電力系統(tǒng)暫態(tài)分析課程設(shè)計(jì)--基于matlab的電力系統(tǒng)復(fù)雜潮流分析

1、<p>　　電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目：基于MATLAB的電力系統(tǒng)復(fù)雜潮流分析</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p>　　專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p>

2、<p><b>　　班 級(jí)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電網(wǎng)分析的基礎(chǔ)應(yīng)用，是對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算。給定電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定電力系

3、統(tǒng)運(yùn)行狀況的邊界條件，確定電力系統(tǒng)運(yùn)行的方法之一是朝流計(jì)算。</p><p>　　MATLAB是一種交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，廣泛應(yīng)用于工業(yè)界與學(xué)術(shù)界，主要用于矩陣運(yùn)算．采用迭代法，通過建立矩陣的修正方程來依次迭代，逐步逼近真值來計(jì)算出電力網(wǎng)的電壓，功率分布。</p><p>　　PQ分解法是極坐標(biāo)形式牛頓-拉潮流計(jì)算的一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法，。P—Q分解法通過對(duì)電力系統(tǒng)具體特點(diǎn)的分析，對(duì)

4、牛頓法修正方程式的雅可比矩陣進(jìn)行了有效的簡(jiǎn)化和改進(jìn)。由于這些簡(jiǎn)化只涉及修正方程式的系數(shù)矩陣，并未改變節(jié)點(diǎn)功率平衡方程和收斂判據(jù)，因不會(huì)降低計(jì)算結(jié)果的精度。</p><p>　　用手算和計(jì)算機(jī)算法對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用MATLAB軟件進(jìn)行編程，在很大程度上節(jié)省了內(nèi)存，減少了計(jì)算量。通過對(duì)本題計(jì)算我們了解了一些工程計(jì)算和解決工程問題的方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：潮流計(jì)算，PQ分解法，MAT

5、LAB </p><p>　　Electrical power system complex tidal current analysis based on MATLAB</p><p>　　Power Flow Analysis Grid computing is the basis of applications, the complex power system under norm

6、al and fault conditions for the calculation of steady state operation. Given the power system network structure, parameters and decisions operation of the power system boundary conditions, to determine the method of oper

7、ation of the power system is one of North Korea flow calculation.</p><p>　　MATLAB is an interactive, object-oriented programming language, widely used in industry and academia, mainly for matrix calculation.

8、 Using iteration, the amendment through the establishment of matrix iterative equation to turn, gradually moving towards a true value to calculate the voltage electricity grid, power distribution.</p><p>　　P

9、Q decomposition method is the form of polar coordinates Newton - the widening trend of a simplified calculation method. P-Q decomposition method adopted by the specific characteristics of the power system analysis, Newto

10、n’s Law of the Jacobian matrix formula has effectively simplified and improved. As a result of these simplified formula that involves only the coefficient matrix, the balance of power has not changed node equations and t

11、he convergence criterion, because the results will not redu</p><p>　　Use MATLAB software programming, saving memory to a large extent, reduce the amount of computation. By this calculation we understand that

12、 a number of engineering calculation and solve engineering problems</p><p>　　Keywords : The trend, the PQ decomposition method, MATLAB</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　內(nèi)蒙古科技大

13、學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書5</p><p><b>　　第一章 引言7</b></p><p>　　1.1 研究背景及意義7</p><p>　　1.2 潮流計(jì)算的意義8</p><p>　　1.3電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析潮流計(jì)算總結(jié)9</p><p>　　1.4 MATLAB的概述9</p&

14、gt;<p>　　第二章 理論計(jì)算11</p><p>　　2.1 P-Q法潮流計(jì)算的基本步驟11</p><p>　　2.2 PQ分解法潮流計(jì)算流程圖12</p><p>　　2.3 兩機(jī)五節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算13</p><p>　　第三章 程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)流程

15、18</p><p>　　3．2 程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.3 程序運(yùn)行結(jié)果22</p><p>　　第四章 設(shè)計(jì)感想44</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p>　　內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><

