电力系统分析大作业matlab三机九节点潮流计算报告记录

1、 电力系统分析大作业matlab三机九节点潮流计算报告记录 作者： 日期： 2 电力系统分析大作业 3 一、设计题目 本次设计题目选自课本第五章例5-8,美国西部联合电网WSCC系统的简化三机九节点系统，例题中已经给出了潮流结果，计算结果可以与之对照。取=0.00001 。 4 二、计算步骤 第一步，为了方便编程，修改节点的序号，将平衡节点放在最后。如下图： 8 7 3 2 5 4 6 2 3 19 第二步，这样得出的系统参数如下表所示： 第三步，形成节点导纳矩阵。 5 第四步，设定初值： )0)(0)(0(0)(0)(0)?0?U?1?UU?U?UU ；654132)00)(0)(0)(?0

2、?Q?Q?0? ，。8877 第五步，计算失配功率 )(0(0)0()(0)(0)(0(0P?P?P?P?P?PP? =-1，=1.63，=-0.9=0 ，=0=0，=-1.251247365)(0P? =0.85；8)0)(0)(0()(0(0)QQ?Q?QQ? ，=0.6275，=-0.0420 ，=0.8614，=-0.1710=-0.259042153)(0Q? =0.7101。65?10?|Q?0.8614|max?P,? 。 显然，ii 14） 第六步，形成雅克比矩阵（阶数为14 第七步，解修正方程，得到：)(0)0(0)(0)0?，0.0191-0.0371，0.0732，-0.

3、0628-0.066841253)000)()(? ；0.0908，0.0422，0.1726867)(00()(0)(00(?UU?U?U?U?，0.0266，0.0372，0.0084，0.0334，0.022342153 6 )0(?U? 。0.04006)(1)1)(1()()1(1? 0.01910.0732，-0.0371，从而-0.0628，-0.066842153)(1(1)1()? 0.1726，0.0422，0.0908；867)11)()(1)(1)(1?U?UU?UU，1.0334，1.02661.0084 ，1.0372，1.0223， 11111)1(?U 。1.0

4、40015?5?10?.1845?10|?P,?Q|?0max 。然后转入下一次迭代。经三次迭代后ii迭代过程中失配功率的变化情况如下表： k 0 1 2 3 0.0000000845 0 -0.0106 0.0001 =P 0.00000008960.0005=-1.250.03790.00000007780.0005=-0.90.0439-0.0000003421-0.0421-0.0012=00.00000018450.061=0.0009-1-0.0000001631=-0.0269-0.00070-0.0000000278=-0.0579-0.00041.63-0.000000010

5、3=-0.0336-0.00020.85-0.0000000561=-0.0501-0.00040.8614-0.0000002774=-0.0714-0.259-0.0012-0.0000001236-0.0006-0.042=-0.0424-0.00000032790.6275=-0.0021-0.1875-0.0000000805-0.171-0.0241=-0.0004-0.0000000799=-0.0828-0.00070.71016 7 0.0000001845 0.061 0.0009 max 1.63 迭代过程中节点电压变化情况如下表： U U U UUk U 6432511

6、 1 1 1 1 0 1 1.0334 1.0223 1.0084 1.0400 1.0266 1 1.0372 1.0128 1.0259 1.0259 1.0160 0.9958 1.0324 2 1.0159 1.0258 1.0258 0.9956 1.0127 1.0324 3 迭代收敛后各节点的电压和功率：Q P k U 0.0000 -2.2168 0.0000 11.0258 -0.5000 -1.2500 20.9956 -3.9888 -0.3000 -0.9000 31.0127 -3.6874 0.0000 0.0000 41.0258 3.7197 -0.3500 -

7、1.0000 51.0159 0.7275 0.0000 0.0000 61.0324 1.9667 0.0665 1.6300 71.0250 9.2800 -0.1086 1.0250 4.6648 0.8500 80.2705 1.0400 0.0000 0.7164 9 同课本上给出的潮流相比较结果完全一致证明计算过程与程序编写正确。 最后得出迭代收敛后各支路的功率和功率损耗： QIji Iij Pji Qji Pj i Pij Qij LL0.0026 -0.1579 0.5639 -0.4068 1 -0.3869 0.4094 2 0.2289 0.4572 0.0017 -0.

