牛顿法潮流计算Matlab程序

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基于MATLAB牛顿拉夫逊法进行潮流计算

基于MATLAB牛顿拉夫逊法进行潮流计算

基于MATLAB牛顿拉夫逊法进行潮流计算【技术文档】
1.牛顿拉夫逊法在电力系统中的应用
由于电力系统存在着复杂的网络结构,要求高精度的计算,其复杂性导致一般的解析方法难以满足处理要求。

因此,经典的数值算法,如牛顿拉夫逊法(NLF)在计算中得到了广泛的应用。

牛顿拉夫逊法是一种以牛顿法为基础,利用拉夫逊步长更新的数值迭代方法。

电力系统除了需要求解静态ギス,还要求解动态ギス;这种动态ギス的求解并不是牛顿拉夫逊法的特征之一,因此,要使用牛顿拉夫逊法来求解电力系统的动态ギス,必须采用额外的技术,这种技术被称为牛顿拉夫逊法的“持续状态”,使用该方法可以求解电力系统中各类动态ギス的解。

2.MATLAB牛顿拉夫逊法应用:潮流计算
第一步,定义电力系统相关变量,包括母线及其网络拓扑结构、电源和功率元件等。

第二步,根据定义的变量建立平衡方程。

第三步,确定牛顿迭代次数以及拉夫逊步长准则。

matlab3节点牛顿拉夫逊潮流计算

matlab3节点牛顿拉夫逊潮流计算

1. Matlab3节点牛顿拉夫逊潮流计算简介Matlab是一种高度灵活的编程语言和数学工具,被广泛应用于科学计算和工程领域。

3节点牛顿拉夫逊潮流计算是一种电力系统分析方法,用于计算电力系统中各节点的电压和相角。

在本文中,我们将介绍如何使用Matlab进行3节点牛顿拉夫逊潮流计算,以及该方法的原理和应用。

2. 3节点牛顿拉夫逊潮流计算原理3节点牛顿拉夫逊潮流计算是一种基于潮流方程的迭代算法。

它通过不断迭代求解节点电压和相角,以达到系统在给定负荷下的稳态。

其核心原理是利用牛顿拉夫逊法迭代求解潮流方程,即功率平衡方程和节点电压方程,直至收敛得到结果。

3. Matlab在3节点牛顿拉夫逊潮流计算中的应用Matlab提供了丰富的数学工具和函数库,使其成为进行电力系统分析的理想工具。

在3节点牛顿拉夫逊潮流计算中,我们可以利用Matlab编写相应的算法和程序,对实际电力系统进行分析和计算。

通过Matlab的矩阵运算和迭代算法,可以高效地求解潮流方程,得到系统各节点的电压和相角。

4. 3节点牛顿拉夫逊潮流计算的应用3节点牛顿拉夫逊潮流计算在电力系统规划、运行和故障分析中具有重要的应用价值。

通过计算系统各节点的电压和相角,可以评估系统的电压稳定性和潮流分布,指导电力系统的规划和调度。

在系统发生故障时,可以利用3节点牛顿拉夫逊潮流计算分析系统的稳定性和可靠性,为故障处理提供依据。

5. 结语3节点牛顿拉夫逊潮流计算是一种重要的电力系统分析方法,Matlab作为一种强大的数学工具,为其提供了理想的支持和实现。

通过Matlab进行3节点牛顿拉夫逊潮流计算,可以高效地进行电力系统分析和计算,为电力系统的规划和运行提供科学依据。

希望本文可以帮助读者更加深入地了解3节点牛顿拉夫逊潮流计算及其在Matlab 中的应用。

6. Matlab3节点牛顿拉夫逊潮流计算的优势利用Matlab进行3节点牛顿拉夫逊潮流计算具有许多优势。

Matlab提供了丰富的数学函数和工具,能够快速高效地进行矩阵运算、迭代求解等操作,极大地简化了算法的实现。

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

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');。

matlab牛顿法电力系统潮流计算

matlab牛顿法电力系统潮流计算

标题:Matlab牛顿法在电力系统潮流计算中的应用一、概述电力系统潮流计算是电力系统分析与设计中的重要问题,它主要用于分析电力系统中各节点的电压、相角以及功率等参数。

其中,牛顿法是一种常用的潮流计算方法,在Matlab环境下的应用也十分广泛。

本文将对Matlab牛顿法在电力系统潮流计算中的应用进行深入探讨。

二、Matlab牛顿法的原理1. 牛顿法概述牛顿法是一种用于求解非线性方程组的数值方法,其迭代形式为: \[\mathbf{x}^{\left(k+1\right)}=\mathbf{x}^{\left(k\right)}-\mathbf{J}^{-1}\mathbf{f}\left(\mathbf{x}^{\left(k\right)}\right)\]其中,\(\mathbf{x}^{\left(k\right)}\)为第\(k\)次迭代的解向量,\(\mathbf{J}\)为\(\mathbf{f}\)的雅可比矩阵。

牛顿法是一种快速收敛的迭代方法,通常在电力系统潮流计算中具有较好的效果。

2. Matlab中的牛顿法实现在Matlab中,牛顿法可以通过编写相应的函数实现。

需要定义目标函数\(\mathbf{f}\)及其雅可比矩阵\(\mathbf{J}\)。

通过编写迭代过程,利用牛顿法进行求解。

三、电力系统潮流计算1. 潮流计算的概念电力系统潮流计算是指在给定负荷、线路参数和节点电压等条件下,求解系统中各节点的电压、相角以及功率等参数的过程。

潮流计算的目的是为了评估电力系统的稳定性和运行情况,对电网的规划与运行具有重要意义。

2. 潮流计算的数学模型电力系统潮流计算可以描述为一个非线性方程组求解的过程。

其数学模型可以表示为:\[\mathbf{f}\left(\mathbf{V},\boldsymbol{\theta}\right)=\mathbf{ 0}\]其中,\(\mathbf{V}\)为节点电压复数向量,\(\boldsymbol{\theta}\)为节点相角向量,\(\mathbf{f}\)为潮流方程。

matlab牛顿法代码举例

matlab牛顿法代码举例

matlab牛顿法代码举例使用 MATLAB 实现牛顿法的示例代码。

牛顿法(也称为牛顿-拉弗森方法)是一种在实数和复数域上求解方程的数值方法。

该方法使用函数和其导数的值来寻找函数零点的近似值。

function [root, iter] = newtonMethod(func, dfunc, x0, tol, maxIter) "%"newtonMethod 使用牛顿法求解方程"%"输入:"%"func - 目标函数"%"dfunc - 目标函数的导数"%"x0 - 初始猜测值"%"tol - 容差,求解精度"%"maxIter - 最大迭代次数"%"输出:"%"root - 方程的根"%"iter - 迭代次数x = x0;for iter = 1:maxIterfx = func(x);dfx = dfunc(x);if abs(dfx) < epserror('导数太小,无法继续迭代');endxnew = x - fx/dfx;if abs(xnew - x) < tolroot = xnew;return;endx = xnew;enderror('超过最大迭代次数');end"%"示例: 求解 x^3 - x - 2 = 0func = @(x) x^3 - x - 2;dfunc = @(x) 3*x^2 - 1;x0 = 1; "%"初始猜测值tol = 1e-6; "%"容差maxIter = 1000; "%"最大迭代次数[root, iter] = newtonMethod(func, dfunc, x0, tol, maxIter);fprintf('根是: "%"f, 在 "%"d 次迭代后找到\n', root, iter);在这个代码中,newtonMethod 函数接收一个函数 func 及其导数 dfunc,一个初始猜测值,容差和最大迭代次数 maxIter。

