潮流计算源程序及运行结果

1、>> %本程序的功能是用牛顿一一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：1为平衡节点（应为1号节点）；2为PQ节点;%3为PV节点；clear;n=10;%input（'请输入节点数：n='）;nl=10;%input（'请输入支路数：nl='）;isb=1;%input（'请输入平

2、衡母线节点号：isb='）;pr=0.00001;%input（'请输入误差精度：pr='）;B1=120.03512+0.08306i0.13455i10;230.0068+0.18375i01.023811;140.05620+0.13289i0.05382i10;450.00811+0.24549i01.023811;160.05620+0.13289i0.05382i10;460.04215+0.09967i0.04037i10;670.0068+0.18375i01.023811;680.02810+0.06645i0.10764i10;8100.00811+

3、0.24549i011;890.03512+0.08306i0.13455i10B2=001.11.101;001002;00.343+0.21256i1002;001002;00.204+0.12638i1002;001002;00.306+0.18962i1002;001002;0.501.11.103;00.343+0.21256i1002;%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); % % %for

4、i=1:nl% 支路数if B1(i,6)=0%左节点处于1侧p=B1(i,1);q=B1(i,2);else%左节点处于K侧p=B1(i,2);q=B1(i,1);end1 / 15丫(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5);%非对角元Y(q,p)=Y(p,q);%非对角元Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,542)+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) % endG=

5、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);%分解出导纳阵的实部和虚部%给定各节点初始电压的实部和虚部%PV节点电压给定模值%给定各节点注入功率%i节点注入功率SG-SL%i节点无功补偿量%= 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;N0=2*n;N=N0+1;a=0; %迭代次数ICT1、a；不满足收敛要求的节点数IT

6、2while IT2=0% N0=2*n 雅可比矩阵的阶数；N=N0+1扩展列IT2=0;a=a+1; for i=1:n if i-=isb%非平衡节点C(i)=0;D(i)=0; for j1=1:n C(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)- B(i,j1)*f(j1);%2 (砌胸)D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%E (Gij*fj+Bij*ej)end P1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);% 节点功率 P计算 eiS (Gij*ej-Bij*fj)+fi2 (Gij*fj+Bij*ej)Q1=C(i)*f(i)-e(i)*

7、D(i);%节点功率 Q 计算 fi E (Gij*ej-Bij*fj)-eiE (Gij*fj+Bij*ej)%求i节点有功和无功功率P',Q'的计算值V2=e(i)A2+f(i)A2;% 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if B2(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= for j1=1:nif j1-=isb&j1=i%非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j

8、1)*f(i);% dP/de=-dQ/df2 / 15点无功功率差点有功功率差endelse% dP/df=dQ/deX3=X2;X4=-X1;% X2=dp/df% X1=dP/deX3=dQ/deX4=dQ/dfp=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;elseif j1=i&j1=isb% X3=dQ/de% X1=dP/de% X4=dQ/df%非平衡节点&对角元J(p,N)=DQ 节J(m,N尸DP 节X2=dp/dfX1=-C(i

9、)-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 Qm=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卜面是针对PV节点来求取Jacobi矩阵的元素DP=P(i)-P1;DV=

10、V(i)A2-V2;for j1=1:nif j1=isb&j1=i% PV节点有功误差% PV节点电压误差%非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);% dP/deX2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);% dP/dfX5=0;X6=0;p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;% PV 节点电压误差m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;% PV 节点有功误差J(m,q)=X2;elseif j1=i&j1=isb%非平衡节点&

11、对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);% dP/deX2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);% dP/dfX5=-2*e(i);X6=-2*f(i);p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;% PV 节点电压误差m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;% PV 节点有功误差J(m,q)=X2;endend3 / 15endendend% N0=2*n(从第三行开始，第一、二行是平衡节% N=N0+1 即 N=2*n+1 扩展列 P、4Q 或 4U%从k+1列