16、b>　　第一章 引言</b></p><p>　　1.1 研究背景及意義</p><p>　　電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，在電源電勢(shì)激勵(lì)作用下，電流或功率從電源通過系統(tǒng)各元件流入負(fù)荷，分布于電力網(wǎng)各處，稱為潮流分布。</p><p>　　潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，即根據(jù)給定電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，在滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的邊界條件情況

17、下，確定電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的最基本的方法。它的任務(wù)是在給定的接線方式和運(yùn)行條件下，確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值和相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布及功率損耗等，是電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算。潮流計(jì)算是對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況的分析和計(jì)算，即電力系統(tǒng)中的電壓、電流、功率的計(jì)算，即潮流計(jì)算；潮流計(jì)算方法很多：高斯—塞德爾法、牛頓—拉夫遜法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯—塞德爾法、牛頓—拉夫遜法演變的各種潮流計(jì)算方法。</p>

18、<p>　　潮流計(jì)算可以用傳統(tǒng)的手工方式進(jìn)行，也可以計(jì)算機(jī)為工具通過軟件完成。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。前者物理概念清晰，可用來計(jì)算一些接線較簡(jiǎn)單的電力網(wǎng)，但若將其用于接線復(fù)雜的電力網(wǎng)則計(jì)算量過大，難于保證計(jì)算準(zhǔn)確性。后者從數(shù)學(xué)上看可歸結(jié)為用數(shù)值方法解非線性代數(shù)方程，數(shù)學(xué)邏輯簡(jiǎn)單完整，借助計(jì)算機(jī)可快速精確地完成計(jì)算，但其缺點(diǎn)是物理概念不明顯，物理規(guī)律被埋沒在循環(huán)往復(fù)的數(shù)值求解過程中。</p><p>　　

19、潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)非常重要的分析計(jì)算，用以研究系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中提出的各種問題。對(duì)規(guī)劃中的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算可以檢驗(yàn)所提出的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案能否滿足各種運(yùn)行方式的要求：對(duì)運(yùn)行中的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算可以預(yù)知各種負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變會(huì)不會(huì)危及系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)中所有母線的電壓是否在允許的范圍以內(nèi)，系統(tǒng)中各元件（線路、變壓器等）是否會(huì)出現(xiàn)過負(fù)荷，以及可能出現(xiàn)過負(fù)荷時(shí)應(yīng)事先采取哪些預(yù)防措施等。因此潮流計(jì)算的目的是：</p>

20、<p>　?、?為電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供接線、電氣設(shè)備選擇和導(dǎo)線截面選擇的依據(jù)。</p><p>　　② 提供電力線運(yùn)行方式和制定檢修計(jì)劃的依據(jù)。</p><p>　?、?提供繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)和整定計(jì)算的依據(jù)。</p><p>　?、?為調(diào)壓計(jì)算、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算、短路和穩(wěn)定計(jì)算提供必要的數(shù)據(jù)。</p><p>　　潮流計(jì)算的研究

21、是從20世紀(jì)50年代隨著電網(wǎng)的產(chǎn)生而開始的，涌現(xiàn)出各種算法都是圍繞著算法的可靠性或收斂性；對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存量的要求和計(jì)算速度；計(jì)算的方便性和靈活性等。</p><p>　　1.2 潮流計(jì)算的意義</p><p>　　潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種基本電氣計(jì)算，常規(guī)潮流計(jì)算的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功

22、率損耗等。潮流計(jì)算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和故障分析的基礎(chǔ)。通過潮流計(jì)算可以判斷電網(wǎng)母線電壓、支路電流和功率是否越限，如果有越限，就應(yīng)采取措施，調(diào)整運(yùn)行方式。對(duì)于正在規(guī)劃的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算，可以為選擇電網(wǎng)供電方案和電氣設(shè)備提供依據(jù)。潮流計(jì)算還可以為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置定整計(jì)算、電力系統(tǒng)故障計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算等提供原始數(shù)據(jù)。</p><p>　　具體表現(xiàn)在以下方面：</p><p>　　(1

23、)在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過潮流計(jì)算,合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn),合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無功補(bǔ)償方案,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。</p><p>　　(2)在編制年運(yùn)行方式時(shí),在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上,選擇典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對(duì)規(guī)劃、基建部門提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進(jìn)度的建議。</p><p>　　(3)