Matlab实现潮流计算程序

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。

基于MATLAB的牛顿拉夫逊迭代法计算潮流(附加短路计算)

基于MATLAB的牛顿拉夫逊迭代法计算潮流(附加短路计算)

这个程序可以适用于三机九节点系统(参数见主程序),本来是想编一个通用各种结构的程序的,但是因为鄙人比较懒,老师留作业时候又没说要通用,就没改完。

惭愧啊。

不过大同小异啦。

有兴趣的慢慢改吧。

使用方法:按后文中给出的代码建立.m文件放在一个文件夹里面。

先运行Powerflow_main.m计算算例系统的潮流;然后运行ShortcircuitCalc.m计算算例系统三相短路电流;程序说明详见各.m文件注释部分,写的已经很详细了,慢慢看吧。

Powerflow_main.m文件代码如下:clear%牛顿拉夫逊迭代法计算潮流format short %规定参数数据显示精度%节点参数矩阵%第一列为节点编号%第二列表示有功注入P%第三列表示无功注入Q%第四列表示电压幅值U%第五列表示电压角度θ%第六列表示发电机x′%第七列表示发电机E′%第八列表示节点类型(2表示平衡节点,1表示PV节点,0表示PQ节点)Node_p=[ 1, 0, 0, 1.04 , 0, 0.3, 1.137, 2;2, 1.63, 0, 1.025, 0, 0.3, 1.211, 1;3, 0.85, 0, 1.025, 0, 0.3, 1.047, 1;4, 0, 0, 1.0, 0, 0, 0, 0;5, -1.25, -0.5, 1.0, 0, 0, 0, 0;6, -0.9, -0.3, 1.0, 0, 0, 0, 0;7, 0, 0, 1.0, 0, 0, 0, 0;8, -1, -0.35, 1.0, 0, 0, 0, 0;9, 0, 0, 1.0, 0, 0, 0, 0];count_s=0;countPV=0;for k=1:size(Node_p,1)if Node_p(k,8)==1countPV=countPV+1;else if Node_p(k,8)==2count_s=count_s+1;end;end;end;countPV;count_s;countPQ=size(Node_p,1)-1-countPV;%显示节点参数disp('节点参数如下:')disp(Node_p)%支路参数%第一列为首节点,第二列为末节点,第三列表示R,第四列表示X,第五列表示B/2 %第六列表示支路类型(1为变比为1的变压器元件;2为输电线元件;0为接地支路)Branch_p =[ 1, 4, 0 , 0.0576, 0 , 1;2, 7, 0 , 0.0625, 0 , 1;3, 9, 0 , 0.0586, 0 , 1;4, 5, 0.01 , 0.085 , 0.088 , 2;4, 6, 0.017 , 0.092 , 0.079 , 2;5, 7, 0.032 , 0.161 , 0.153 , 2;6, 9, 0.039 , 0.17 , 0.179 , 2;7, 8, 0.0085, 0.072 , 0.0745, 2;8, 9, 0.0119, 0.1008, 0.1045, 2];%显示支路参数disp('支路参数如下:')disp(Branch_p)%设置节点初值U=Node_p(:,4);e_ang=Node_p(:,5);P=Node_p(:,2);Q=Node_p(:,3);save data.matformat long%计算结果数据显示精度%显示节点导纳矩阵admi();disp('节点导纳矩阵Y');sparseYKmax=10; %设置最大迭代次数kaccuracy=10^-7;%设置迭代精度k=0;%迭代次数初始化为零for k1=1:Kmax[dP,dQ,y]=getY(U,e_ang);if max(abs(y))<accuracybreak;end;J=jacob(U,e_ang,dP,dQ);x=-inv(J)*y;de_ang=[0;x(1:8)];dU=x(9:14);u1=U(2:9)*dU.';u=diag(u1);U(4:9)=U(4:9)+u;e_ang=e_ang+de_ang;k=k+1;end;e_ang=e_ang/pi*180;save result.matdisp('迭代次数:')kdisp('4号节点至9号节点电压幅值如下:') disp(U(4:9))disp('2号节点至9号节点电压相角如下:') disp(e_ang(2:9))admi.m文件代码如下:%节点导纳矩阵的形成format long %规定数据格式NI=size(Branch_p,1);k_t=1;Y=zeros(NI);for m1=1:NI;I=Branch_p(m1,1);J=Branch_p(m1,2);R=Branch_p(m1,3);X=Branch_p(m1,4);b=Branch_p(m1,5);Style=Branch_p(m1,6);if Style==1 %判断为变压器元件Y(I,I)=Y(I,I)+1/(R+1j*X);Y(J,J)=Y(J,J)+1/(R+1j*X)/k_t/k_t;Y(I,J)=Y(I,J)-1/(R+1j*X)/k_t;Y(J,I)=Y(J,I)-1/(R+1j*X)/k_t;else if Style==0 %判断为母线接地支路元件Y(I,J)=Y(I,J)+1/(R+1j*X);else %判断为输电线元件Y(I,I)=Y(I,I)+1j*b+1/(R+1j*X);Y(J,J)=Y(J,J)+1j*b+1/(R+1j*X);Y(I,J)=Y(I,J)-1/(R+1j*X);Y(J,I)=Y(J,I)-1/(R+1j*X);end;end;end;Y;G=real(Y);B=imag(Y);sparseY=sparse(Y);save data.mat;getY.m文件代码如下:(线性方程组常写作AX=Y形式,故此处命名为get_Y)%计算ΔP和ΔQ的函数function [dP,dQ,y]=getY(U,e_ang)load data P Q G B Node_p countPV count_s;dP=zeros(size(Node_p,1),1); sum1=zeros(size(Node_p,1),1);for i=1:size(Node_p,1)for j=1:size(Node_p,1)sum1(i)=sum1(i)+U(j)*(G(i,j)*cos(e_ang(i)-e_ang(j))+B(i,j)*sin(e_ang(i)-e_ang(j)));end;dP(i)=P(i)-U(i)*sum1(i);end;dQ=zeros(size(Node_p,1),1);sum2=zeros(size(Node_p,1),1);for i=1:size(Node_p,1)for j=1:size(Node_p,1)sum2(i)=sum2(i)+U(j)*(G(i,j)*sin(e_ang(i)-e_ang(j))-B(i,j)*cos(e_ang(i)-e_ang(j)));end;dQ(i)=Q(i)-U(i)*sum2(i);end;y=[dP((count_s+1):9);dQ((countPV+count_s+1):9)]; %拼接ΔP和ΔQ构成方程-J*x=y的向量yjacob.m文件的代码如下:%形成雅克比矩阵的函数function J=jacob(U,e_ang,dP,dQ)load data B G Q P Node_p countPV count_s;size_Y=size(Node_p,1);%H矩阵H1=zeros(size_Y);for i=1:size_Yfor j=1:size_Yif j==i;H1(i,j)= U(i)*U(i)*B(i,j)+Q(i)-dQ(i);elseH1(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e_ang(i)-e_ang(j))-B(i,j)*cos(e_ang(i)-e_ang(j)));end;endendH=H1(2:size_Y,2:size_Y);%N矩阵N1=zeros(size_Y);for i=1:size_Yfor j=1:size_Yif j==i;N1(i,j)= -U(i)*U(i)*G(i,j)-(P(i)-dP(i));elseN1(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e_ang(i)-e_ang(j))+B(i,j)*sin(e_ang(i)-e_ang(j)));end;end;end;N=N1(2:size_Y,(countPV+count_s+1):size_Y);%M矩阵M1=zeros(size_Y);for i=1:size_Yfor j=1:size_Yif j==i;M1(i,j)=U(i)*U(i)*G(i,j)-(P(j)-dP(j));elseM1(i,j)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(e_ang(i)-e_ang(j))+B(i,j)*sin(e_ang(i)-e_ang(j)));end;end;end;M=M1((countPV+count_s+1):size_Y,2:size_Y);%L矩阵L1=zeros(size_Y);for i=1:size_Yfor j=1:size_Yif j==i;L1(i,j)= U(i)*U(i)*B(i,j)-(Q(i)-dQ(i));elseL1(i,j)= -U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(e_ang(i)-e_ang(j))-B(i,j)*cos(e_ang(i)-e_ang(j)));end;endendL=L1((countPV+count_s+1):size_Y,(countPV+count_s+1):size_Y);J=[H N;M L];%拼接构成雅克比矩阵ShortcircuitCalc.m文件的代码如下:clear%三相短路计算format long;%对YN进行修正,形成包括发电机内阻抗和负荷阻抗的节点导纳矩阵re_admi();Z=inv(rY);%计算节点阻抗矩阵disp('4节点发生金属短路')f=4;%短路点为4节点%输出节点阻抗矩阵的短路点所在列disp('节点阻抗矩阵的短路点所在列Z(:,f)=');Z(:,f)%短路电流If计算load result U e_ang;e_angf=e_ang(f);Uf=U(f)*(cos(e_angf/180*pi)+1j*sin(e_angf/180*pi));Zff=Z(f,f);zf=0;If=Uf/(Zff+zf);i_angf=angle(If)*180/pi;If=abs(If);%短路电流计算结果显示disp('短路电流幅值:')Ifdisp('短路电流相角(单位为°)')i_angf%短路时各节点电压计算U_k=U;for x1=1:size(Node_p,1)U_k(x1)=U(x1)*(cos(e_ang(x1)*pi/180)+1j*sin(e_ang(x1)*pi/180))-Z(x1,f)*If*(cos(i_angf*pi/180)+ 1j*sin(i_angf*pi/180));end;%Uk为短路时各节点电压幅值Uk=abs(U_k);%uk_ang为短路时各节点电压相角(单位为°)uk_ang=angle(U_k)*180/pi;%输出短路时各节点电压disp('短路时1-9节点电压:')disp('幅值:')Ukdisp('相角:(单位为°)')uk_ang%计算短路时各支路电流%输出矩阵初始化%第一列为首节点i%第二列为末节点j%第三列为Ii幅值%第四列为Ii相角(单位为°)%第五列为Ij幅值%第六列为Ij相角(单位为°)Ik=[1 4 1 0 1 0;2 7 1 0 1 0;3 9 1 0 1 0;4 5 1 0 1 0;4 6 1 0 1 0;5 7 1 0 1 0;6 9 1 0 1 0;7 8 1 0 1 0;8 9 1 0 1 0];load data Branch_p k_t;%其中变压器变比为k_tNI=size(Branch_p,1);for m1=1:NI;I=Branch_p(m1,1);J=Branch_p(m1,2);R=Branch_p(m1,3);X=Branch_p(m1,4);b=Branch_p(m1,5);Style=Branch_p(m1,6);if Style~=1 %判断为非变压器支路Ik(m1,3)=(U_k(I)-U_k(J))/(R+1j*X)+U_k(I)*1j*b;Ik(m1,4)=angle(Ik(m1,3))*180/pi;Ik(m1,3)=abs(Ik(m1,3));Ik(m1,5)=(U_k(J)-U_k(I))/(R+1j*X)+U_k(J)*1j*b;Ik(m1,6)=angle(Ik(m1,5))*180/pi;Ik(m1,5)=abs(Ik(m1,5));else %否则为变压器支路Ik(m1,3)=(U_k(I)-U_k(J))/(R+1j*X)/k_t;Ik(m1,4)=angle(Ik(m1,3))*180/pi;Ik(m1,3)=abs(Ik(m1,3));Ik(m1,5)=(U_k(J)-U_k(I))/(R+1j*X)/k_t;Ik(m1,6)=angle(Ik(m1,5))*180/pi;Ik(m1,5)=abs(Ik(m1,5));endend%输出短路时各节点电流disp('第一列为首节点i')disp('第二列为末节点j')disp('第三列为Ii幅值')disp('第四列为Ii相角(单位为°)')disp('第五列为Ij幅值')disp('第六列为Ij相角(单位为°)')format shortIksave result_k%形成包括发电机内阻抗、负荷阻抗的节点导纳矩阵format long %规定数据显示精度load data P Q Y Node_p ;load result U;rY=Y;for n1=1:size(Node_p,1)Xd=Node_p(n1,6);Ed=Node_p(n1,7);style=Node_p(n1,8);if style~=0 %判断是否为发电机节点rY(n1,n1)=rY(n1,n1)+1/(1j*Xd);%YN中与发电机节点对应的对角线元素增加发电机导纳else %其他节点(包含负荷节点)rY(n1,n1)=rY(n1,n1)+(-P(n1)+1j*Q(n1))/(U(n1)*U(n1));%与负荷节点对应的对角线元素增加负荷导纳%对于非负荷节点Y矩阵元素不做修改但仍满足上式end;end;rY;。

