潮流计算程序及计算结果.docx
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潮流计算程序及计算结果.docx
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潮流计算程序及计算结果
附表1:
计算机计算潮流程序:
%本程序的功能是用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算
%B1矩阵:
1、支路首端号;2、末端号;3、支路阻抗;4、支路对地电纳
%5、支路的变比;6、支路首端处于K侧为1,1侧为0
%B2矩阵:
1、该节点发电机功率;2、该节点负荷功率;3、节点电压初始值
%4、PV节点电压V的给定值;5、节点所接的无功补偿设备的容量
%6、节点分类标号
clear;
n=13;%input('请输入节点数:
n=');
nl=13;%input('请输入支路数:
nl=');
isb=1;%input('请输入平衡母线节点号:
isb=');
pr=0.00001;%input('请输入误差精度:
pr=');
B1=[];%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=');
Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl);
%-------修改部分------------
ym=0;
SB=100;UB=220;
%ym=input('您输入的参数是标么值?
(若不是则输入一个不为零的数值)');
ifym~=0
%SB=input('请输入功率基准值:
SB=');
%UB=input('请输入电压基准值:
UB=');
YB=SB./UB./UB;
BB1=B1;
BB2=B2;
fori=1:
nl
B1(i,3)=B1(i,3)*YB;
B1(i,4)=B1(i,4)./YB;
end
disp('B1矩阵B1=');
disp(B1)
fori=1:
n
B2(i,1)=B2(i,1)./SB;
B2(i,2)=B2(i,2)./SB;
B2(i,3)=B2(i,3)./UB;
B2(i,4)=B2(i,4)./UB;
B2(i,5)=B2(i,5)./SB;
end
disp('B2矩阵B2=');
disp(B2)
end
%%%---------------------------------------------------
fori=1:
nl%支路数
ifB1(i,6)==0%左节点处于低压侧
p=B1(i,1);q=B1(i,2);
else
p=B1(i,2);q=B1(i,1);
end
Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));%非对角元
Y(q,p)=Y(p,q);
Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2;%对角元K侧
Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%对角元1侧
end
%求导纳矩阵
disp('导纳矩阵Y=');
disp(Y)
%----------------------------------------------------------
G=real(Y);B=imag(Y);%分解出导纳阵的实部和虚部
fori=1:
n%给定各节点初始电压的实部和虚部
e(i)=real(B2(i,3));
f(i)=imag(B2(i,3));
V(i)=B2(i,4);%PV节点电压给定模值
end
fori=1:
n%给定各节点注入功率
S(i)=B2(i,1)-B2(i,2);%i节点注入功率SG-SL
B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%i节点无功补偿量
end
%===================================================================
P=real(S);Q=imag(S);
ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;
whileIT2~=0
IT2=0;a=a+1;
fori=1:
n
ifi~=isb%非平衡节点
C(i)=0;D(i)=0;
forj1=1:
n
C(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%Σ(Gij*ej-Bij*fj)
D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%Σ(Gij*fj+Bij*ej)
end
P1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%节点功率P计算eiΣ(Gij*ej-Bij*fj)+fiΣ(Gij*fj+Bij*ej)
Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%节点功率Q计算fiΣ(Gij*ej-Bij*fj)-eiΣ(Gij*fj+Bij*ej)
%求P',Q'
V2=e(i)^2+f(i)^2;%电压模平方
%=========以下针对非PV节点来求取功率差及Jacobi矩阵元素=========
ifB2(i,6)~=3%非PV节点
DP=P(i)-P1;%节点有功功率差
DQ=Q(i)-Q1;%节点无功功率差
%===============以上为除平衡节点外其它节点的功率计算=================
%=================求取Jacobi矩阵===================
forj1=1:
n
ifj1~=isb&j1~=i%非平衡节点&非对角元
X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);%dP/de=-dQ/df
X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);%dP/df=dQ/de
X3=X2;%X2=dp/dfX3=dQ/de
X4=-X1;%X1=dP/deX4=dQ/df
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;
elseifj1==i&j1~=isb%非平衡节点&对角元
X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%dP/de
X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%dP/df
X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%dQ/de
X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);%dQ/df
p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;%扩展列△Q
m=p+1;
J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%扩展列△P
J(m,q)=X2;
end