8、1551 .3430 0.3054 -0.1654 1 03 0.3070 0.0103 0.2995 -0.0230 -0.1969 0.8484 2 0.8662 0.8545 -0.0838 -0.8432 4 -0.1131 0.0135 -0.3153 .6146 0.1807 0-0.1346 6 -0.5946 03 .6020 0.6082 0.0048 -0.1150 .7546 00.7590 .7447 0.0080 4 0.7638 5 -0-0.1070 8 0.0009 -0.2118 0.2362 .3368 0.2418 0.0312 5 6 -0.2410 -

9、0.2430 00.0312 0.0000 9 -0.2392 0.7363 0.7164 0.2705 0.7363 -0.7164 1 0.1583 0.0000 .0918 7 1.5916 1.6300 1.6300 0.0665 1.5916 -04 0.0410 0.0000 .1496 8 0.8360 0.8360 -0.8500 06 0.8500 -0.1086 三、源程序及注释直接按顺序一步所以编写程序过程中没有采用模块化的形式，由于计算流程比较简单， 步进行。 );】【 节点数:disp( 节点数%input.xls,A3:A3)n1=xlsread( ); 支路数:】

10、disp(【 支路数%,B3:B3)n=xlsread(input.xls );:】【disp( 精度 精度B4:B4)%Accuracy=xlsread(input.xls, );,E4:K12branch=xlsread(input.xls );,M4:S12node=xlsread(input.xls 支路参数Data_B1=branch;% 节点参数%Data_B2=node; T1=zeros(n,2); T2=zeros(n1,3); i=sqrt(-1); shortformat j=1:nfor T1(j,1)=Data_B1(j,3)+Data_B1(j,4)*1i; T1(

11、j,2)=Data_B1(j,5)*1i; end j=1:n1for T2(j,1)=Data_B2(j,1)+Data_B2(j,2)*1i; T2(j,2)=Data_B2(j,3)+Data_B2(j,4)*1i; end B1=zeros(n,6); B2=zeros(n1,5); j=1:nfor B1(j,1)=Data_B1(j,1); B1(j,2)=Data_B1(j,2); B1(j,3)=T1(j,1); B1(j,4)=T1(j,2); B1(j,5)=Data_B1(j,6); B1(j,6)=Data_B1(j,7); end j=1:n1for B2(j,1)=

12、T2(j,1); B2(j,2)=T2(j,2); B2(j,3)=Data_B2(j,5); 9 B2(j,4)=Data_B2(j,6); B2(j,5)=Data_B2(j,7); end );:】【 支路参数矩阵disp( 显示支路参数矩阵%B1 );】【 节点参数矩阵:disp( 显示节点参数矩阵B2 % 中导入初值的程序以上为从excel% Y=zeros(n1); i=1:nfor 不含变压器的支路 B1(i,6)=0 % if 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)+

13、1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); 含有变压器的支路% else 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); end end );】【 导纳矩阵:disp( 显示导纳矩阵Y % m=0; i=1:n1for B2(i,5)=2if m=m+1; end end 节点个数m %PQ l=0; i=1

14、:n1for B2(i,5)=1if l=l+1; end end 节点个数%PVl Mismatch_power=zeros(l+m*2,1); i=1:n1-1for 10 Pj=0; j=1:n1 for Pj=Pj+(B2(i,3)*B2(j,3)*(real(Y(i,j)*cos(B2(i,4)-B2(j,4)+imag(Y(i,j) )*sin(B2(i,4)-B2(j,4); end Mismatch_power(i,1)=real(B2(i,1)-real(B2(i,2)-Pj; end k=n1:(l+m*2) for Qj=0; j=1:n1for Qj=Qj+B2(k-n

