中国石油大学电力系统分析大作业Word格式.docx

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6）网络中的变压器。

1.3牛顿—拉夫逊迭代法的步骤及算法流程图：

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

流程图如下：

1.4程序代码及详细注释：

clear;

disp（'

【输出结果如下】：

'

）

m=5;

m1=5;

isb=5;

pr=0.0001;

A1=[120.025+0.08i0.07i10;

130.03+0.1i0.09i10;

230.02+0.06i0.05i10;

420.1905i01.05221;

530.1905i01.05221];

%A1是支路参数矩阵，第一列和第二列是节点编号.

%第三列为之路串联阻抗参数.

%第四列为含支路的对地导纳矩阵.

%第五列为含变压器之路的变压器变比.

%第六列表式是否含有变压器的参数，‘1’表示含有变压器，‘0’表示不含有.

%变压器侧为1，否则为0.

A2=[0-0.8055-0.5320i1002;

0-0.18-0.12i1002;

001002;

00.511.052203;

0011.052201];

%A2为节点参数矩阵.

%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.

----------【已知量：

】------------'

【支路参数矩阵】'

disp（A1）

【节点参数矩阵】'

disp（A2）

%==============================计算导纳矩阵========================

X=[10;

20;

30;

40;

50];

Y=zeros（m）;

U=zeros（1,m）;

cta=zeros（1,m）;

V=zeros（1,m）;

O=zeros（1,m）;

S1=zeros（m1）;

fori=1:

m

ifX（i,2）~=0;

p=X（i,1）;

Y（p,p）=X（i,2）;

end

end

m1

ifA1（i,6）==0

p=A1（i,1）;

q=A1（i,2）;

elsep=A1（i,2）;

q=A1（i,1）;

Y（p,q）=Y（p,q）-1./（A1（i,3）*A1（i,5））;

Y（q,p）=Y（p,q）;

Y（q,q）=Y（q,q）+1./A1（i,3）+A1（i,4）./2;

Y（p,p）=Y（p,p）+1./（A1（i,3）*A1（i,5）^2）+A1（i,4）./2;

【导纳矩阵】Y='

）;

disp（Y）%输出导纳矩阵

%====================给定各节点初始电压及给定各节点注入功率===================

G=real（Y）;

B=imag（Y）;

%分解出导纳阵的实部和虚部

cta（i）=angle（A2（i,3））;

U（i）=abs（A2（i,3））;

V（i）=A2（i,4）;

%PV、平衡节点及PQ节点电压模值

m%给定各节点注入功率

S（i）=A2（i,1）-A2（i,2）;

%i节点注入功率SG-SL

B（i,i）=B（i,i）+A2（i,5）;

%i节点无功补偿量（电纳值）

%=============用牛顿-拉夫逊法迭代求解非线性代数方程（功率方程）==============

P=real（S）;

Q=imag（S）;

%分解出各节点注入的有功和无功功率

ICT1=0;

IT2=1;

%迭代次数ICT1；

不满足收敛要求的节点数IT2

whileIT2~=0

IT2=0;

t1=1;

t2=1;

fori=1:

ifi~=isb

C（i）=0;

D（i）=0;

forj1=1:

m%第i行共m列（m个节点间互导纳及节点电压相乘即电流）

C（i）=C（i）+U（i）*U（j1）*（G（i,j1）*cos（cta（i）-cta（j1））+B（i,j1）*sin（cta（i）-cta（j1）））;

D（i）=D（i）+U（i）*U（j1）*（G（i,j1）*sin（cta（i）-cta（j1））-B（i,j1）*cos（cta（i）-cta（j1）））;

DP（t1）=P（i）-C（i）;

t1=t1+1;

ifA2（i,6）==2

DQ（t2）=Q（i）-D（i）;

t2=t2+1;

%计算失配功率

end

[失配功率]:

'

）%输出失配功率

disp（DP）;

disp（DQ）;

t1=t1-1;

t2=t2-1;

DPQ=[DP'

;

DQ'

];

