中,代数推导是一种重要的方法,它可以通过代数等式的变换推导出新的等式,从而简化复杂的计算过程。
代数推导方法有很多,其中推回代法是一种常用的方法。
推回代法是指将已知的一些等式反过来使用,以便求解未知的变量。
在MATLAB中,使用推回代法可以快速地求解一些复杂的方程组、积分和微分等问题。
以求解方程组为例,假设有以下方程组:x + y = 52x – y = 1使用推回代法求解该方程组,可以先将第一个方程式化为y = 5 – x,然后将其代入第二个方程式中,得到:2x – (5 – x) = 1化简得到3x = 6,即x = 2。
将x = 2代入第一个方程式中,得到y = 3。
因此,该方程组的解为x = 2,y = 3。
在MATLAB中,可以使用syms命令定义符号变量,使用solve命令求解方程组。
例如,求解上述方程组的代码如下:syms x ysolve(x + y == 5, 2*x - y == 1)运行代码后,MATLAB会输出方程组的解:x = 2,y = 3。
除了求解方程组,推回代法在积分、微分等计算中也有广泛的应用。
例如,对于以下积分:∫(x2 + 2x + 1)dx可以使用推回代法将其化简为∫(x + 1)2dx,然后使用二次积分公式求解。
推回代法是一种常用的代数推导方法,在MATLAB中也有广泛的应用。
使用推回代法可以简化复杂的计算过程,提高计算效率,为科研工作提供有力的支持。
matlab电力系统潮流计算
电力系统潮流计算是电力系统分析和运行中的重要环节。
潮流计算主要用于确定电力系统中各个节点的电压、功率和潮流方向,以便进行功率平衡、电压稳定和线路负荷等方面的分析和评估。
MATLAB作为一种强大的数学建模和仿真工具,被广泛应用于电力系统潮流计算的研究和实际工程中。
本文将介绍MATLAB在电力系统潮流计算中的应用,包括算法原理、建模步骤和实例分析等内容。
一、潮流计算的基本原理潮流计算是指在给定电力网拓扑结构、负荷信息和发电机功率的情况下,通过迭代计算求解节点电压的复数值,以确定各节点的电压幅值和相角,进而计算各支路和各节点上的有功和无功功率。
潮流计算的基本原理是基于电力系统的潮流方程和节点功率平衡等基本理论,通过建立节点电压的复数方程组,利用迭代计算方法求解该方程组,从而得到节点的电压和功率信息。
二、MATLAB在潮流计算中的应用MATLAB作为一种功能强大的数学建模和仿真工具,具有丰富的数学计算函数和图形显示功能,适合于电力系统潮流计算的建模和仿真。
在MATLAB环境下,可以利用其矩阵运算、方程求解和数据可视化等功能,实现电力系统潮流计算的数学模型和算法的实现。
下面将介绍MATLAB在电力系统潮流计算中的具体应用步骤。
1. 建立电力系统潮流计算的数学模型在MATLAB环境下,首先需要建立电力系统潮流计算的数学模型,包括节点电压方程、支路潮流方程、节点功率平衡方程等。
利用MATLAB的矩阵运算和符号计算工具,可以将电力系统的节点和支路参数、负荷信息、发电机功率等数据表示为矩阵形式,建立电力系统潮流计算的数学模型。
2. 编写潮流计算的求解算法在建立电力系统潮流计算的数学模型后,需要编写潮流计算的求解算法。
在MATLAB环境下,可以利用其丰富的数学计算函数和优化工具,实现潮流计算的迭代求解算法,包括高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法等。
通过编写求解算法,可以实现电力系统潮流计算的数值求解过程。
3. 进行潮流计算的仿真实验在完成潮流计算的求解算法后,可以利用MATLAB进行潮流计算的仿真实验。
牛顿拉夫逊法潮流计算matlab程序