24、正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算,用于日運(yùn)行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開機(jī)方式,有功、無功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。</p><p>　　(4)預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案。</p><p>　　總結(jié)為在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

25、同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式時(shí)，采用離線潮流計(jì)算；在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控中，則采用在線潮流計(jì)算。</p><p>　　1.3電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析潮流計(jì)算總結(jié)</p><p>　　潮流計(jì)算針對(duì)電力革統(tǒng)各正常運(yùn)行方式，而靜態(tài)安全分析則要研究各種運(yùn)行方

26、式下個(gè)別系統(tǒng)元件退出運(yùn)行后系統(tǒng)的狀況。其目的是校驗(yàn)系統(tǒng)是否能安全運(yùn)行，即是否有過負(fù)荷的元件或電壓過低的母線等。原則上講，靜態(tài)安全分析也可U用潮流計(jì)算來代替。但是一般靜態(tài)安全分析需要校驗(yàn)的狀態(tài)數(shù)非常多，用嚴(yán)格的潮流計(jì)算來分析這些狀態(tài)往往計(jì)算量過大，因此不得不尋求一些特殊的算法以滿足要求。</p><p>　　利用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算從20 世紀(jì)50 年代中期就己開始，此后，潮流計(jì)算曾采用了各種不同的方

27、法，這些方法的發(fā)展主要是圍繞著對(duì)潮流計(jì)算的一些基本要求進(jìn)行的，對(duì)潮流計(jì)算的要求可以歸納為下面幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)計(jì)算方法的可靠性或收斂性</p><p>　　(2)對(duì)計(jì)算速度和內(nèi)存量的要求</p><p>　　(3)計(jì)算的方便性和靈活性</p><p>　　一般情況下，采用P-Q分解法計(jì)算時(shí)要求的迭代次數(shù)較采用牛頓-拉夫遜法時(shí)多

28、，但每次迭代所需的時(shí)間則較采用牛頓-拉夫遜法時(shí)少，以致總的計(jì)算速度仍是P-Q分解法快。</p><p>　　1.4 MATLAB的概述</p><p>　　目前電子計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的分析計(jì)算，潮流計(jì)算是其基本應(yīng)用軟件之一。現(xiàn)有很多潮流計(jì)算方法。對(duì)潮流計(jì)算方法有五方面的要求：（1）計(jì)算速度快（2）內(nèi)存需要少（3）計(jì)算結(jié)果有良好的可靠性和可信性（4）適應(yīng)性好，亦即能處理變壓器變比調(diào)整

29、、系統(tǒng)元件的不同描述和與其它程序配合的能力強(qiáng)（5）簡(jiǎn)單。 MATLAB是一種交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)界和學(xué)術(shù)界，主要用于矩陣運(yùn)算，同時(shí)在數(shù)值分析、自動(dòng)控制模擬、MATLAB程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)完整，且具有優(yōu)良的移植性，它的基本數(shù)據(jù)元素是不需要定義的數(shù)組。它可以高效地解決工業(yè)計(jì)算的問題，特別是關(guān)于矩陣和矢量的計(jì)算。MATLAB與C語言和FORTRAN語言相比更容易掌握。通過MATLAB語言，可以用類似數(shù)學(xué)公

30、式的方式來編寫算法，大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時(shí)間，從而可以把主要的精力集中在算法的構(gòu)思而不是編程上。</p><p>　　另外，MATLAB提供了一種特殊的工具：工具箱（TOOLBOXES）.這些工具箱主要包括：信號(hào)處理（SIGNAL PROCESSING）、控制系統(tǒng)（CONTROL SYSTEMS）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NEURAL NETWORKS）、模糊邏輯(FUZZY LOGIC)、小波(WAVELETS)

31、和模擬（SIMULATION）等等。不同領(lǐng)域、不同層次的用戶通過相應(yīng)工具的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，可以方便地進(jìn)行計(jì)算、分析及設(shè)計(jì)工作。 MATLAB設(shè)計(jì)中，原始數(shù)據(jù)的填寫格式是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關(guān)系。原始數(shù)據(jù)輸入格式的設(shè)計(jì)，主要應(yīng)從使用的角度出發(fā)，原則是簡(jiǎn)單明了，便于修改。</p><p><b>　　第二章 理論計(jì)算</b></p>&l