end
else
%===============下面是针对PV节点来求取Jacobi矩阵的元素===========
DP=P(i)-P1;%PV节点有功误差
DV=V(i)^2-V2;%PV节点电压误差
forj1=1:
n
ifj1~=isb&j1~=i%非平衡节点&非对角元
X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);%dP/de
X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);%dP/df
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;
elseifj1==i&j1~=isb%非平衡节点&对角元
X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%dP/de
X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%dP/df
X5=-2*e(i);
X6=-2*f(i);
p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;
m=p+1;
J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;
J(m,q)=X2;
end
end
end
end
end
%=========以上为求雅可比矩阵的各个元素=====================
fork=3:
N0%N0=2*n(从第三行开始,第一、二行是平衡节点)
k1=k+1;N1=N;%N=N0+1即N=2*n+1扩展列△P、△Q
fork2=k1:
N1%扩展列△P、△Q
J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);%非对角元规格化
end
J(k,k)=1;%对角元规格化
ifk~=3%不是第三行
%============================================================
k4=k-1;
fork3=3:
k4%用k3行从第三行开始到当前行前的k4行消去
fork2=k1:
N1%k3行后各行下三角元素
J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算
end
J(k3,k)=0;
end
ifk==N0
break;
end
%==========================================
fork3=k1:
N0
fork2=k1:
N1
J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算
end
J(k3,k)=0;
end
else
fork3=k1:
N0
fork2=k1:
N1
J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算
end
J(k3,k)=0;
end
end
end
%====上面是用线性变换方式将Jacobi矩阵化成单位矩阵=====
fork=3:
2:
N0-1
L=(k+1)./2;
e(L)=e(L)-J(k,N);%修改节点电压实部
k1=k+1;
f(L)=f(L)-J(k1,N);%修改节点电压虚部
end
%------修改节点电压-----------
fork=3:
N0
DET=abs(J(k,N));
ifDET>=pr%电压偏差量是否满足要求
IT2=IT2+1;%不满足要求的节点数加1
end
end
ICT2(a)=IT2;
ICT1=ICT1+1;
end
%用高斯消去法解"w=-J*V"
disp('迭代次数:
');
disp(ICT1);
disp('没有达到精度要求的个数:
');
disp(ICT2);
fork=1:
n
V(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);
sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;
E(k)=e(k)+f(k)*j;
end
%===============计算各输出量===========================
disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列):
');
disp(E);
EE=E*UB;
disp(EE);
disp('-----------------------------------------------------');
disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):
');
disp(V);
VV=V*UB;
disp(VV);
disp('-----------------------------------------------------');
disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列):
');
disp(sida);
forp=1:
n
C(p)=0;
forq=1:
n
C(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));
end
S(p)=E(p)*C(p);
end
disp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列):
');
disp(S);
disp('~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~');
SS=S*SB;
disp(SS);
disp('-----------------------------------------------------');
disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致):
');
fori=1:
nl
p=B1(i,1);q=B1(i,2);
ifB1(i,6)==0
Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));
Siz(i)=Si(p,q);
else
Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)./B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));
Siz(i)=Si(p,q);
end
disp(Si(p,q));
SSi(p,q)=Si(p,q)*SB;
ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];
disp(ZF);
%disp(SSi(p,q));
disp('-----------------------------------------------------');
end
disp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致):
');
fori=1:
nl
p=B1(i,1);q=B1(i,2);