牛顿拉夫逊法潮流计算matlab 程序%电力系统的潮流计算,以下程序参考文献《电力系统毕业设计》中国水利电力出版社%(该文献用极坐标下的牛顿——拉夫逊方法实现,在此为了与课本一致做了修改)%为了计算方便将原来的下标做以下修改: S2 S3 S4 S5 U2 U3 U4 U5 改为S1 S2 S3 S4 U1 U2 %U3 U4 ,即原题的平衡点1就变为现在的平衡点5%1.形成节点导纳矩阵,yb55=6.250-18.750j;yb51=-5.000+15.000j;yb52= -1.250+3.750j;yb53=0.000-0.000j;yb54=0.000-0.0 00j;yb15=-5.000+15.000j;yb11=10.834-32.500j;yb12 =-1.667+5.000j;yb13=-1.667+5.000j;yb14=-2.500 +7.500j;yb25=-1.250+3.750j;yb21=-1.667+5.000j;yb22=12.917-38.750j;yb23=-10.000+30.000j;yb24=0.000 -0.000j;yb35=0.000-0.000j;yb31=-1.667+5.000j;yb32=-1 0.000+30.000j;yb33=12.917-38.750j;yb34=-1.250 +3.750j;yb45=0.000-0.000j;yb41=-2.500+7.500j;yb42=0.0 00-0.000j;yb43=-1.250+3.750j;yb44=3.750-11.25 0j;YB=[yb11 yb12 yb13 yb14 yb15; yb21 yb22 yb23 yb24 yb25 ;yb31 yb32 yb33 yb34 yb35; yb41 yb42 yb43 yb44 yb45 ;yb51 yb52 yb53 yb54 yb55];%计算各节点功率的不平衡量设U=E+jF ;Y=G+Bj;E(1)=1.00;E(2)=1.00;E(3)=1.00;E(4)=1.00;F(1)=0;F(2)=0;F(3)=0;F(4)=0;G=real(YB);B=imag(YB);%设S=P+Bj;S(1)=0.20+0.20i;S(2)=-0.45-0.15i;S(3)=-0.40-0.05 i;S(4)=-0.60-0.10i;P=real(S);Q=imag(S);k=0;precision=1;N1=4;while precision > 0.00000001E(5)=1.06;F(5)=0;for m=1:N1for n=1:N1+1%计算Pi,Qi,设Pi=Pt;Qi=QtPt(n)=(E(m)*(G(m,n)*E(n)-B(m,n)*F(n))+F(m)* (G(m,n)*F(n)+B(m,n)*E(n)));Qt(n)=(F(m)*(G(m,n)*E(n)-B(m,n)*F(n))-E(m)* (G(m,n)*F(n)+B(m,n)*E(n)));end%设P,Q的改变量为dP,dQdP(m)=P(m)-sum(Pt);dQ(m)=Q(m)-sum(Qt);endfor m=1:N1for n=1:N1+1%计算Hij Nij Jij LijH(m,n)=-B(m,n)*E(m)+G(m,n)*F(m); N(m,n)=G(m,n)*E(m)+B(m,n)*F(m); J(m,n)=-B(m,n)*F(m)-G(m,n)*E(m);L(m,n)=G(m,n)*F(m)-B(m,n)*E(m);endendfor m=1:N1for n=1:N1+1Bi(n)=G(m,n)*F(n)+B(m,n)*E(n);Ai(n)=G(m,n)*E(n)-B(m,n)*F(n);end%计算Hii,Nii,Jii,Lii,由公式4-44b 左侧公式实现,sum(Ai),sum(Bi)用于实现公式中的sigerma从j到n的求和;H(m,m)=sum(Bi)-(B(m,m)*E(m)+G(m,m)*F(m) )+2*G(m,m)*F(m);N(m,m)=sum(Ai)-(G(m,m)*E(m)-B(m,m)*F(m)) +2*G(m,m)*E(m);J(m,m)=-2*B(m,m)*F(m)+sum(Ai)-(G(m,m)*E( m)-B(m,m)*F(m));L(m,m)=-2*B(m,m)*E(m)-(sum(Bi)-(B(m,m)*E( m)+G(m,m)*F(m)));end%设雅可比矩阵为JJ,以下语句用来实现雅可比矩阵中对角线上元素H N J L 的排列for m=1:N1JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m);JJ(2*m-1,2*m)=N(m,m);JJ(2*m,2*m-1)=J(m,m);JJ(2*m,2*m)=L(m,m);end%以下语句用于实现雅可比矩阵非对角线上元素的排列for