32、t;p>　　2.1 P-Q法潮流計(jì)算的基本步驟</p><p>　　運(yùn)用P-Q分解法計(jì)算潮流分布時(shí)的基本步驟是：</p><p>　　形成系數(shù)矩陣Bˊ、B〞，并求其逆陣。</p><p>　　設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓的初值（i=1,2，…，n，i≠s）和（i=1,2，…，m，i≠s）。</p><p>　　按式=-計(jì)算有功功率的不平衡量，從而求出（

33、i=1，2，…，n≠s）。</p><p>　　解修正方程式 ()=﹣BˊU，求各節(jié)點(diǎn)電壓相位角的變量（i=1,2，…，n，i≠s）。</p><p>　　求各節(jié)點(diǎn)電壓相位角的新值=+（i=1,2，…，n，i≠s）。</p><p>　　按式=- 計(jì)算無功功率的不平衡量，從而求出（i=1,2，…，m，i≠s）。</p><p>　　解修正

34、方程式()=﹣B〞U（i=1,2，…，m，i≠s）。</p><p>　　求各節(jié)點(diǎn)電壓大小的新值=+（i=1,2，…，m，i≠s）。</p><p>　　運(yùn)用各節(jié)點(diǎn)電壓的新值自第三步開始進(jìn)入下一次迭代。</p><p>　　計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率。</p><p>　　2.2 PQ分解法潮流計(jì)算流程圖</p><p&g

35、t;　　2.3 兩機(jī)五節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算</p><p><b>　　系統(tǒng)接線圖</b></p><p><b>　　解：</b></p><p>　　1,.形成系數(shù)矩陣Bˊ、B〞并求他們的逆陣</p><p>　　由于節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn)，其他的節(jié)點(diǎn)均為PQ節(jié)點(diǎn)，系數(shù)矩陣，階數(shù)相同。又應(yīng)對(duì)該等值網(wǎng)絡(luò)，不

36、存在除去與有功功率和電壓相位或無功功率和電壓大小關(guān)系較小的因素的可能性，這兩個(gè)矩陣Bˊ、B〞完全相同。他們就由導(dǎo)納矩陣的虛部部分中除第一行第一列外的各個(gè)元素所組成，即</p><p>　　Y=[6.25-18.75j -5+15j -1.25+3.75j 0 0</p><p>　　-5+15j 10.834-32.5

37、j -1.667+5j -1.667+5j -2.5+7.5j</p><p>　　-1.25+3.75j -1.667+5j 12.917-38.75j -10+30j 0</p><p>　　0 -1.667+5j -10+30j 12.917-38.75j -

38、1.25+3.75j</p><p>　　0 -2.5+7.5j 0 -1.25+3.75j 3.75-11.25j]</p><p><b>　　Bˊ=B〞=</b></p><p>　　[ -32.500 5.000 5.000 7.5

39、00 </p><p>　　5.000 -38.750 30.000 0 </p><p>　　5.000 30.000 -38.750 3.750 </p><p>　　7.500 0

40、 3.750 -11.250 ]</p><p>　　由此可見，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣雖為奇異矩陣，但它的虛數(shù)部分的子陣Bˊ或B〞則是非奇異矩陣，可以求逆，其逆陣為</p><p><b>　　==</b></p><p>　　[ -0.056190 -0.041905 -0.44762

41、 -0.052381 </p><p>　　-0.041905 -0.099048 -0.087619 -0.057143 </p><p>　　-0.044762 -0.087619 -0.105714 -0.065079 </p

42、><p>　　-0.052381 -0。057143 -0.065079 -0.145503 ]</p><p>　　2.計(jì)算各節(jié)點(diǎn)有功功率的不平衡量</p><p>　　取=1.06，=0；====1.0；====0，按下式計(jì)算各節(jié)點(diǎn)有功功率不平衡量</p><p><b>　　=-</