12、的Jacobi元素到扩展列的4 P>AQ或用K行K列对角元素去除 K行K列后的非对角元%= 以上 为求雅可比矩 阵的各个元素及扩展列的功率差或 电压差for k=3:N0点)k1=k+1;N1=N;for k2=k1:N1 UJ(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);%素进行规格化endJ(k,k)=1;%对角元规格化 K行K列对角元素赋1%=回代运算if k=3% 不是第三行k > 3k4=k-1;for k3=3:k4%用k3行从第三行开始到当前行的前一行k4行消去for k2=k1:N1%k3行后各行上三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,

13、k2);% 消去运算(当前行 k 列元素消为 0)end%用当前行K2列元素减去当前行k列元素乘以第k行K2列元J(k3,k)=0; %当前行第k列元素已消为0endif k=N0%若已到最后一行break;end%=前代运算for k3=k1:N0% 从 k+1 行到 2*n 最后一行for k2=k1:N1% 从k+1列到扩展列消去 k+1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 %用当前行K2列元素减去当前行 k列元素乘以第k行K2列元素J(k3,k)=0; %当前行第k列元素已消为0endelse%是第三行k=3%= 第

14、三 行 k=3 的 前 代 运 算for k3=k1:N0%从第四行到2n行(最后一行)for k2=k1:N1%从第四列到2n+1列(即扩展列)J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);% 消去运算(当前行3 列元素消为0)end%用当前行K2列元素减去当前行 3列元素乘以第三行 K2列元4 / 15素J(k3,k)=0; %当前行第3列元素已消为0 end end end%=上面是用线性变换方式高斯消去法将Jacobi矩阵化成单位矩阵=for k=3:2:N0-1L=(k+1). e(L)=e(L)-J(k,N);%修改节点电压实部k1=k+1; f(L)=f(L

15、)-J(k1,N);%修改节点电压虚部end %-修改节点电压for k=3:N0 DET=abs(J(k,N); if DET>=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1end end ICT2(a)=IT2;%不满足要求的节点数ICT1=ICT1+1;%迭代次数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);for k=1:nV(k)=sqrt(e(k)A2+f(k)A2);%计算各节点电压的模值sida

16、(k)=atan(f(k)./e(k)*180./pi;% 计算各节点电压的角度E(k)=e(k)+f(k)*j;%将各节点电压用复数表示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('');disp('各节点的电压大小V为(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

17、角for p=1:nC(p)=0;for q=1:n5 / 15C(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q);%计算各节点的注入电流的共轲值end S(p)=E(p)*C(p);%计算各节点的功率S =电压X注入电流的共轲值end disp('各节点白功率S为(节点号从小到大排列)：)；disp(S);%显示各节点的注入功率disp('');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：)；for i=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)=0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p)*con

18、j(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)*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); ZF='S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',n

19、um2str(SSi(p,q);disp(ZF);disp('');enddisp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：)；for i=1:nlp=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,3)*B1(i,5);Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)*B1(i,5)-

20、conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5);Sjy(i)=Sj(q,p);enddisp(Sj(q,p);SSj(q,p)=Sj(q,p);ZF='S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p);disp(ZF);disp('');enddisp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：)；6 / 15for i=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i尸Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i);DD

21、S(i)=DS(i);ZF='DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i);disp(ZF);disp('endfigure(1);subplot(1,2,1);plot(V);xlabel('节点号');ylabel('电压标幺值');grid on;subplot(1,2,2);plot(sida);xlabel('节点号');ylabel('电压角度)；grid on;figure(2);subplot(2,2,1);P=

22、real(S);Q=imag(S);bar(P);xlabel('节点号');ylabel('节点注入有功,);grid on;subplot(2,2,2);bar(Q);xlabel('节点号');ylabel('节点注入无功)；grid on;subplot(2,2,3);P1=real(Siz);Q1=imag(Siz);bar(P1);xlabel('支路号');ylabel('支路首端注入有功grid on;subplot(2,2,4);bar(Q1);xlabel('支路号');ylabel(&

23、#39;支路首端注入无功gridon;1)；1)；1)；7 / 15Eilm Llif yim*寸累rf/口：胃皿器311.去富臂3口EB£工/3(3桁 K， 口冏-口© IrdM ? ielbar b 二自民 宇彳 bFAhllLE 的r艮 nd urk 久 口 FIS wiamq1 14Bfxl电压标幺值1:12Eil 力 问 dif Eim Inlnm 二 IDQlrl6 ktop Find 口，皆一!>CQB一用一宓 s® 痼 K，一口一口IT口鼻m 口抽单 SOLbar bruwhinM2link* Kss Pl号idea节点注久有功46近二4叱一

