电力系统分析潮流计算最终完整版

1、下载可编辑电力系统分析潮流计算实验报告姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXXX 班级： XXXXXXXX一、实验目的掌握潮流计算计算机算法的方法，熟悉 MATLAB 的程序调试方法 。二、实验准备根据课程内容 ，熟悉 MATLAB 软件的使用方法 ，自行学习 MATLAB 程序的基础语法 ，并根据所学知识编写潮流计算牛顿拉夫逊法(或 PQ 分解法 ) 的计算程序，用相应的算例在MATLAB 上进行计算 、调试和验证 。三、实验要求每人一组 ，在实验课时内 ，调试和修改运行程序，用算例计算输出潮流结果。.专业 .整理 .下载可编辑四、程序流程五、实验程序%本程序的功能是用牛拉法进行潮流计算

2、.专业 .整理 .下载可编辑%原理介绍详见鞠平著电气工程 %默认数据为鞠平著电气工程 例 8.4 所示数据%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%第三列为支路的串列阻抗参数 ，含变压器支路此值为变压器短路电抗%第四列为支路的对地导纳参数 ，含变压器支路此值不代入计算%第五烈为含变压器支路的变压器的变比 ，变压器非标准电压比%第六列为变压器是否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%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%

3、第三列为节点电压参数%第四列%第五列%第六列为节点类型参数，“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%第一列为节点编号%第二列为节点对地参数%默认算例% n=4;% n1=4;% isb=4;% pr=0.00001;% B1=1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0;% B2=0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0

4、 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1;% X=1 0;2 0.05i;3 0;4 0;clear;clc;num=input(是否采用默认数据？(1- 默认数据 ;2- 手动输入 );if num=1n=4;n1=4;isb=4;pr=0.00001;B1=1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0;B2=0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2

5、 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1; X=1 0;2 0.05i;3 0;4 0;.专业 .整理 .下载可编辑elsen=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=);endTimes=1; % 迭代次数%创建节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:n1if B1(i,6)=0 %不含变压

6、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)-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+B1(i,5)/B1(i,3)+(1-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+B1(i,5)/B1(i,3)+(B1(i,5)

7、*(B1(i,5)-1)/B1(i,3);endendfor i=1:n1Y(i,i)=Y(i,i)+X(i,2);% 计及补偿电容电纳enddisp( 导纳矩阵为 ： );disp(Y);%显示导纳矩阵%初始化 OrgS 、 DetaSOrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1);%创建 OrgS ，用于存储初始功率参数h=0;.专业 .整理 .下载可编辑j=0;for i=1:n %对 PQ 节点的处理if i=isb&B2(i,6)=2% 不是平衡点 & 是 PQ 点h=h+1;for j=1:n% 公式 8-74%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*

8、fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)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(B

9、2(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 0if i=isb&B2(i,6)=3 %不是平衡点 & 是 PV 点h=h+1;for j=1:n% 公式 8-75-a%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,

10、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);endendend%创建 PVU 用于存储 PV 节点的初

11、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);endend.专业 .整理 .下载可编辑%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);%delPiDetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2)-OrgS(2*h,1);%delQiendendt=0;for i=1:n %对 PV 节点的处理 ，

12、注意这时不可再将h 初始化为 0if i=isb&B2(i,6)=3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1)-OrgS(2*h-1,1);%delPiDetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1)2+imag(PVU(t,1)2-real(B2(i,3)2-imag(B2(i,3)2;%delUiendend% DetaS%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);%

13、conj求共轭endend%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);Jacb

14、i(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.专业 .整理 .下载可编辑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(

15、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

16、,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

17、环的指针置于初始值 ，以确保雅可比矩阵换行 k=0;endendendendenddisp( 初始雅可比矩阵为： );disp(Jacbi);%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; %inv矩阵求逆% DetaU.专业 .整理 .下载可编辑%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(

18、i,6)=3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2%开始循环 *while abs(max(DetaU)prOrgS=zeros(2*n-2,1);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(

19、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)

20、-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)*(r.专业 .整理 .下载可编辑eal(Y(i,j)*imag(B2( j,3)+imag(Y(i,j)*real(B2(j,3);endendend% OrgS% 创建 DetaS h=0;for i=1:nif i

21、=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: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-1,1)=real(B2(i,1)-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

22、(i,3)2;endend% DetaS% 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);endend% I% 创建 Jacbi Jacbi=zeros(2*n-2); h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)=2 h=h+1;.专业 .整理 .下载可编辑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)*