%求DP,DQ

%==============以下为形成完整的雅克比矩阵===============

t1+t2

ifabs（DPQ（i））>

pr

IT2=IT2+1;

H=zeros（t1,t1）;

N=zeros（t1,t2）;

K=zeros（t2,t1）;

L=zeros（t2,t2）;

t1

ifj1~=isb&

j1~=i

H（i,j1）=0-U（i）*U（j1）*（G（i,j1）*sin（cta（i）-cta（j1））-B（i,j1）*cos（cta（i）-cta（j1）））;

elseifj1~=isb&

j1==i

H（i,j1）=U（i）^2*B（i,j1）+D（i）;

end%计算H矩阵

t2

N（i,j1）=0-U（i）*U（j1）*（G（i,j1）*cos（cta（i）-cta（j1））+B（i,j1）*sin（cta（i）-cta（j1）））;

N（i,j1）=0-U（i）^2*G（i,j1）-C（i）;

end%计算N矩阵

K（i,j1）=U（i）*U（j1）*（G（i,j1）*cos（cta（i）-cta（j1））+B（i,j1）*sin（cta（i）-cta（j1）））;

K（i,j1）=U（i）^2*G（i,j1）-C（i）;

end%计算K矩阵

L（i,j1）=0-U（i）*U（j1）*（G（i,j1）*sin（cta（i）-cta（j1））-B（i,j1）*cos（cta（i）-cta（j1）））;

L（i,j1）=U（i）^2*B（i,j1）-D（i）;

end%计算L矩阵

J=[H,N;

K,L];

%求雅可比矩阵

disp（'

【雅可比矩阵：

】'

disp（J）;

modify=-J\DPQ;

Dcta=modify（[1:

t1],:

t3=U（:

[1:

t2]）;

DU=diag（t3,0）*modify（[t1+1:

t1+t2],:

t4=1;

ifA2（i,6）~=1

cta（1,i）=cta（1,i）+Dcta（t4,1）;

t4=t4+1;

t5=1;

U（1,i）=U（1,i）+DU（t5,1）;

t5=t5+1;

ICT1=ICT1+1;

end%修正原值

UU（i）=U（i）*cos（cta（i））+1i*U（i）*sin（cta（i））;

forp=1:

c（p）=0;

forq=1:

c（p）=c（p）+conj（Y（p,q））*conj（UU（q））;

s（p）=UU（p）*c（p）;

********************************************************************************'

【各节点电压U为（节点从小到大排列）:

disp（UU）;

【各节点电压相角为（节点从小到大排列）：

disp（180*angle（UU）/pi）;

【按公式计算全部线路功率，结果如下:

Si（p,q）=UU（p）*（conj（UU（p））*conj（A1（i,4）./2）+（conj（UU（p）*A1（i,5））-conj（UU（q）））*conj（1./（A1（i,3）*A1（i,5））））;

%各条支路首端功率Si

f=[p,q,Si（p,q）];

disp（f）;

Sj（q,p）=UU（q）*（conj（UU（q））*conj（A1（i,4）./2）+（conj（UU（q）./A1（i,5））-conj（UU（p）））*conj（1./（A1（i,3）*A1（i,5））））;

%各条支路末端功率Sj

f=[q,p,Sj（q,p）];

【各条支路的功率损耗DS为（顺序同输入A1时一样）:

DS（i）=Si（p,q）+Sj（q,p）;

%各条支路功率损耗DS

disp（DS（i））;

Sp=0;

Sp=Sp+UU（isb）*conj（Y（isb,i））*conj（UU（i））;

【平衡节点的功率：

disp（Sp）;