ifB1(i,6)==0
Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));
Sjy(i)=Sj(q,p);
else
Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)*B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));
Sjy(i)=Sj(q,p);
end
disp(Sj(q,p));
SSj(q,p)=Sj(q,p)*SB;
ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];
disp(ZF);
%disp(SSj(q,p));
disp('-----------------------------------------------------');
end
disp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致):
');
fori=1:
nl
p=B1(i,1);q=B1(i,2);
DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);
disp(DS(i));
DDS(i)=DS(i)*SB;
ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];
disp(ZF);
%disp(DDS(i));
disp('-----------------------------------------------------');
end
figure
(1);
subplot(2,2,1);
plot(V);
xlabel('节点号');ylabel('电压标幺值');
gridon;
subplot(2,2,2);
plot(sida);
xlabel('节点号');ylabel('电压角度');
gridon;
subplot(2,2,3);
bar(real(S));
ylabel('节点注入有功');
gridon;
subplot(2,2,4);
bar(Siz);
ylabel('支路首端无功');
gridon;
1.冬季最大运行方式潮流计算结果:
计算机运行的B1,B2阵如下:
B1=[120.0318+0.0454*i0.282*i10
1110.0114+0.0374*i0.2332*i10
1130.001975+0.0695*i01.025:
1.11
1120.0087+0.029*i0.1788*i10
1240.0031+0.103*i01:
1.051
150.043+0.142*i0.22*i10
560.0031+0.103*i01:
1.051
570.043+0.142*i0.22*i10
170.051+0.168*i0.26*i10
780.00198+0.0695*i01:
1.11
7130.01+0.033*i0.204*i10
1390.0025+0.083*i00.99561
1100.00239+0.084*i01.0481]
B2=[001.1001
01.43+0.886*i1.051.0503
00.88+0.545*i1002
00.77+0.4772*i1002
001002
00.77+0.4772*i1002
001002
00.88+0.545*i1002
0.642+0.3817*i01.051.0503
1+0.75*i0.2+0.1549*i1.051.0503
001002
001002
001002]
计算机运行结果如下表:
节点号
电压值
相角值
支路标号
首端功率
末端功率
支路功率损耗
1
242.0000
0
1-2
148.9391+3.327637i
-143-27.45476i
5.93913-24.1271i
2
231.0000
-3.0341
1-11
89.1956+37.193i
-88.19803-61.4687i
0.997519-24.2757i
3
227.4154
-4.4383
11-3
88.19803+61.4687i
-88-54.5i
0.19803+6.9687i
4
226.3304
-4.9004
1-12
77.8364+36.4186i
-77.2404-55.7062i
0.596039-19.2876i
5
229.8318
-3.9547
12-4
77.2404+55.7062i
-77-47.72i
0.24036+7.9862i
6
217.7226
-8.2720
1-5
63.5438+12.2204i
-61.8773-32.0321i
1.66656-19.8116i
7
234.9326
-3.1047
5-6
77.2597+56.3501i
-77-47.72i
0.25974+8.6301i
8
226.0991
-6.2429
5-7
15.3825-24.3181i
15.5354+0.274108i
0.152961-24.044i
9
231.0000
0.5851
7-8
88.20085+61.55009i
-88-54.5i
0.20085+7.0501i
10
231.0000
3.4950
1-7
40.806-6.05737i
-40.0647-22.0555i
0.741264-28.1128i
11
236.1931
-1.3348
7-13
-63.6716-39.7687i
64.0965+17.5832i
0.424934-22.1855i
12
237.9346
-0.8892
13-9
-64.0965-17.5832i
64.2+21.0187i
0.10348+3.4355i
13
238.1868
-2.2028
1-10
79.8613+4.23546i
80+0.641048i
0.13875+4.8765i
计算机计算结果图形:
2.冬季最小运行方式潮流计算结果:
计算机运行的B1B2矩阵如下:
B1=[120.0318+0.0454*i0.282*i10
1110.0114+0.0374*i0.2332*i10
1130.001975+0.0695*i01.025:
1.11
1120.0087+0.029*i0.1788*i10
1240.0031+0.103*i01:
1.051
150.043+0.142*i0.22*i10
560.0031+0.103*i01:
1.051
570.043+0.142*i0.22*i10
170.051+0.168*i0.26*i10
780.00198+0.0695*i01:
1.11
7130.01+0.033*i0.204*i10
1390.0025+0.083*i00.99561
1100.00239+0.084*i01.0481]
B2=[001.1001
01.43+0.886*i1.051.0503
00.616+0.3817*i1002
00.539+0.3817*i1002
001002
00.539+0.334*i1002
001002
00.539+0.334*i1002
0.642+0.3817*i01.051.0503
1+0.75*i0.1+0.06197*i1.051.0503
001002
001002
001002]
电压调整措施:
变电所1、4变压器变比:
+2
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