43、b></p><p>　　=0.20—1.0×1.06（-5.000cos0+15.000sin0）—1.0×1.0（10.384cos0—32.500sin0）—1.0×1.0（-1.667cos0+5.000sin0）—1.0×1.（-1.667cos0+5.000sin0）—1.0×1.0(-2.500cos0+7.500sin0)=0.50000&l

44、t;/p><p><b>　　相似地可得</b></p><p>　　=-0.375000；=-0.400000；=-0.600000</p><p>　　3.計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角（弧度）</p><p>　　由方程式 — ()=U</p><p><b>　　可得</b>

45、;</p><p>　　=—0.036952；=—0.085524；=—0.091810；=—0.108571；</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　=—0.036952； =—0.085524； =—0.091810； =—0.108571；</p><p>　　4.計(jì)算各節(jié)點(diǎn)無功功率不

46、平衡量</p><p>　　按下式計(jì)算各節(jié)點(diǎn)無功功率不平衡量</p><p><b>　　=-</b></p><p>　　=0.20—1.0×1.06[—5.00sin（-0.036952—0）—15.000cos（-0.036952—0）]—1.0×1.0[10.834sin0+32.5cos0]—1.0×1.

47、0[-1.667sin（-0.036952+0.085524）—5.000cos（-0.036952+0.085524）]—1.0×1.0[-1.667sin（—0.036952+0,091810）—5.000cos（-0,036952+0.091810）]—1.0×1.0[-2.500sin（—0.036952+0.108571）—7.500cos（-0.036952+0.108571）]=1.211930<

48、/p><p><b>　　相似地可得</b></p><p>　　=—0.077279； =—0.191947； =—0.319599；</p><p>　　5.計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的大小</p><p><b>　　由方程式</b></p><p><b>　　— ()

49、=U</b></p><p><b>　　可得</b></p><p>　　=1.039528； =0.008050； =0.006386； =0.000072；</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　=1.039528； =0.008050； =0.00

50、6386； =0.000072；</p><p>　　求得各節(jié)點(diǎn)電壓的新值后，就開始第二次迭代。每次迭代所得適于表1~表3。由表1可見經(jīng)6次迭代就可滿足ε≤的要求。</p><p>　　表1 迭代過程中各節(jié)點(diǎn)功率的不平衡量</p><p>　　表2 迭代過程中各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量</p><

51、p>　　表3 迭代過程中各節(jié)點(diǎn)電壓</p><p>　　=1.036468； =1.008750</p><p>　　=1.007252； =1.001554</p><p>　　6.計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率</p><p>　　迭代收斂后，就可以計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率。結(jié)果如下</p&

52、gt;<p>　　=1.298162+j0.244472</p><p><b>　　各線路功率如表4</b></p><p>　　表4 各線路功率</p><p><b>　　計(jì)算完畢。</b></p><p><b>　　第三章

53、 程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)流程</b></p><p><b>　　3．2 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　針對(duì)兩機(jī)五節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算基于MATLAB的程序如下：</p><p>　　Clc %清除當(dāng)前屏幕上顯示的內(nèi)容，但并不清楚工作空間的數(shù)

54、據(jù)</p><p>　　Clear %清除工作空間內(nèi)的所有變量</p><p>　　disp('節(jié)點(diǎn)總數(shù)為：'); %顯示內(nèi)容</p><p><b>　　N=5 </b></p><p>　　disp('平衡節(jié)點(diǎn)為：');</p><p><

55、;b>　　1</b></p><p>　　Y=input('請(qǐng)輸入導(dǎo)納矩陣：Y=');</p><p>　　pr=input('請(qǐng)輸入誤差精度：pr=');</p><p>　　G=real(Y);B=imag(Y); %real實(shí)部，image虛部</p><p>　　B1=B(2:5

56、, 2:5); %去掉平衡節(jié)點(diǎn)</p><p>　　B2=B1; </p><p>　　b1=inv(B1); %取逆</p><p>　　b2=inv(B2);</p><p>　　ure=input('請(qǐng)輸入平衡節(jié)點(diǎn)1電壓初值的實(shí)部，Re=