m=1:N1for n=1:N1if m==nelseH(m,n)=-B(m,n)*E(m)+G(m,n)*F(m);N(m,n)=G(m,n)*E(m)+B(m,n)*F(m);J(m,n)=-B(m,n)*F(m)-G(m,n)*E(m);L(m,n)=G(m,n)*F(m)-B(m,n)*E(m);JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n);JJ(2*m,2*n)=L(m,n);endendend%设由P,Q的改变量组成的8×1矩阵为PQ,由E,F的改变量组成的8×1矩阵为dU for m=1:N1PQ(2*m-1)=dP(m);PQ(2*m)=dQ(m);enddU=inv(JJ)*PQ';precision=max(abs(dU));for n=1:N1F(n)=F(n)+dU(2*n-1);E(n)=E(n)+dU(2*n);endfor n=1:N1+1U(n)=E(n)+(F(n))*j;endk=k+1;k-1, dU=dU',PQ,Uend%计算S(5),也就是题目中的S1,即平衡节点功率for m=1:N1+1I(m)=YB(5,m)*U(m);endS(5)=U(5)*sum(conj(I))%设网络总损耗为Ss,计算输电效率efficiency for m=1:N1+1S0(m)=S(m); P(m)=real(S(m));endSs=sum(S0)efficiency=(abs(P(3)+P(4)+P(2)))/(P(5)+(P(1)))*1 00%计算线功率S(m,n),与课本中各元素的相对位置有所不同for m=1:N1+1for n=1:N1+1S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-YB (m,n));endendS。
matlab电力系统快速解耦法潮流计算及短路计算程序
电力系统快速解耦法潮流分析及短路计算一.程序设计的基本思想:(1)由于电力系统潮流分析中要利用到矩阵运算,复数运算,故采用matlab编程。
采用文件输入,将系统的各个参数以文件的形式输入,便于程序的通用化。
(2)本程序共有两个输入文件,分别为线路参数的文件,和已知的节点状态文件(PQ)(3)为了使程序不仅仅局限于计算9节点网络,在形成节点导纳的函数Yn()中,利用循环,找出线路首节点中的最大编号数,自动确定节点导纳矩阵的维数。
故对于任意n节点网络,均可以计算出节点导纳矩阵(4)在(3)的前提下,为了使程序支持系统增加节点,增加负荷等造成的PQ参数改变,或者PQ表的加长。
对程序做了如下优化。
首先,程序执行的基础是PQ表中平衡节点在第一行,接下来是PV节点,最后是PQ节点,如果系统添加节点,或者删除节点,均在PQ表的末端操作,会造成PQ表的顺序不是平衡节点、PV节点、PQ节点的顺序。
故引入了seqencing()函数,其作用就是不论输入的PQ表是什么顺序,在程序读入后均按平衡-PV-PQ的顺序排列。
其次,顺序打乱的PQ表必须与支路参数表对应,故在Yn()函数中加入了两段循环体,使之对应(见相应函数体注释)(5)在满足了上述4个条件后,程序便可以通用化了。
当然,由于水平有限,且程序未能由大量数据测试,故缺陷在所难免,这里仅是做了通用化的尝试。
在本文最末附加了该程序通用化的实例。
二、潮流计算框图三.定义相应的函数1.形成节点导纳矩阵的函数Yn()function Y=Yn(x,y)%定义一名为Yn的函数,其功能是自动识别输入表中节点的个数,形成相应的节点导纳矩阵[fid,message]=fopen(x,'r') ; %从x文件中读入支路参数if fid==-1; %判断文件是否正确打开error(message);end;[HeadPoint,HeadNumber, EndPoint,EndNumber,R,X,B,k]=textread(x,'%s %d %s %d %f %f %f %f'); %将读入的参数处理为以列为向量的数组fclose(fid);%关闭文件L=length(HeadNumber); %确定输入表的行数[Pointstyle,PointNumber,Ps,Qs,Uk,Ok]=seqencing(y);%调用seqencing函数,引入y文件中的PQ参数A=PointNumber;for