牛顿法matlab程序及例题

牛顿法matlab程序及例题

牛顿法matlab程序及例题牛顿法是一种求解非线性方程组的常用方法,它的基本思想是通过迭代逐步逼近方程组的根。

在matlab中,可以通过编写相应的程序来实现牛顿法,并且可以通过一些例题来深入理解其应用。

下面是一份牛顿法的matlab程序:function [x, fval, exitflag, output] = mynewton(fun, x0, tol, maxiter)% fun:非线性方程组的函数句柄% x0:初始点% tol:允许误差% maxiter:最大迭代次数x = x0;fval = feval(fun, x);iter = 0;output = [];while norm(fval) > tol && iter < maxiteriter = iter + 1;J = myjacobian(fun, x);dx = - J fval;x = x + dx;fval = feval(fun, x);output = [output; [x', norm(fval)]];endif norm(fval) <= tolexitflag = 0; % 成功求解elseexitflag = 1; % 未能求解end% 计算雅可比矩阵function J = myjacobian(fun, x)n = length(x);fval = feval(fun, x);J = zeros(n);h = sqrt(eps); % 微小的增量for j = 1:nxj = x(j);x(j) = xj + h;fval1 = feval(fun, x);x(j) = xj - h;fval2 = feval(fun, x);x(j) = xj;J(:, j) = (fval1 - fval2) / (2 * h);end接下来,我们可以通过一个例题来演示牛顿法的应用。

直角坐标牛顿-拉夫逊法潮流计算matlab程序(仅供参考)

直角坐标牛顿-拉夫逊法潮流计算matlab程序(仅供参考)

%该程序仅针对《电力系统分析下》何仰赞P61的4节点算例。

%节点电压用直角坐标表示时的牛顿-拉夫逊法潮流计算(matlab程序,可能有小错误,仅供学习之用,如果想要通用的程序,可自己动手改或再到pudn、csdn等网站搜索更好的)%南昌大学电力061李圣涛2009年5月编写,2012年5月上传clc%清空command windowsclear all%清空workspace%为了提高可移植性、可读性、通用性,设置以下变量N=4;%独立节点数NPQ=2;%PQ节点数NPV=1;%PV节点数K=0;%迭代次数%请输入最大迭代次数Kmax。