23、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

24、,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

25、)=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)

26、=0;end.专业 .整理 .下载可编辑if k=(n-1)k=0;endendendendend% JacbiDetaU=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);endend% B2Times

27、=Times+1; %迭代次数加1enddisp( 迭代次数为 ： );disp(Times);disp( 收敛时电压修正量为： );disp(DetaU);for k=1:nE(k)=B2(k,3);e(k)=real(E(k);f(k)=imag(E(k);V(k)=sqrt(e(k)2+f(k)2);sida(k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi;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);%显示各节点的实际电压标幺值E 用复数表示disp(-).专业 .整理 .下载可编辑disp( 各节点的电压大小V 为

28、(节点号从小到大排列)：);disp(V);% 显示各节点的电压大小V 的模值disp(-);disp( 各节点的电压相角sida 为 (节点号从小到大排列)：);disp(sida);%显示各节点的电压相for p=1:nC(p)=0;for q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q);%计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p);% 计算各节点的功率S =电压X 注入电流的共轭值enddisp( 各节点的功率S 为 (节点号从小到大排列)：);disp(S);% 显示各节点的注入功率Sline=zeros(n1,5);disp(-);dis

29、p( 各条支路的首端功率Si 为 (顺序同您输入B1 时一致 ) ：);for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);Sline(i,1)=B1(i,1);Sline(i,2)=B1(i,2);if B1(i,6)=0Si(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);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*(1-B1(i,5)/B1(i,3)+(conj(E(p)-conj(E(q)*(B1(i

30、,5)/B1(i,3); Siz(i)=Si(p,q);endSSi(p,q)=Si(p,q);Sline(i,3)=Siz(i);ZF=S(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(SSi(p,q);disp(ZF);enddisp(-);disp( 各条支路的末端功率Sj 为 (顺序同您输入B1 时一致 ) ：);for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)=0Sj(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,

31、3)*B1(i,5);Sjy(i)=Sj(q,p);else.专业 .整理 .下载可编辑Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*(B1(i,5)*(B1(i,5)-1)/B1(i,3)+(conj(E(q)-conj(E(p)*(B1(i,5)/B1(i,3);Sjy(i)=Sj(q,p);endSSj(q,p)=Sj(q,p);Sline(i,4)=Sjy(i);ZF=S(,num2str(q),num2str(p),)=,num2str(SSj(q,p);disp(ZF);enddisp(-);disp( 各条支路的功率损耗DS 为 (顺序同您输入B1 时一致 )：);for i=

32、1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);DDS(i)=DS(i);Sline(i,5)=DS(i);ZF=DS(,num2str(p),num2str(q),)=,num2str(DDS(i);disp(ZF);enddisp(-);disp( 各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗);disp(Sline);六、运行结果及其分析是否采用默认数据？(1- 默认数据 ;2- 手动输入 )1导纳矩阵为 ：2.9056 -11.5015i0.0000 + 5.3173i-1.6606+ 3.1617i-1.2450 + 2.3710i0.0

33、000 + 5.3173i0.0000 - 4.6633i0.0000+ 0.0000i0.0000 + 0.0000i-1.6606 + 3.1617i0.0000 + 0.0000i2.4904 - 4.7039i-0.8298 + 1.5809i-1.2450 + 2.3710i0.0000 + 0.0000i-0.8298+ 1.5809i2.0749 - 3.9089i初始雅可比矩阵为 ：11.12672.7603-5.31730-3.1617-1.6606-3.050911.87620-5.31731.6606-3.1617-5.317305.31730000-5.317304.0

34、09200.专业 .整理 .下载可编辑-3.3198-1.7436004.82172.6980000002.1000迭代次数为 ：4收敛时电压修正量为：1.0e-05 *0.0349-0.2445-0.0101-0.5713-0.0931-0.0073各节点的实际电压标幺值E 为(节点号从小到大排列)：0.9673 - 0.0655i1.0252 - 0.1666i1.0495 - 0.0337i1.0500 + 0.0000i-各节点的电压大小V 为 (节点号从小到大排列)：0.96951.03871.05001.0500-各节点的电压相角sida 为 (节点号从小到大排列)：-3.8734-9.2315-1.84190各节点的功率S 为(节点号从小到大排列)：-0.0000 + 0.0000i-0.5000 - 0.3000i