57、');</p><p>　　dim=input('請(qǐng)輸入平衡節(jié)點(diǎn)1電壓初值的虛部，Im=');</p><p><b>　　for m=2:5</b></p><p>　　dt(m)=0; %電壓虛部初值</p><p>　　u(m)=1.0; %電壓實(shí)部初值</p>

58、<p><b>　　end</b></p><p><b>　　for m=2:5</b></p><p>　　p(m)=input('請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的有功功率：p=');</p><p>　　q(m)=input('請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的無功功率：q=');</p>

59、<p><b>　　end</b></p><p>　　k=0;wucha=1; %迭代次數(shù)，</p><p>　　while wucha(1)>pr;</p><p><b>　　u(1)=ure;</b></p><p>　　dt(1)=dim; %平衡節(jié)點(diǎn)電壓實(shí)部

60、</p><p>　　for m=2:5 %平衡節(jié)點(diǎn)電壓虛部</p><p><b>　　for n=1:5</b></p><p>　　pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(dt(m)-dt(n))+B(m,n)*sin(dt(m)-dt(n))); %</p><p><b>　

61、　end</b></p><p>　　disp('各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：') </p><p>　　dp(m)=p(m)-sum(pt) %=-</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　for m=2:5</b>&l

62、t;/p><p>　　u1=diag(u); %對(duì)角矩陣</p><p>　　u2=inv(u1(2:5,2:5)); %取逆</p><p>　　u3=flipud(rot90(u(2:5))); %逆時(shí)針90°上下對(duì)稱</p><p>　　u4=u3(1:5-

63、1,:); </p><p>　　dp1=flipud(rot90(dp(2:5))); %— ()=U</p><p>　　dp2=dp1(1:5-1,:);</p><p>　　dtt=(-b1*dp2/u4)*u2;</p><p>　　dtt=dtt(:,1:1);</p>&

64、lt;p>　　dtt=flipud(rot90(dtt))</p><p>　　disp('各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：') </p><p>　　dt(m)=dt(m)+dtt(m-1)</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　for m=2:5</b

65、></p><p><b>　　for n=1:5</b></p><p>　　qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(dt(m)-dt(n))-B(m,n)*cos(dt(m)-dt(n)));</p><p>　　end %</p><p>

66、　　disp('各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：')</p><p>　　qq(m)=q(m)-sum(qt) % =-</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　for m=2:5</b></p><p>　　qq1=flipud(rot90(q

67、q(2:5)));</p><p>　　qq2=qq1(1:5-1,:);</p><p>　　ut=-b2*qq2/u4;</p><p>　　disp( '各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：') </p><p><b>　　ut</b></p><p>　　disp( '各節(jié)點(diǎn)

68、電壓的大小為：') </p><p>　　u(m)=u(m)+ut(m-1) </p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　for n=1:5</b></p><p>　　U(n)=u(n)*(cos(dt(n))+j*sin(dt(n))); %電壓<

69、;/p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　for n=1:5</b></p><p>　　I(n)=Y(1,n)*U(n);</p><p><b>　　end</b></p><p>　　disp('各節(jié)點(diǎn)功率s為：&

70、#39;)</p><p>　　S1=U(1)*sum(conj(I)) %電流</p><p><b>　　for m=1:5</b></p><p><b>　　for n=1:5</b></p><p>　　S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj

71、(U(n)))*conj(-Y(m,n)); %功率</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　disp('各節(jié)點(diǎn)功率sij為：')</p><p><b>　　S</b></p>

72、<p>　　wucha=max(abs(ut))</p><p>　　k=k+1 %迭代+1</p><p><b>　　end</b></p><p>　　3.3 程序運(yùn)行結(jié)果</p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)總數(shù)為：</b></p>&

73、lt;p><b>　　N =</b></p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　平衡節(jié)點(diǎn)為：</b></p><p><b>　　ans =</b></p><p><b>　　1</b></p&

74、gt;<p><b>　　請(qǐng)輸入導(dǎo)納矩陣：</b></p><p>　　Y=[6.25-18.75i -5+15i -1.25+3.75i 0 0</p><p>　　-5+15i 10.834-32.5i -1.667+5i -1.667+5i -2.5