可从0开始,以观察第Kmax次迭代的结果Kmax=input('\n\n请输入最大迭代次数后回车(可从零开始) Kmax=\n');small=10^(-5);%ε不能太小%i为节点标号,其中1号……NPQ号为PQ节点,(NPQ+1)%号……(N-1)号为PV节点,N号节点为平衡节点%节点导纳矩阵Y的实部G=[1.042093-0.5882350-0.453858;-0.5882351.0690050-0.480769;0000;-0.453858-0.48076900.934627 ];%节点导纳矩阵Y的虚部B=[ -8.2428762.3529413.6666671.891074;2.352941-4.72737702.403846;3.6666670-3.33333330;1.8910742.4038460-4.261590 ];%Y矩阵Y=complex(G,B);%给定PQ节点的Pnode、Qnode,PV节点的Pnode、Vnode。

(Vnode为节点电压的幅值)Pnode=[ -0.3-0.550.5];%PQ、PV节点的初值PQnode=[-0.18-0.130];%PQ节点的初值QVnode=[ 001.10];%PV节点的初值V%迭代初值e=[ 1.01.01.11.05];f=[ 0000];%利用for循环来实现多次迭代。

基于牛顿拉夫逊法潮流计算的matlab实验报告(含源程序和结果)

基于牛顿拉夫逊法潮流计算的matlab实验报告(含源程序和结果)

基于牛顿拉夫逊法潮流计算的matlab实验报告一、实验目的和要求1.学习掌握matlab的基本用法2.应用MATLAB语言编写具有一定通用性的牛顿-拉夫逊法潮流计算程序。

要求:(1)潮流计算方法为牛顿-拉夫逊法。

(2)编程语言为MATLAB。

(3)程序具有较强通用性。

二、程序流程图1.程序流程图开始形成节点导纳矩阵输入原始数据,节点重新编号设节点电压初值(0)(0)i ie f,i=1,2…,n,i≠s置迭代次数P=0置节点号i=1计算雅克比矩阵元素按公式计算PQ节点的()k i P∆,()kiQ∆,PV节点的()kiP∆,()2kiU∆求解修正方程式,得()kie∆,()kif∆雅克比矩阵是否已全部形成?求()max||ke∆,()max||kf∆迭代次数P=P+1i=i+1计算各节点电压的新值:(1)()()k k kie e e+=+∆(1)()()k k kif f f+=+∆三、求解问题及其结果1.求解问题:IEEE-美国新英格兰10机39节点测试系统1)系统单线图2)系统参数1)系统容量基准值为100MV A。