i=1:L; %通过以下两循环体,实现PQ参数与支路参数的编号对应for j=1:L;if HeadNumber(i)==j;HeadNumber(i)=A(j);break;end;end;end;for i=1:L;for j=1:L;if EndNumber(i)==j;EndNumber(i)=A(j);break;end;end;end;Y=zeros(L,L); %根据txt文件中数据表的长度建立空的节点导纳矩阵for i=1:Lm=HeadNumber(i);n=EndNumber(i);if k(i)==0; %判断是否何种元件,为输电线元件if n~=0;Y(m,m)=Y(m,m)+1j*B(i)+1/(R(i)+1j*X(i));Y(n,n)=Y(n,n)+1j*B(i)+1/(R(i)+1j*X(i));Y(m,n)=Y(m,n)-1/(R(i)+1j*X(i));Y(n,m)=Y(n,m)-1/(R(i)+1j*X(i));elseY(m,m)=Y(m,m)+R(i)+1j*X(i);end;else %为变压器元件if n~=0;Y(m,m)=Y(m,m)+1/(R(i)+1j*X(i));Y(m,n)=Y(m,n)-1/(k(i)*(R(i)+1j*X(i)));Y(n,n)=Y(n,n)+1/(k(i)*k(i)*(R(i)+1j*X(i)));Y(n,m)=Y(n,m)-1/(k(i)*(R(i)+1j*X(i)));elseY(m,m)=Y(m,m)+R(i)+1j*X(i);end;end;end;maxm=HeadNumber(1);%通过下面两个循环体,确定输入表中节点编号的最大值,及为节点导纳矩阵的维数for i=1:L;if maxm<=HeadNumber(i);maxm=HeadNumber(i);end;end;maxn=EndNumber(1);for i=1:L;if maxn<=EndNumber(i);maxn=EndNumber(i);end;end;Y=Y(1:max(maxm,maxn),1:max(maxm,maxn));%形成导纳矩阵2.对不满足要求的PQ参数表进行排序的函数seqencing()function [Pointstyle,PointNumber,Ps,Qs,Uk,Ok]=seqencing(y)%定义名为seqencing的函数,其功能是在系统添加节点,或输入的PQ参数的顺序不满足要求时,对PQ参数表进行重新排序,保证平衡节点放在第一行,接下来是PV节点,最后是PQ节点[fid,message]=fopen(y,'r'); %从y文件中读入PQ参数if fid==-1; %判断文件是否正确打开error(message);end;[Pointstyle,PointNumber,Ps,Qs,Uk,Ok]=textread(y,'%f %f %f %f %f %f');fclose(fid);L=length(PointNumber);%通过以下两个循环体,完成对PQ输入表的重新排序,其思想是,在PQ参数之前加入一列Pointstyle用于标识节点类型,平衡节点为0,PV节点为1,PQ节点为2,以Pointstyle列为基准进行排序for i=1:L;for j=1:L-i;if Pointstyle(j)>Pointstyle(j+1);t=Pointstyle(j+1);Pointstyle(j+1)=Pointstyle(j);Pointstyle(j)=t;t=PointNumber(j+1);PointNumber(j+1)=PointNumber(j);PointNumber(j)=t;t=Ps(j+1);Ps(j+1)=Ps(j);Ps(j)=t;t=Qs(j+1);Qs(j+1)=Qs(j);Qs(j)=t;t=Uk(j+1);Uk(j+1)=Uk(j);Uk(j)=t;end;end;end;3、形成解耦算法B’矩阵的函数 formB1()function B1=formB1(x,y)%定义名为B1的函数形成解耦算法中的B’矩阵,得到的B’矩阵用B1表示[fid,message]=fopen(x,'r') ; %从x文件中读入支路参数if