75、+7.5i</p><p>　　-1.25+3.75i -1.667+5i 12.917-38.75i -10+30i 0</p><p>　　0 -1.667+5i -10+30i 12.917-38.75i -1.25+3.75i</p><p>　　0 -2.5

76、+7.5i 0 -1.25+3.75i 3.75-11.25i]</p><p>　　請(qǐng)輸入誤差精度：pr=0.00001</p><p>　　請(qǐng)輸入平衡節(jié)點(diǎn)1電壓初值的實(shí)部，Re=1.06</p><p>　　請(qǐng)輸入平衡節(jié)點(diǎn)1電壓初值的虛部，Im=0</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的有功功

77、率：p=0.2</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的無功功率：q=0.2</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的有功功率：p=-0.45</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的無功功率：q=-0.15</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的有功功率：p=-0.4</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的無功功率：q=-0.05&

78、lt;/p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的有功功率：p=-0.6</p><p>　　請(qǐng)輸入PQ節(jié)點(diǎn)的無功功率：q=-0.1</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 0.5000</p><p>　

79、　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 0.5000 -0.3750</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 0.5000

80、 -0.3750 -0.4000</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 0.5000 -0.3750 -0.4000 -0.6000</p><p><b>　　dtt =</b></p>

81、<p>　　-0.0370 -0.0855 -0.0918 -0.1086</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt =</b></p><p>　　0 -0.0370 0 0 0</p><p><

82、;b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0370 -0.0855 -0.0918 -0.1086</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt =</b></p><p>　　0 -0.0370 -0.0855 0

83、 0</p><p><b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0370 -0.0855 -0.0918 -0.1086</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt =</b></p><p>　

84、　0 -0.0370 -0.0855 -0.0918 0</p><p><b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0370 -0.0855 -0.0918 -0.1086</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt

85、=</b></p><p>　　0 -0.0370 -0.0855 -0.0918 -0.1086</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 1.2119</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不

86、平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 1.2119 -0.0773</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 1.2119 -0.0773

87、 -0.1919</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 1.2119 -0.0773 -0.1919 -0.3196</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　

88、ut =</b></p><p>　　0.0395 0 0 0</p><p>　　0.0081 0 0 0</p><p>　　0.0064 0 0 0</p><p>　　0.0001

89、 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p><b>　　u =</b></p><p>　　1.0600 1.0395 1.0000 1.0000 1.0000</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p>

90、<p><b>　　ut =</b></p><p>　　0.0395 0 0 0</p><p>　　0.0081 0 0 0</p><p>　　0.0064 0 0 0</p&

91、gt;<p>　　0.0001 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p><b>　　u =</b></p><p>　　1.0600 1.0395 1.0081 1.0000 1.0000</p><p>

92、　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　ut =</b></p><p>　　0.0395 0 0 0</p><p>　　0.0081 0 0 0</p><p>　　0.0064 0

93、 0 0</p><p>　　0.0001 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p><b>　　u =</b></p><p>　　1.0600 1.0395 1.0081 1.0064 1.000

94、0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　ut =</b></p><p>　　0.0395 0 0 0</p><p>　　0.0081 0 0 0</p><p>　

95、　0.0064 0 0 0</p><p>　　0.0001 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p><b>　　u =</b></p><p>　　1.0600 1.0395 1.0

96、081 1.0064 1.0001</p><p><b>　　各節(jié)點(diǎn)功率s為：</b></p><p><b>　　S1 =</b></p><p>　　1.1389 + 0.2403i</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)功率sij為：</p><p><b>

97、;　　S =</b></p><p>　　0 0.7229 + 0.1332i 0.4160 + 0.1071i 0 0 -0.7133 - 0.1044i 0 0.3110 + 0.0850i 0.3469 + 0.0845i 0.6671 + 0.1416i</p><p&g

98、t;　　-0.4029 - 0.0676i -0.3052 - 0.0677i 0 0.2083 - 0.0128i 0 </p><p>　　0 -0.3398 - 0.0633i -0.2078 + 0.0141i 0 0.0714 + 0.0033i</p><p>　　0