2) 负荷数据见表D-1表D-1 负荷数据3)发电机数据见表D-24)线路参数见表D-3LN35: BUS-4接有并联电容器,B 4=1.0000 LN36: BUS-5接有并联电容器,B 4=2.00005)变压器参数见表D-4%IEEE-美国新英格兰10机39节点测试系统% 1 2 3 4 5 6% bus volt angle p q typebus=[ 1 1.0000 0.00 0.00 0.00 12 1.0000 0.00 0.00 0.00 13 1.0000 0.00 -3.22 -0.024 14 1.0000 0.00 -5.00 -1.84 15 1.0000 0.00 0.00 0.00 16 1.0000 0.00 0.00 0.00 17 1.0000 0.00 -2.338 -0.84 18 1.0000 0.00 -5.22 -1.76 19 1.0000 0.00 0.00 0.00 110 1.0000 0.00 0.00 0.00 111 1.0000 0.00 0.00 0.00 112 1.0000 0.00 -0.085 -0.88 113 1.0000 0.00 0.00 0.00 114 1.0000 0.00 0.00 0.00 115 1.0000 0.00 -3.20 -1.53 116 1.0000 0.00 -3.29 -0.323 117 1.0000 0.00 0.00 0.00 118 1.0000 0.00 -1.58 -0.30 119 1.0000 0.00 0.00 0.00 120 1.0000 0.00 -6.80 -1.03 121 1.0000 0.00 -2.74 -1.15 122 1.0000 0.00 0.00 0.00 123 1.0000 0.00 -2.475 -1.15 124 1.0000 0.00 -3.08 -0.922 125 1.0000 0.00 -2.24 -0.472 126 1.0000 0.00 -1.39 -0.17 127 1.0000 0.00 -2.81 -0.755 128 1.0000 0.00 -2.06 -0.276 129 1.0000 0.00 -2.835 -0.269 130 1.0475 0.00 2.50 0.00 231 1.0000 0.00 0.00 0.00 332 1.0000 0.00 6.50 1.759 133 1.0000 0.00 6.32 1.0335 134 1.0123 0.00 5.08 0.00 235 1.0493 0.00 6.50 0.00 236 1.0000 0.00 5.60 0.9688 137 1.0278 0.00 5.40 0.00 238 1.0265 0.00 8.30 0.00 239 1.0300 0.00 -1.04 0.00 2];% 1 2 3 4 5 6 7 % line: from bus to bus R, X, G, B/2 Kline=[ 2 1 0.00350 0.04110 0 0.34935 0;39 1 0.00100 0.02500 0 0.37500 0;3 2 0.00130 0.01510 0 0.12860 0;25 2 0.00700 0.00860 0 0.07300 0;4 3 0.00130 0.02130 0 0.11070 0;18 3 0.00110 0.01330 0 0.10690 0;5 4 0.00080 0.01280 0 0.06710 0;14 4 0.00080 0.01290 0 0.06910 0;6 5 0.00020 0.00260 0 0.02170 0;8 5 0.00080 0.01120 0 0.07380 0;7 6 0.00060 0.00920 0 0.05650 0;11 6 0.00070 0.00820 0 0.06945 0;8 7 0.00040 0.00460 0 0.03900 0;9 8 0.00230 0.03630 0 0.19020 0;39 9 0.00100 0.02500 0 0.60000 0;11 10 0.00040 0.00430 0 0.03645 0;13 10 0.00040 0.00430 0 0.03645 0;14 13 0.00090 0.01010 0 0.08615 0;15 14 0.00180 0.02170 0 0.18300 0;16 15 0.00090 0.00940 0 0.08550 0;17 16 0.00070 0.00890 0 0.06710 0;19 16 0.00160 0.01950 0 0.15200 0;21 16 0.00080 0.01350 0 0.12740 0;24 16 0.00030 0.00590 0 0.03400 0;18 17 0.00070 0.00820 0 0.06595 0;27 17 0.00130 0.01730 0 0.16080 0;22 21 0.00080 0.01400 0 0.12825 0;23 22 0.00060 0.00960 0 0.09230 0;24 23 0.00220 0.03500 0 0.18050 0;26 25 0.00320 0.03230 0 0.25650 0;27 26 0.00140 0.01470 0 0.11980 0;28 26 0.00430 0.04740 0 0.39010 0;29 26 0.00570 0.06250 0 0.51450 0;29 28 0.00140 0.01510 0 0.12450 0;4 0 0 0 0 1.0000 0;5 0 0 0 0 2.0000 0;11 12 0.00160 0.04350 0 0 100.60000/100;13 12 0.00160 0.04350 0 0 100.60000/100;30 2 0.00000 0.01810 0 0 102.50000/100 ;31 6 0.00000 0.02500 0 0 107.00000/100 ;32 10 0.00000 0.02000 0 0 107.00000/100 ;34 20 0.00090 0.01800 0 0 100.90000/100 ;33 19 0.00070 0.01420 0 0 107.00000/100 ;35 22 0.00000 0.01430 0 0 102.50000/100 ;36 23 0.00050 0.02720 0 0 100.00000/100 ;37 25 0.00060 0.02320 0 0 102.50000/100 ;38 29 0.00080 0.01560 0 0 102.50000/100 ;20 19 0.00070 0.01380 0 0 106.00000/100] ;计算结果牛顿-拉夫逊法潮流计算结果节点计算结果:n节点节点电压节点相角(角度)节点注入功率1 1.049185 -8.874991 0.000000 + j 0.0000002 1.053167 -6.367180 0.000000 + j 0.0000003 1.041493 -9.207297 -3.220000 + j -0.0240004 1.036574 -10.042585 -5.000000 + j -1.8400005 1.044652 -8.959237 0.000000 + j 0.0000006 1.043883 -8.293104 0.000000 + j 0.0000007 1.032645 -10.342431 -2.338000 + j -0.8400008 1.031177 -10.811816 -5.220000 + j -1.7600009 1.042715 -10.595648 0.000000 + j 0.00000010 1.046426 -6.010476 0.000000 + j 0.00000011 1.044322 -6.792462 0.000000 + j 0.00000012 1.030736 -6.795388 -0.085000 + j -0.88000013 1.042351 -6.675491 0.000000 + j 0.00000014 1.036310 -8.232337 0.000000 + j 0.00000015 1.018517 -8.519794 -3.200000 + j -1.53000016 1.025492 -7.051856 -3.290000 + j -0.32300017 1.032750 -8.077118 0.000000 + j 0.00000018 1.034779 -8.936485 -1.580000 + j -0.30000019 1.044862 -2.382169 0.000000 + j 0.00000020 0.988148 -3.811032 -6.800000 + j -1.03000021 1.024926 -4.596980 -2.740000 + j -1.15000022 1.042650 -0.070512 0.000000 + j 0.00000023 1.032952 -0.245457 -2.475000 + j -1.15000024 1.021125 -6.906503 -3.080000 + j -0.92200025 1.060163 -4.952002 -2.240000 + j -0.47200026 1.052697 -6.205207 -1.390000 + j -0.17000027 1.037683 -8.217337 -2.810000 + j -0.75500028 1.050444 -2.695196 -2.060000 + j -0.27600029 1.050163 0.063077 -2.835000 + j -0.26900030 1.004392 1.594781 6.500000 + j 1.75900031 0.991632 2.892572 6.320000 + j 1.03350032 1.050539 7.797786 5.600000 + j 0.96880033 1.047500 -3.957598 2.500000 + j 1.21117434 1.012300 1.385774 5.080000 + j 1.82635935 1.049300 4.925324 6.500000 + j 2.63756636 1.027800 1.819476 5.400000 + j -0.10822437 1.026500 7.125579 8.300000 + j 0.21422538 1.030000 -10.390696 -1.040000 + j -2.29163939 1.000000 0.000000 5.628660 + j 1.384403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)2 1 1.178698 + j -0.360055 -1.174311 + j -0.360481 0.004386 + j -0.720536 39 1 6.405845 + j -2.096152 -6.361848 + j 2.408287 0.043997 + j 0.3121353 2 -3.633961 + j -0.542613 3.649983 + j 0.446577 0.016021 + j -0.096036 25 2 2.370242 + j -1.109311 -2.328681 + j 0.997356 0.041562 + j -0.1119554 3 -0.750370 + j -0.307172 0.751094 + j 0.080014 0.000724 + j -0.227159 18 3 0.337560 + j -0.663855 -0.337133 + j 0.438599 0.000427 + j -0.225256 5 4 1.635254 + j 0.499000 -1.633054 + j -0.609119 0.002200 + j -0.110119 14 4 2.621711 + j -0.216428 -2.616576 + j 0.150777 0.005135 + j -0.065651 6 5 4.826035 + j -0.675350 -4.821682 + j 0.684607 0.004353 + j 0.0092578 5 -3.178130 + j -1.041836 3.186428 + j 0.998989 0.008297 + j -0.042847 7 6 -4.249274 + j -0.969559 4.259899 + j 1.010657 0.010625 + j 0.04109811 6 3.465003 + j -0.270003 -3.457273 + j 0.209136 0.007730 + j -0.0608668 7 -1.909893 + j -0.196732 1.911274 + j 0.129559 0.001381 + j -0.0671739 8 0.132235 + j 0.116464 -0.131977 + j -0.521432 0.000258 + j -0.404968 39 9 7.617154 + j -1.902126 -7.557438 + j 2.142687 0.059717 + j 0.24056111 10 -3.483660 + j -0.203064 3.488121 + j 0.171352 0.004461 + j -0.03171213 10 -3.008372 + j -0.730489 3.011879 + j 0.688680 0.003508 + j -0.04180914 13 -2.934129 + j -0.411463 2.941429 + j 0.307264 0.007300 + j -0.10419915 14 -0.311115 + j -0.998556 0.312417 + j 0.627891 0.001303 + j -0.37066516 15 2.896296 + j 0.430232 -2.888885 + j -0.531444 0.007411 + j -0.10121217 16 -2.048841 + j 0.950740 2.052282 + j -1.049122 0.003441 + j -0.098383 19 16 4.542969 + j 0.681545 -4.511670 + j -0.625873 0.031300 + j 0.05567221 16 3.324778 + j -0.302389 -3.316338 + j 0.177006 0.008440 + j -0.125383 24 16 0.410793 + j -0.811601 -0.410571 + j 0.744757 0.000222 + j -0.066844 18 17 -1.917560 + j 0.363855 1.920087 + j -0.475208 0.002527 + j -0.111353 27 17 -0.128621 + j 0.132648 0.128754 + j -0.475531 0.000133 + j -0.342884 22 21 6.093176 + j 1.070437 -6.064778 + j -0.847611 0.028398 + j 0.22282623 22 -0.406149 + j -1.116063 0.406824 + j 0.928040 0.000675 + j -0.18802424 23 -3.490793 + j -0.110399 3.516516 + j 0.138837 0.025723 + j 0.02843826 25 -0.771398 + j -0.442881 0.773189 + j -0.111580 0.001791 + j -0.55446027 26 -2.681379 + j -0.887648 2.691475 + j 0.731900 0.010096 + j -0.15574828 26 1.416063 + j -0.565082 -1.408178 + j -0.210747 0.007885 + j -0.77583029 26 1.921038 + j -0.679443 -1.901899 + j -0.248272 0.019138 + j -0.927715 29 28 3.491624 + j -0.395924 -3.476063 + j 0.289082 0.015561 + j -0.106842 4 0 0.000000 + j -1.074485 0.000000 + j 0.000000 0.000000 + j -1.0744855 0 0.000000 + j -2.182596 0.000000 + j 0.000000 0.000000 + j -2.18259611 12 0.018656 + j 0.473066 -0.018327 + j -0.464126 0.000329 + j 0.00894013 12 0.066943 + j 0.423225 -0.066673 + j -0.415874 0.000270 + j 0.00735130 2 7.897633 + j -0.731582 -7.897633 + j 1.860277 0.000000 + j 1.12869531 6 7.506817 + j 1.371343 -7.506817 + j 0.109153 0.000000 + j 1.48049632 10 12.260592 + j 5.296517 -12.260592 + j -2.064007 0.000000 + j 3.23250934 20 5.080000 + j 1.826359 -5.054406 + j -1.314473 0.025594 + j 0.51188633 19 -1.716763 + j 5.348910 1.736896 + j -4.940504 0.020133 + j 0.40840535 22 6.500000 + j 2.637566 -6.500000 + j -1.998477 0.000000 + j 0.63908936 23 1.402814 + j -0.195113 -1.401865 + j 0.246763 0.000949 + j 0.05165037 25 9.586236 + j 0.419689 -9.533808 + j 1.607517 0.052428 + j 2.02720638 29 -12.165903 + j 2.106593 12.280860 + j 0.135062 0.114957 + j 2.24165520 19 -1.745594 + j 0.284473 1.747837 + j -0.240265 0.002242 + j 0.044208结果分析:此程序的运行结果和试验程序给出的结果是一致的。