1.6输出结果：

>

dlxt

】------------

【支路参数矩阵】

1.00002.00000.0250+0.0800i0+0.0700i1.00000

1.00003.00000.0300+0.1000i0+0.0900i1.00000

2.00003.00000.0200+0.0600i0+0.0500i1.00000

4.00002.00000+0.1905i01.05221.00005.00003.00000+0.1905i01.05221.0000

【节点参数矩阵】

0-0.8055-0.5320i1.0000002.0000

0-0.1800-0.1200i1.0000002.0000

001.0000002.0000

00.50001.00001.052203.0000

001.00001.052201.0000

【导纳矩阵】Y=

6.3110-20.4822i-3.5587+11.3879i-2.7523+9.1743i00

-3.5587+11.3879i8.5587-31.0693i-5.0000+15.0000i0+4.9889i0-2.7523+9.1743i-5.0000+15.0000i7.7523-28.8457i00+4.9889i

00+4.9889i00-5.2493i0

000+4.9889i00-5.2493i

0.80550.18000-0.5000

0.61200.42750.3175

】

-20.562211.38799.17430-6.31103.55872.7523

11.3879-31.376815.00004.98893.5587-8.55875.0000

9.174315.0000-29.163202.75235.0000-7.7523

04.98890-4.9889000

6.3110-3.5587-2.75230-20.402211.38799.1743

-3.55878.5587-5.0000011.3879-30.761815.0000

-2.7523-5.00007.752309.174315.0000-28.5282

-0.26950.02310.07480.0799

-0.1030-0.1277-0.1137

-28.810315.981412.82890-10.14784.55993.4378

15.7341-41.685520.18465.76685.3512-11.70836.6232

12.602820.1216-38.466804.19176.8122-10.2937

05.76680-5.766800.57990

7.9977-4.5599-3.43780-30.080315.981412.8289

-5.351211.3945-6.62320.579915.7341-42.180920.1846

-4.1917-6.812210.4433012.602820.1216-38.6942

-0.01070.00240.00440.0015

-0.0018-0.0041-0.0042

-27.324015.154512.16950-9.39984.41713.3502

14.9730-39.861419.25105.63744.9977-11.19246.3412

12.004019.2055-36.826603.90196.4777-9.8938

05.63740-5.637400.50150

7.7673-4.4171-3.35020-28.391515.154512.1695

-4.997710.8373-6.34120.501514.9730-40.109719.2510

-3.9019-6.47779.9027012.004019.2055-36.8350

1.0e-004*

-0.15240.04480.07460.0085

1.0e-005*

-0.0652-0.4685-0.5571

-27.277815.128812.14900-9.37434.41433.3490

14.9504-39.805719.22205.63334.9855-11.17846.3329

11.986219.1774-36.776703.89156.4669-9.8837

05.63330-5.633300.50000

7.7633-4.4143-3.34900-28.341815.128812.1490

-4.985510.8184-6.33290.500014.9504-40.045719.2220

-3.8915-6.46699.8838011.986219.1774-36.7767

*******************************************************************************

1.1586+0.1243i1.1292+0.0995i1.1251+0.0951i1.0000-0.0007i1.0000

6.12125.03344.8335-0.03880

1.00002.00000.4176+0.2856i

1.00003.00000.3879+0.2464i

2.00003.00000.0923+0.0216i

2.00004.00000.5000+1.1124i

3.00005.00000.4747+1.0795i

2.00001.0000-0.4123-0.3613i

3.00001.0000-0.3825-0.3468i

3.00002.0000-0.0921-0.0851i

4.00002.0000-0.5000-0.8919i

5.00003.0000-0.4747-0.8717i

********************************************************************************

0.0053-0.0757i

0.0054-0.1004i

0.0002-0.0635i

0+0.2205i

-0.0000+0.2078i

-0.4747-0.3638i

7、结果截图：

2:

P-Q解耦迭代法

2.1程序代码

clear

【电力系统混合坐标下的P—Q解耦迭代潮流计算】:

n=5;

m=3;

%===============参数初始化==========================

Y=zeros（n,n）;

%导纳矩阵

U=ones（n,1）;

%电压矢量

a=zeros（n,1）;

%相角矢量

Ps=zeros（n,1）;

Qs=zeros（n,1）;

P=zeros（n,1）;

Q=zeros（n,1）;

p=zeros（n-1,1）;

q=zeros（m,1）;

aa=zeros（n-1,1）;

u=zeros（