fid==-1; %判断文件是否正确打开error(message);end;[HeadPoint,HeadNumber,EndPoint,EndNumber,R,X,B,k]=textread(x,'%s %d %s %d %f %f %f %f'); %将读入的参数处理为以列为向量的数组fclose(fid);L=length(HeadNumber);[Pointstyle,PointNumber,Ps,Qs,Uk,Ok]=seqencing(y);%调用seqencing函数,引入y文件中的PQ参数A=PointNumber;%通过以下两循环体,实现PQ参数与支路参数的编号对应for i=1:L;for j=1:L;if HeadNumber(i)==j;HeadNumber(i)=A(j);break;end;end;end;for i=1:L;for j=1:L;if EndNumber(i)==j;EndNumber(i)=A(j);break;end;end;end;B1=zeros(L,L);for i=1:L %以行为单位,通过循环,用支路参数对B1进行修改,形成B’矩阵 m=HeadNumber(i);n=EndNumber(i);B1(m,m)=B1(m,m)-1/X(i);B1(n,n)=B1(n,n)-1/X(i);B1(m,n)=B1(m,n)+1/X(i);B1(n,m)=B1(n,m)+1/X(i);endmaxm=HeadNumber(1);for i=1:L;if maxm<=HeadNumber(i);maxm=HeadNumber(i);end;end;maxn=EndNumber(1);for i=1:L;if maxn<=EndNumber(i);maxn=EndNumber(i);end;end;B1=B1(2:max(maxm,maxn),2:max(maxm,maxn)); %形成B’矩阵4、形成解耦算法B’’矩阵的函数 formB11()function B11=formB11(x,y)%定义名为B11的函数形成解耦算法中B’'矩阵,用B11表示从x文件中读入支路参数确定Y,从y文件中读入PQ参数确定B11的维数,即除去平衡节点和pv节点,此处要求PQ参数录入时,将平衡节点和PQ节点放在前排,这一要求在Yn函数中通过seqencing函数已经满足Y=Yn(x,y);B=imag(Y);[Pointstyle,PointNumber,Ps,Qs,Uk,Ok]=seqencing(y);i=1;j=1;while Pointstyle(i)<=1;i=i+1;j=j+1;end;B11=B(j:end,j:end); %形成B’’矩阵5、计算正常情况下系统节点电压的函数 powerflow()function [U0,O0]=powerflow(x,y)%定义名为powerflow的函数,利用快速解耦算法来计算正常情况下系统内各个节点的电压和相角[Pointstyle,PointNumber,Ps,Qs,Uk,Ok]=seqencing(y);% 调用seqencing函数对PQ参数表进行排序Y=Yn(x,y); %形成节点导纳矩阵,Yn为n维B1=formB1(x,y); %形成解耦算法中的B矩阵,B1为n-1维B11=formB11(x,y); %形成解耦算法中的B'矩阵,B'为m维G=real(Y); %取Y的实部B=imag(Y); %取Y的虚部U0=Uk;O0=Ok;L=length(PointNumber);P=zeros(L,1);Q=zeros(L,1);dP=zeros(L,1);dQ=zeros(L,1);number=1;i=1;k=1;while Pointstyle(i)<=1; %通过k值确定系统中PQ节点的个数i=i+1;k=k+1;end;while number<100 %定义迭代次数上限为100次for i=2:L;sum1=0;for j=1:L;sum1=sum1+U0(j)*(G(i,j)*cos(O0(i)-O0(j))+B(i,j)*sin(O0(i)-O0(j))); %潮流方程,n-1维end;dP(i)=Ps(i)-U0(i)*sum1;endfor i=k:L;sum2=0;for