matpower中的牛顿拉夫逊算法代码

matpower中的牛顿拉夫逊算法代码

matpower中的牛顿拉夫逊算法代码Matpower是一个用于电力系统潮流和稳定性分析的开源软件包。

牛顿拉夫逊算法是Matpower中用于潮流计算的核心算法之一。

在本文中,我们将一步一步回答有关Matpower中牛顿拉夫逊算法的问题,并深入探讨其原理和应用。

第一部分:Matpower简介和潮流计算1.1 Matpower简介Matpower是一款由美国康奈尔大学和加州大学伯克利分校共同开发的Matlab工具箱。

它提供了一套用于电力系统静态分析的功能齐全的工具,包括潮流计算、最优潮流计算、潮流控制和稳定性分析等。

Matpower已经成为电力系统工程师进行各种电力系统分析的首选软件之一。

1.2 潮流计算潮流计算是电力系统中用于计算系统中各节点电压和功率的方法。

它是电力系统故障分析和计算负荷需求等重要的预处理步骤。

潮流计算的目标是求解电压相角和电压幅值,以及电网中的潮流分布。

第二部分:牛顿拉夫逊算法原理2.1 概述牛顿拉夫逊算法是一种迭代方法,用于求解非线性方程组的数值解。

在潮流计算中,我们需要使用牛顿拉夫逊算法来求解非线性的功率方程组。

2.2 第一步:建立功率方程组牛顿拉夫逊算法的第一步是建立纳入功率平衡方程和节点潮流约束条件的功率方程组。

这个方程组通常表示为“F(x)=0”的形式,其中F是一个向量函数,x是一个向量,它包含了待求的电压相角和电压幅值。

2.3 第二步:线性化功率方程组牛顿拉夫逊算法的第二步是线性化功率方程组。

这可以通过Taylor级数展开来实现。

通过在初始点附近进行一阶近似,我们可以将非线性功率方程组转化为一个线性方程组。

2.4 第三步:求解线性方程组线性化的功率方程组可以写成“J(x)Δx=-F(x)”的形式,其中J 是功率方程组的雅可比矩阵,Δx是一个向量,表示电压相角和电压幅值的变化量。

解这个线性方程组的目的是找到Δx的近似解。

2.5 第四步:更新变量牛顿拉夫逊算法的第四步是更新变量。

(完整版)潮流计算的MATLAB源程序

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%简单潮流计算的牛顿拉夫逊程序,相关的原始数据数据数据输入格式如下:%B1是支路参数矩阵,第一列和第二列是节点编号。

节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路,第一列为低压侧节点编号,第二列为高压侧节点%编号,将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。

%第三列为支路的串列阻抗参数。

%第四列为支路的对地导纳参数。

%第五列为含变压器支路的变压器的变比%第六列为变压器是否含有变压器的参数,其中“1"为含有变压器,%“0”为不含有变压器。

%B2为节点参数矩阵,其中第一列为节点注入发电功率参数;第二列为节点负荷功率参数;第三列为节点电压参数;第六列为节点类型参数,其中“1”为平衡节点,“2”为PQ节点,“3”为PV节点参数。

%X为节点号和对地参数矩阵.其中第一列为节点编号,第二列为节点对地%参数。

n=input(’请输入节点数:n=');n1=input(’请输入支路数:n1=');isb=input(’请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input(’请输入支路参数:B1=’);B2=input(’请输入节点参数:B2=’);X=input('节点号和对地参数:X=');Y=zeros(n);Times=1; %置迭代次数为初始值%创建节点导纳矩阵for i=1:n1if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0。

5*B1(i,4);Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0。

5*B1(i,4);else %含有变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)—1/(B1(i,3)*B1(i,5));Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,5)^2*B1(i,3));endendYOrgS=zeros(2*n—2,1);DetaS=zeros(2*n—2,1); %将OrgS、DetaS初始化%创建OrgS,用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h—1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y (i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))—imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0 if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h—1,1)=OrgS(2*h—1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))—real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendOrgS%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压PVU=zeros(n-h—1,1);t=0;for i=1:nif B2(i,6)==3t=t+1;PVU(t,1)=B2(i,3);endendPVU%创建DetaS,用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h—1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h—1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))—OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0 if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2—imag(B2(i,3))^2;endendDetaS%创建I,用于存储节点电流参数i=zeros(n—1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h—1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));endendI%创建Jacbi(雅可比矩阵)Jacbi=zeros(2*n—2);h=0;k=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k—1)=—imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real (I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)—2*imag (I(h,1));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h—1,2*k-1)=—imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h—1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=—Jacbi(2*h—1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h—1,2*k—1);endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h—1,2*k-1)=—imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h—1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k—1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h—1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k—1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendendJacbi%求解修正方程,获取节点电压的不平衡量DetaU=zeros(2*n—2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理if B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j—1,1)*sqrt(—1);endendfor i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendB2%开始循环**********************************************************************while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1); %初始功率参数在迭代过程中是不累加的,所以在这里必须将其初始化为零矩阵h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h—1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))—imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))—imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real (B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))—real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendOrgS%创建DetaSh=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))—OrgS(2*h—1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))—OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h—1,1)=real(B2(i,2))—OrgS(2*h—1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;endendDetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h—1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(—1))/conj(B2(i,3));endendI%创建JacbiJacbi=zeros(2*n—2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h—1,2*k—1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k—1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k—1)—2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h—1,2*k—1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h—1,2*k)=real(Y(i,j))*real (B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k—1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h—1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h—1,2*k-1)=—imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));elseJacbi(2*h-1,2*k—1)=-imag(Y(i,j))*real (B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n—1)k=0;endendendendendJacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j—1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:nif B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(—1);endendB2Times=Times+1; %迭代次数加1endTimes一个原始数据的例子节点数 5支路数 5平衡节点编号 5精度pr 0。

牛顿-拉夫逊法潮流计算matlab程序

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fprintf(myf,'%10.6f + j %10.6fn',real(bus_res(i,4)),imag(bus_res(i,4)));
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));

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潮流计算的M A T L A B源程序This manuscript was revised by the office on December 22, 2012%简单潮流计算的牛顿拉夫逊程序,相关的原始数据数据数据输入格式如下:%B1是支路参数矩阵,第一列和第二列是节点编号。

节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路,第一列为低压侧节点编号,第二列为高压侧节点%编号,将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。

%第三列为支路的串列阻抗参数。

%第四列为支路的对地导纳参数。

%第五列为含变压器支路的变压器的变比%第六列为变压器是否含有变压器的参数,其中“1”为含有变压器,%“0”为不含有变压器。

%B2为节点参数矩阵,其中第一列为节点注入发电功率参数;第二列为节点负荷功率参数;第三列为节点电压参数;第六列为节点类型参数,其中“1”为平衡节点,“2”为PQ节点,“3”为PV节点参数。