24、 O支路首端注入有功节点注入无功33o4ko运斯；41gOO O Q 2 Q 246B1 =1.00002.00000.0351 + 0.0831i0 +0.1346i1.000002.00003.00000.0068 +0.1838i01.02381.00001.00004.00000.0562 + 0.1329i0 +0.0538i1.000004.00005.00000.0081 +0.2455i01.02381.00001.00006.00000.0562 + 0.1329i0 +0.0538i1.000004.00006.00000.0422 + 0.0997i0 +0.0404i1

25、.000006.00007.00000.0068 +0.1838i01.02381.00006.00008.00000.0281 + 0.0664i0 +0.1076i1.000008.000010.00000.0081 +0.2455i01.00001.00008.00009.00000.0351 + 0.0831i0 +0.1346i1.00000B2001.10001.1000001.000001.00000002.00000.3430+0.2126i1.00000002.000001.00000002.00000.2040+0.1264i1.00000002.000001.000000

26、02.00000.3060+0.1896i1.00000002.000001.0000000.50002.000001.10001.100003.000010 / 15002.00000.3430 + 0.2126i1.00000导纳矩阵Y=9.7177 -22.8591i -4.3185+10.2135i0-2.6996+ 6.3834i0-2.6996 + 6.3834i0000-4.3185 +10.2135i4.5104-15.3311i -0.1964 +5.3083i00000000-0.1964 + 5.3083i0.2011 - 5.4347i0000000-2.6996 +

27、6.3834i006.4271 -18.7292i-0.1313 + 3.9744i -3.5993 +8.5110i0000000-0.1313 + 3.9744i0.1344 - 4.0690i00000-2.6996 + 6.3834i00-3.5993 + 8.5110i011.8891 -32.7444i-0.1964 + 5.3083i-5.3984 +12.7660i0000000-0.1964 + 5.3083i0.2011 - 5.4347i00000000-5.3984 +12.7660i09.8514-26.9275i-4.3185+10.2135i -0.1344 +

28、4.0690i0000000-4.3185+10.2135i4.3185-10.1462i00000000-0.1344 + 4.0690i00.1344 - 4.0690i迭代次数：4没有达到精度要求的个数：1718170各节点的实际电压标幺值 E为（节点号从小到大排列）：1.10001.0757 - 0.0207i1.0050- 0.0780i1.0772- 0.0175i1.0171 -0.0631i1.0762 - 0.0152i1.0112 - 0.0666i1.0778 - 0.0051i1.0996 + 0.0304i1.0177 - 0.0814i11 / 15各节点的电压大小

29、 V为(节点号从小到大排列)：1.10001.07591.00801.07731.01911.07631.01341.07781.10001.0209各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：0-1.1046-4.4373-0.9283-3.5503-0.8106-3.7665-0.27181.5822-4.5707各节点白功率S为(节点号从小到大排列)：0.7165 + 0.2587i0.0000 + 0.0000i -0.3430 - 0.2126i -0.0000 + 0.0000i -0.2040 -0.1264i-0.0000 + 0.0000i-0.3060 - 0.189

30、6i-0.0000 + 0.0000i0.5000 + 0.0089i-0.3430 - 0.2126i各条支路的首端功率 Si为(顺序同您输入B1时一致):0.3485 + 0.0932iS(1,2)=0.3485+0.093157i 0.3441 + 0.2420iS(2,3)=0.34409+0.24201i 0.1904 + 0.0760iS(1,4)=0.19038+0.07599i 0.2044 + 0.1400iS(4,5)=0.20445+0.13999i 0.1777 + 0.0895iS(1,6)=0.17767+0.089525i -0.0163 - 0.0055iS(4,6)=-0.016305-0.0054856i 0.3069 + 0.2128i12 / 15S(6,7)=0.30686+0.21281i-0.1477 - 0.0234iS(6,8)=-0.14767-0