j=1:L;sum2=sum2+U0(j)*(G(i,j)*sin(O0(i)-O0(j))-B(i,j)*cos(O0(i)-O0(j))); %潮流方程,m 维end;dQ(i)=Qs(i)-U0(i)*sum2;enddP1=dP(2:L)./U0(2:L);dQ1=dQ(k:L)./U0(k:L);a=max(norm(dP1,inf));b=max(norm(dQ1,inf));if max(a,b)<0.00001 %判断是否收敛break;disp(‘迭代’)disp(k);disp(‘次后收敛’);else %如不收敛,dO=-inv(B1)*dP1; %dO为n-1维dU=-inv(B11)*dQ1; %dU为m维zero1=zeros(k-1,1);zero2=[0];DU=[zero1;dU];DO=[zero2;dO];U0=U0+DU;O0=O0+DO;number=number+1;end;if number==100;disp('迭代100次后不收敛,迭代结束');end;end;四.对相应的系统进行潮流分析和短路计算定义完上述函数之后,可直接调用函数形成导纳矩阵,计算正常情况下的节点电压,进行短路计算计算短路电流,短路后各个节点电压以及支路潮流分布。
22节点潮流计算matlab仿真程序
【22节点潮流计算matlab仿真程序详解】引言主题指定的22节点潮流计算matlab仿真程序是电力系统领域中的重要内容。
在本文中,我将以深入、广泛的方式来探讨这一主题,帮助您全面了解和掌握相关知识。
一、22节点潮流计算的概念1. 22节点潮流计算的基本介绍22节点潮流计算是电力系统分析中的重要部分,它是对电力系统节点之间功率、电压、相角等参数进行计算和分析的过程。
通过22节点潮流计算,可以有效评估电力系统的稳定性和可靠性。
2. 22节点潮流计算的基本原理在进行22节点潮流计算时,需要考虑节点之间的功率平衡方程、电压平衡方程等基本原理。
这些原理是潮流计算的理论基础,也是实际仿真程序设计的重要依据。
二、22节点潮流计算matlab仿真程序的设计与实现1. matlab在电力系统仿真中的应用matlab作为一种功能强大的科学计算软件,在电力系统领域有着广泛的应用。
通过matlab,可以方便地进行潮流计算、稳定性分析、拓扑优化等工作。
2. 22节点潮流计算matlab仿真程序的设计要点在设计22节点潮流计算matlab仿真程序时,需要考虑程序的模块化、可扩展性、运行效率等要点。
通过合理的程序设计,可以提高仿真程序的稳定性和可靠性。
三、22节点潮流计算matlab仿真程序的应用实例1. 22节点潮流计算matlab仿真程序的基本框架通过一份完整的22节点潮流计算matlab仿真程序,来实际演示程序的结构和实现过程。
这样可以让读者更直观地理解程序的设计和应用。
2. 22节点潮流计算matlab仿真程序的实际应用案例以一个具体的电力系统实例为例,演示22节点潮流计算matlab仿真程序的实际应用过程。
这样可以让读者更清晰地了解程序在实际工程中的价值和作用。
结束语通过本文的深度探讨和广度展示,相信您已经对22节点潮流计算matlab仿真程序有了更全面的了解。
也希望您能够在实际工作中灵活运用所学知识,不断提升自己在电力系统领域的技术水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
clear;
%各节点参数:节点编号,类型,电压幅值,电压相位,注入有功,注入无功%类型:1=PQ节点,2=PV节点,3=平衡节点
%本程序中将最后一个节点设为平衡节点
R_1=[1 1 1.0 0 0.2 0.2j;
2 1 1.0 0 -0.45 -0.15j;
3 1 1.0 0 -0.45 -0.05j;
4 1 1.0 0 -0.6 -0.1j;
5 3 1.0 0 0 0];
%支路号首端节点末端节点支路导纳
R_2=[1 5 2 1.25-3.75j;
2 2
3 10.00-30.00j;
3 3
4 1.25-3.75j;
4 1 4 2.50-7.50j;
5 1 5 5.00-15.00j;
6 1 2 1.667-5.00j];
n=5;L=6;%需要改变的到此为止
i=0;j=0;a=0;precision=1;k=0;