15、1+1),3)*B2(j,3)*(real(Y(k-n1+1),j)*sin(B2(k-n1+1),4)- B2(j,4)-imag(Y(k-n1+1),j)*cos(B2(k-n1+1),4)-B2(j,4); end Mismatch_power(k,1)=imag(B2(k-n1+1),1)-imag(B2(k-n1+1),2)-Qj; end 计算失配功率% Mismatch_power % times=0; (max(Mismatch_power)Accuracy)while i=1:(n1-1)for Pj=0; j=1:n1for Pj=Pj+B2(i,3)*B2(j,3)*(r

16、eal(Y(i,j)*cos(B2(i,4)-B2(j,4)+imag(Y(i,j) *sin(B2(i,4)-B2(j,4); end Mismatch_power(i,1)=real(B2(i,1)-real(B2(i,2)-Pj; end k=n1:(l+m*2) for Qj=0; j=1:n1for Qj=Qj+B2(k-n1+1),3)*B2(j,3)*(real(Y(k-n1+1),j)*sin(B2(k-n1+1),4)- B2(j,4)-imag(Y(k-n1+1),j)*cos(B2(k-n1+1),4)-B2(j,4); end Mismatch_power(k,1)=i

17、mag(B2(k-n1+1),1)-imag(B2(k-n1+1),2)-Qj; end );当前迭代次数:】【 disp( times );】:失配功率【 disp( Mismatch_power 11 7*7%雅克比矩阵 Jacobian=zeros(l+m*2); H% i=1:(n1-1) for j=1:(n1-1) for i=j if P_H=0; k=1:n1 for P_H=P_H+B2(i,3)*B2(k,3)*(real(Y(i,k)*sin(B2(i,4)-B2(k,4)-imag(Y(i,k )*cos(B2(i,4)-B2(k,4); end Jacobian(i,

18、i)=P_H-B2(i,3)*B2(i,3)*(0-imag(Y(i,i); else Jacobian(i,j)=0-B2(i,3)*B2(j,3)*(real(Y(i,j)*sin(B2(i,4)-B2(j,4)-im ag(Y(i,j)*cos(B2(i,4)-B2(j,4); end end end N % i=1:(n1-1)for j=1:mfor i=j if P_N=0; k=1:n1 for P_N=P_N+B2(k,3)*(real(Y(i,k)*cos(B2(i,4)-B2(k,4)+imag(Y(i,k)*sin(B 2(i,4)-B2(k,4); end Jacobi

19、an(i,n1-1+i)=0-B2(i,3)*real(Y(i,i)-P_N; else Jacobian(i,n1-1+j)=0-B2(i,3)*(real(Y(i,j)*cos(B2(i,4)-B2(j,4)+imag( Y(i,j)*sin(B2(i,4)-B2(j,4); end end end K% i=1:mfor j=1:(n1-1)for i=j if P_K=0; k=1:n1 for 12 P_K=P_K+B2(i,3)*B2(k,3)*(real(Y(i,k)*cos(B2(i,4)-B2(k,4)+imag(Y(i,k )*sin(B2(i,4)-B2(k,4); en

20、d Jacobian(n1-1+i,i)=0+B2(i,3)*B2(i,3)*real(Y(i,i)-P_K; else Jacobian(n1-1+i,j)=B2(i,3)*B2(j,3)*(real(Y(i,j)*cos(B2(i,4)-B2(j,4) +imag(Y(i,j)*sin(B2(i,4)-B2(j,4); end end end L% i=1:m for j=1:m for i=j if P_L=0; k=1:n1for P_L=P_L+B2(k,3)*(real(Y(i,k)*sin(B2(i,4)-B2(k,4)-imag(Y(i,k)*cos(B 2(i,4)-B2(k