%X为节点号和对地参数矩阵。

其中第一列为节点编号,第二列为节点对地%参数。

n=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入支路参数:B1=');B2=input('请输入节点参数:B2=');X=input('节点号和对地参数:X=');Y=zeros(n);Times=1; %置迭代次数为初始值%创建节点导纳矩阵for i=1:n1 if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3); Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); else %含有变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3); Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,5)^2*B1(i,3)); endendY OrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1); %将OrgS、DetaS初始化%创建OrgS,用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:n %对PQ节点的处理 if i~=isb&B2(i,6)==2 h=h+1; for j=1:n OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+ imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3))); end endendfor i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0 if i~=isb&B2(i,6)==3 h=h+1; for j=1:n OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3))); end endendOrgS%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压PVU=zeros(n-h-1,1);t=0;for i=1:n if B2(i,6)==3 t=t+1; PVU(t,1)=B2(i,3); endendPVU%创建DetaS,用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;fori=1:n %对PQ节点的处理 if i~=isb&B2(i,6)==2 h=h+1; DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); endendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0 if i~=isb&B2(i,6)==3 h=h+1; t=t+1; DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; endendDetaS%创建I,用于存储节点电流参数i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:n if i~=isbh=h+1; I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3)); endendI%创建Jacbi(雅可比矩阵)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n %对PQ节点的处理 if B2(i,6)==2 h=h+1; for j=1:n if j~=isb k=k+1; if i==j %对角元素的处理 Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h, 1)); Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1)); else %非对角元素的处理 Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k); Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1); end if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0; end end end endendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理 if B2(i,6)==3h=h+1; for j=1:n if j~=isb k=k+1; if i==j %对角元素的处理 Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h, 1)); Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3)); Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3)); else %非对角元素的处理 Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0; Jacbi(2*h,2*k)=0; end if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行 k=0; end end end endendJacbi%求解修正方程,获取节点电压的不平衡量DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理 if B2(i,6)==2 j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1); endendfori=1:n %对PV节点的处理 if B2(i,6)==3 j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1); endendB2%开始循环********************************************************************** while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1); %!!!初始功率参数在迭代过程中是不累加的,所以在这里必须将其初始化为零矩阵h=0;j=0;for i=1:n if i~=isb&B2(i,6)==2 h=h+1; for j=1:n OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+ imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3))); end endendfor i=1:n if i~=isb&B2(i,6)==3 h=h+1; for j=1:n OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+ imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3))); end endendOrgS%创建DetaSh=0;for i=1:n if i~=isb&B2(i,6)==2 h=h+1; DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); endendt=0;for i=1:n ifi~=isb&B2(i,6)==3 h=h+1; t=t+1; DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; endendDetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:n ifi~=isb h=h+1; I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3)); endendI%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;fori=1:n if B2(i,6)==2 h=h+1; for j=1:n if j~=isb k=k+1; if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h, 1)); Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1)); else Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3)); Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k); Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1); end if k==(n-1) k=0; end end end endendk=0;for i=1:n if B2(i,6)==3h=h+1; for j=1:n if j~=isb k=k+1; if i==j Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h, 1)); Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3)); Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3)); else Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3)); Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0; Jacbi(2*h,2*k)=0; end if k==(n-1) k=0; end end end endendJacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n if B2(i,6)==2 j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1); endendfor i=1:n if B2(i,6)==3 j=j+1; B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1); endendB2Times=Times+1; %迭代次数加1endTimes一个原始数据的例子节点数 5支路数 5平衡节点编号 5精度pr 0.000001B1(支路参数矩阵)[1 2 0.04+0.25i 0.5i 1 0;1 3 0.1+0.35i 0 1 0;2 30.08+0.30i 0.5i 1 0;4 2 0.015i 0 1.05 1;5 3 0.03i 0 1.05 1]B2(节点参数矩阵)[0 -1.6-0.8i 1 0 0 2;0 -2-1i 1 0 0 2;0 -3.7-1.3i 1 0 0 2;0 5+0i 1.051.05 0 3;0 0 1.05 1.05 0 1]X(节点号和对地参数)[1 0;2 0;3 0;4 0;5 0]。

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

牛顿—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=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡母线节点号:isb=');pr=input('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);Y(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);endY(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,5)^2)+B1(i,4)./2;Y(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;if i~=isbC(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);Q1=f(i)*C(i)-D(i)*e(i); %求'P,Q'V2=e(i)^2+f(i)^2;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; endendelseDP=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~=isbX1=-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;endendendendend %求雅可比矩阵for k=3:N0k1=k+1;N1=N;for k2=k1:N1J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);endJ(k,k)=1;if k~=3k4=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)^2+f(k)^2);endfor i=1:nDy(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);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(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)^2);O(k)=atan(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O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(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('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');。

MATLAB牛顿拉夫逊法算潮流分析

MATLAB牛顿拉夫逊法算潮流分析

MATLAB牛顿拉夫逊法算潮流分析潮流分析是电力系统中的一项重要任务,主要用于计算电网中各个节点的电压和线路中的电流分布。

这些数据对于电力系统的运行和规划具有重要意义。

牛顿拉夫逊法(Newton-Raphson method)是一种常用的求解潮流分析问题的数值算法。

牛顿拉夫逊法基于非线性潮流方程,通过迭代计算来逼近电力系统中节点电压和线路电流的值。

它采用了泰勒级数展开和牛顿迭代的思想,通过不断更新估计值来找到方程的根。

在潮流分析中,我们需要求解的主要是节点电压和线路电流。

对于节点电压,我们可以通过潮流方程来描述。

假设电网中有N个节点,那么每个节点的电压都可以表示为V=,V,e^(jθ),其中,V,表示幅值,θ表示相角。

根据潮流方程,节点电压之间的复数表示为:I=Y*V其中,I是节点电流,Y是节点导纳矩阵,V是节点电压。

将节点电压和电流的复数表示代入潮流方程中,我们可以得到以下非线性方程组:f(V)=Y*V-I=0这个方程组的求解就是潮流分析的目标。

由于方程组是非线性的,无法直接求解,因此我们需要借助数值方法,如牛顿拉夫逊法。

牛顿拉夫逊法的基本思想是通过迭代寻找方程组f(V)的根。

假设当前的电压估计值为V0,我们需要找到一个新的电压估计值V1,使得f(V1)=0。

牛顿拉夫逊法通过泰勒级数展开,将f(V1)在V0附近展开,然后求得方程的近似解。

具体来说,牛顿拉夫逊法的迭代步骤如下:1.初始化电压估计值V0为一个合理的初始值。

2.计算方程f(V)在V0处的雅可比矩阵J和残差向量r,其中雅可比矩阵J是方程f(V)对于未知数V的偏导数矩阵。

3.解线性方程组J*ΔV=-r,求得修正量ΔV。

4.更新电压估计值V1=V0+ΔV。

5.如果方程的近似解达到了要求的精度,终止迭代;否则,返回第2步。

牛顿拉夫逊法的关键是求解线性方程组J*ΔV=-r,其中J是雅可比矩阵,r是残差向量。

可以采用直接法或迭代法来求解线性方程组,具体方法可以根据实际情况选择。

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

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。

潮流计算(matlab)实例计算

潮流计算(matlab)实例计算

潮流例题:根据给定的参数或工程具体要求(如图),收集和查阅资料;学习相关软件(软件自选:本设计选择Matlab进行设计)。

2.在给定的电力网络上画出等值电路图。

3.运用计算机进行潮流计算。

4.编写设计说明书。

一、设计原理1.牛顿-拉夫逊原理牛顿迭代法是取x0 之后,在这个基础上,找到比x0 更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到更接近方程根的近似跟。

牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。

电力系统潮流计算,一般来说,各个母线所供负荷的功率是已知的,各个节点电压是未知的(平衡节点外)可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然后由节点导纳矩阵列写功率方程,由于功率方程里功率是已知的,电压的幅值和相角是未知的,这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。

为了便于用迭代法解方程组,需要将上述功率方程改写成功率平衡方程,并对功率平衡方程求偏导,得出对应的雅可比矩阵,给未知节点赋电压初值,一般为额定电压,将初值带入功率平衡方程,得到功率不平衡量,这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量(未知的)构成了误差方程,解误差方程,得到节点电压不平衡量,节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值,将新的初值带入原来的功率平衡方程,并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的电压不平衡量,这样不断迭代,不断修正,一般迭代三到五次就能收敛。

牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤:(1)形成各节点导纳矩阵Y。

(2)设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。

(3)计算各个节点的功率不平衡量。

(4)根据收敛条件判断是否满足,若不满足则向下进行。

(5)计算雅可比矩阵中的各元素。

(6)修正方程式个节点电压(7)利用新值自第(3)步开始进入下一次迭代,直至达到精度退出循环。

(8)计算平衡节点输出功率和各线路功率2.网络节点的优化1)静态地按最少出线支路数编号这种方法由称为静态优化法。

matlab牛顿法程序

matlab牛顿法程序

matlab牛顿法程序牛顿法是一种常用的优化算法,主要用于求解非线性方程或最优化问题。

它基于一阶导数和二阶导数的信息,通过不断迭代逼近目标函数的零点或最小值。

在Matlab中,我们可以利用该语言的强大功能和简洁的语法编写牛顿法程序。

牛顿法的核心思想是利用二阶导数逼近目标函数,然后通过迭代来逼近方程的解。

设目标函数为f(x),则牛顿法的迭代公式为:x_{n+1} = x_n - f'(x_n) / f''(x_n)其中,x_n是当前的迭代点,f'(x_n)和f''(x_n)分别是目标函数在x_n处的一阶导数和二阶导数。

为了编写一个通用的牛顿法程序,我们需要先定义目标函数及其导数求解的函数。

以求解方程f(x) = 0为例,我们将定义一个函数newton_method(f, f_prime, x0, tol),其中f是目标函数,f_prime是一阶导数函数,x0是初始点,tol是迭代精度。

首先,我们需要定义目标函数和一阶导数函数:```matlabfunction y = f(x)y = x^2 - 2;endfunction y = f_prime(x)y = 2*x;end```接下来,我们可以定义牛顿法的主函数newton_method:```matlabfunction root = newton_method(f, f_prime, x0, tol)x = x0;while abs(f(x)) > tolx = x - f(x) / f_prime(x);endroot = x;end```在主函数中,我们使用一个while循环不断迭代,直到满足迭代精度tol。

每次迭代,我们更新x的值,逼近方程的解。

现在,我们可以调用newton_method函数来求解具体的方程。

假设我们要求解方程x^2 - 2 = 0,初始点x0取1,迭代精度tol取0.0001。

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Temp1=Temp1+Um(k)*(G(L,k)*cos(delta)+B(L,k)*sin(delta));
Temp2=Temp2+Um(k)*(G(L,k)*sin(delta)-B(L,k)*cos(delta));
end
P(L)=Um(L)*Temp1;
Q(L)=Um(L)*Temp2;
Correct=Jacobi\deltaPQ;
% Part 3.4: Correcting voltage for PQ nodes and angles for PV nodes;
5-j*15 1.667-j*5 0];
Y=[y(1,2)+y(1,3) -y(1,2) -y(1,3);
-y(1,2) y(1,2)+y(2,3) -y(2,3);
-y(1,3) -y(2,3) y(1,3)+y(2,3)];
G=tive matrix;
Temp1=G(2,3)*cos(delta)+B(2,3)*sin(delta);
N23=-Um(2)*Um(3)*Temp1;
N33=-P(3)-G(3,3)*Um(3)*Um(3);
% J matrix;
J32=-N23;
J33=-P(3)+G(3,3)*Um(3)^2;
% L matrix;
% This program is to calculate power flow using Newton-Raphonson iterative
% method. Developed by Wang shishan, 2010-10-27.
for k=2:3
sita(k)=sita(k)-Correct(k-1);
end
Um(3)=Um(3)-Correct(3)*Um(3);
% Part 3.5: Checking Q2?
Q2_G=SB*Q(2)-Qout(2);
if Q2_G&gt;Q2_range(2)
Q(2)=Q2_range(2)/SB;
elseif Q2_G&lt;Q2_range(1)
Q(2)=Q2_range(1)/SB;
else
disp(&#39;Reactive power at 2th node in a norm range&#39;);
end
end % END-iteration.
% Part 4: Postprocess----Power flowing in every branch;
B=imag(Y); % Image part, susceptance matrix;
% Part 2: Initialing voltage, power value;
SB=100 ; % MVA, base power;
Pin=[0;20;0]; % Input active power at 2th node;
for k=(L+1):3
delta=sita(L)-sita(k);
Temp1=G(L,k)*sin(delta)-B(L,k)*cos(delta);
H(L,k)=-Um(L)*Um(k)*Temp1;
H(k,L)=H(L,k);
end
end
% N matrix;
delta=sita(2)-sita(3);
% Part 3.1: Solving error vectors of active and reactive powers;
for L=2:3 % L: No. of node;
Temp1=0;
Temp2=0;
for k=1:3
delta=sita(L)-sita(k);
L33=-Q(3)+B(3,3)*Um(3)^2;
% Creating Jacobi matrix;
Jacobi=[H(2,2) H(2,3) N23;
H(3,2) H(3,3) N33;
J32 J33 L33]
% Part 3.3: Solving the correcting equation;
Q2_range=[0 35]; % Range of min and max for Q2;
U=[1.05;1.03;1.0];
sita=angle(U); % Phase angle of voltage;
Um=abs(U); % Amplititude of voltage;
Nmax=10;
TL=1E-06; % Tolerance level;
% Part 3: Iterative process;
for Ite=1:Nmax % Iterative vary;
end
deltaP=(Pin-Pout)/SB-P&#39;;
deltaQ=(Qin-Qout)/SB-Q&#39;;
deltaPQ=[deltaP(2) deltaP(3) deltaQ(3)]&#39;;
if max(deltaPQ)&lt;TL
disp(&#39;Iteration is sucessful.&#39;)
for k=1:Nn
U(k)=Um(k)*exp(j*sita(k));
end
for I=1:Nn
for J=1:Nn
S(I,J)=U(I)*conj((U(I)-U(J))*y(I,J));
end
end
%THE END,
Ite
Um
sita
break;
end
% Part 3.2: Creating Jacobi elements coreponding matrix J;
% H matrix;
for L=2:3
H(L,L)=Q(L)+B(L,L)*Um(L)*Um(L);
% Part 1: Creating admittance matrix Y;
clear;
Nn=3; % Number of nodes;
y=[0 1.25-j*3.75 5-j*15
1.25-j*3.75 0 1.667-j*5
Pout=[0;50;60]; % Output active power at 2th node;
Qin=[0;0;0]; % Inpouring reactive power;
Qout=[0; -20;25]; % Outing reactive power;
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