Y=zeros(n,n);u=zeros(1,n);delt=zeros(1,n);P=zeros(1,n);Q=zeros(1,n);
G=[];B=[];PP=[];uu=[];U=[];dp=[];dq=[];
for a=1:L
i=R_2(a,2);
j=R_2(a,3);
Y(i,j)=-R_2(a,4);
Y(j,i)=Y(i,j);
end
for a=1:n
for b=1:n
if a~=b
Y(a,a)=Y(a,a)+Y(a,b);
end
end
end
for i=1:n
for j=1:n
if i==j
Y(i,j)=-Y(i,j);
end
end
end
Y %形成导纳矩阵
for i=1:n
for j=1:n
G(i,j)=real(Y(i,j));
B(i,j)=imag(Y(i,j));
end
end
for a=1:n
u(a)=R_1(a,3);
P(a)=R_1(a,5);
Q(a)=R_1(a,6);
delt(a)=R_1(a,4);
end
while precision>0.0001 %判断是否满足精度要求
for a=1:n-1
for b=1:n
pt(b)=u(a)*u(b)*(G(a,b)*cos(delt(a)-delt(b))+B(a,b)*sin(delt(a)-delt(b)));
qt(b)=u(a)*u(b)*(G(a,b)*sin(delt(a)-delt(b))-B(a,b)*cos(delt(a)-delt(b))); end
pt,qt
pi(a)=sum(pt);qi(a)=sum(qt); %计算PQ节点的注入功率
dp(a)=P(a)-pi(a);
dq(a)=Q(a)-qi(a); %计算PQ节点的功率不平衡量
end
for a=1:n-1
for b=1:n-1
if a==b
H(a,a)=-qi(a)-u(a)^2*B(a,a); N(a,a)=pi(a)+u(a)^2*G(a,a);
J(a,a)=pi(a)-u(a)^2*G(a,a); L(a,a)=qi(a)-u(a)^2*B(a,a);
JJ(2*a-1,2*a-1)=H(a,a); JJ(2*a-1,2*a)=N(a,a);
JJ(2*a,2*a-1)=J(a,a); JJ(2*a,2*a)=L(a,a);
else
H(a,b)=u(a)*u(b)*(G(a,b)*sin(delt(a)-delt(b))-B(a,b)*cos(delt(a)-delt(b)));
J(a,b)=-u(a)*u(b)*(G(a,b)*cos(delt(a)-delt(b))+B(a,b)*sin(delt(a)-delt(b)));
N(a,b)=-J(a,b);L(a,b)=H(a,b);
JJ(2*a-1,2*b-1)=H(a,b);JJ(2*a-1,2*b)=N(a,b);
JJ(2*a,2*b-1)=J(a,b); JJ(2*a,2*b)=L(a,b);
end
end
end %计算jocbi各项,并放入统一矩阵JJ中,对JJ下标统一编号
JJ
for a=1:n-1
PP(2*a-1)=dp(a);
PP(2*a)=dq(a);
end %按统一矩阵形成功率不平衡
uu=inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu)); %判断是否收敛
for b=1:n-1
delt(b)=delt(b)+uu(2*b-1);
u(b)=u(b)+uu(2*b)*u(b); %将结果分解为电压幅值和角度
end %求解修正方程,得电压幅值变化量(标幺值)和角度变化量k=k+1;
end
for a=1:n
U(a)=u(a)*(cos(delt(a))+j*sin(delt(a)));
end
for b=1:n
I(b)=Y(n,b)*U(b);%求平衡节点的注入电流
end
S5=U(n)*sum(conj(I))%求平衡节点的注入功率
for a=1:n
for b=1:n
S(a,b)=U(a)*(conj(U(a))-conj(U(b)))*conj(-Y(a,b));
end
end %求节点i,j节点之间的功率,方向为由i指向j,
S %显示支路功率。