21、,4); end Jacobian(n1-1+i,n1-1+i)=0-P_L+B2(i,3)*imag(Y(i,i); else Jacobian(n1-1+i,n1-1+j)=0-B2(i,3)*(real(Y(i,j)*sin(B2(i,4)-B2(j,4)- imag(Y(i,j)*cos(B2(i,4)-B2(j,4); end end end 初始化电压角度变化量 S=zeros(l+m*2,1); % 求解修正方程 S=inv(Jacobian)*(0-Mismatch_power); % 求解修正方程 S=(Jacobian)(0-Mismatch_power); % 角度初值加

22、变化量% for i=1:(n1-1) B2(i,4)=B2(i,4)+S(i,1); end 电压初值加变化量%for i=1:m B2(i,3)=B2(i,3)+S(n1-1+i,1); end );:】雅克比矩阵 disp(【 显示雅克比矩阵 Jacobian % % S=inv(Jacobian) times=times+1; end times=times-1; 13 );共计迭代次数:】disp(【 显示迭代次数%times 初始化电压向量%U_It=zeros(n1,1); i=1:n1for U_It(i,1)=B2(i,3)*cos(B2(i,4)+B2(i,3)*sin(B

23、2(i,4)*1j; end 将电压角度的弧度值转为角度值%angle_It=zeros(n1,1); i=1:n1for angle_It(i,1)=B2(i,4)*180/pi; end 求解节点功率%Node_S_It=U_It.*(conj(Y)*conj(U_It); );】【 迭代收敛后各节点的电压幅值:disp( 显示迭代收敛后各节点的电压幅值Node_U_It=abs(U_It) % );】【 迭代收敛后各节点的电压角度:disp( 显示迭代收敛后各节点的电压角度angle_It % );】 迭代收敛后各节点的功率:disp(【 显示迭代收敛后各节点的功率%Node_S_It

24、Branch_It=zeros(n,10); i=1:n;for 不带变压器支路% if B1(i,6)=0; 得到支路号% m=B1(i,1); n=B1(i,2); 显示支路号% Branch_It(i,1)=m; Branch_It(i,2)=n; a=U_It(m,1)*(conj(U_It(m,1)*conj(B1(i,4)*0.5+(conj(U_It(m,1)-conj( U_It(n,1)/conj(B1(i,3); Pij%显示 Branch_It(i,3)=real(a); Qij%显示 Branch_It(i,4)=imag(a); b=U_It(m,1)*B1(i,4)

25、*0.5+(U_It(m,1)-U_It(n,1)/B1(i,3); Iij显示% Branch_It(i,5)=sqrt(real(b)2+imag(b)2); c=U_It(n,1)*(conj(U_It(n,1)*conj(B1(i,4)*0.5+(conj(U_It(n,1)-conj( U_It(m,1)/conj(B1(i,3); Pji 显示 Branch_It(i,6)=real(c); % Qji显示 Branch_It(i,7)=imag(c); % d=U_It(n,1)*B1(i,4)*0.5+(U_It(n,1)-U_It(m,1)/B1(i,3); Iji%显示 B

26、ranch_It(i,8)=sqrt(real(d)2+imag(d)2); e=a+c; Branch_It(i,9)=real(e); %显示线路损耗有功 分量 Branch_It(i,10)=imag(e); %显示线路损耗无功 分量 )同以上内容(%else 带变压器支路 14 m=B1(i,1); n=B1(i,2); Branch_It(i,1)=m; Branch_It(i,2)=n; a=U_It(m,1)*(conj(U_It(m,1)/conj(B1(i,3)-conj(U_It(n,1)*conj(1/(B1 (i,5)*B1(i,3); Branch_It(i,3)=real(a); Branch_It(i,4)=imag(a); b=U_It(m,1)*(B1(i,5)-1)/B1(i,3)/B1(i,5)+(U_It(m,1)-U_It(n,1)/(B1(i,5 )*B1(i,3); Branch_It(i,5)=sqrt(real(b)2+imag(b)2); c=U_It(n,1)*(conj(U_It(n,1)/(conj(B1(i,5)*B1(i,5)*B1(i,3)-conj(U_I t(m,1