99、 -0.6499 - 0.0900i 0 -0.0710 - 0.0021i 0 </p><p><b>　　wucha =</b></p><p>　　0.0395 0 0 0</p><p><b>　　

100、k =</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 -0.4117 -0.3750 -0.4000 -0.6000</p><p&g

101、t;　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 -0.4117 0.0498 -0.4000 -0.6000</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p>&

102、lt;p>　　0 -0.4117 0.0498 0.0762 -0.6000</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 -0.4117 0.0498 0.0762 0.1209</p><p><

103、;b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0105 0.0012 0.0017 0.0035</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt =</b></p><p>　　0 -0.0474 -0.0855 -0.0918

104、 -0.1086</p><p><b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0105 0.0012 0.0017 0.0035</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt =</b></p><p>　

105、　0 -0.0474 -0.0843 -0.0918 -0.1086</p><p><b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0105 0.0012 0.0017 0.0035</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b>　　dt

106、=</b></p><p>　　0 -0.0474 -0.0843 -0.0901 -0.1086</p><p><b>　　dtt =</b></p><p>　　-0.0105 0.0012 0.0017 0.0035</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：&l

107、t;/p><p><b>　　dt =</b></p><p>　　0 -0.0474 -0.0843 -0.0901 -0.1050</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 -0.1

108、367 -0.0773 -0.1919 -0.3196</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 -0.1367 0.0175 -0.1919 -0.3196</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p&

109、gt;<p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 -0.1367 0.0175 0.0237 -0.3196</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)無功率不平衡量為：</p><p><b>　　qq =</b></p><p>　　0 -0.1367

110、 0.0175 0.0237 0.0378</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　ut =</b></p><p>　　-0.0038 0 0 0</p><p>　　0.0002 0 0

111、 0</p><p>　　0.0004 0 0 0</p><p>　　0.0009 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p><b>　　u =</b></p><p&

112、gt;　　1.0600 1.0358 1.0081 1.0064 1.0001</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　ut =</b></p><p>　　-0.0038 0 0 0</p><p>　　0.0002

113、 0 0 0</p><p>　　0.0004 0 0 0</p><p>　　0.0009 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p><b>　　u =</

114、b></p><p>　　1.0600 1.0358 1.0083 1.0064 1.0001</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　ut =</b></p><p>　　-0.0038 0 0 0</p&

115、gt;<p>　　0.0002 0 0 0</p><p>　　0.0004 0 0 0</p><p>　　0.0009 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的大小為：</p><p

116、><b>　　u =</b></p><p>　　1.0600 1.0358 1.0083 1.0068 1.0001</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的修正量：</p><p><b>　　ut =</b></p><p>　　-0.0038 0

117、 0 0</p><p>　　0.0002 0 0 0</p><p>　　0.0004 0 0 0</p><p>　　0.0009 0 0 0</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電

118、壓的大小為：</p><p><b>　　u =</b></p><p>　　1.0600 1.0358 1.0083 1.0068 1.0009</p><p><b>　　各節(jié)點(diǎn)功率s為：</b></p><p><b>　　S1 =</b><

119、/p><p>　　1.3260 + 0.2508i</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)功率sij為：</p><p><b>　　S =</b></p><p>　　0 0.9151 + 0.1435i 0.4109 + 0.1072i 0 0 -

120、0.8998 - 0.0977i 0.2415 + 0.0816i 0.2741 + 0.0809i 0.5423 + 0.1344i -0.3981 - 0.0687i -0.2378 - 0.0707i 0 0.1903 - 0.0114i 0 </p><p>　　0 -0.2695 - 0.0672i -0

121、.1899 + 0.0125i 0 0.0639 + 0.0036i</p><p>　　0 -0.5306 - 0.0995i 0 -0.0636 - 0.0026i 0 </p><p><b>　　wucha =</b></p><

122、p>　　0.0038 0 0 0</p><p><b>　　k =</b></p><p><b>　　2</b></p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p&g

123、t;<p>　　0 0.0419 0.0498 0.0762 0.1209</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 0.0419 -0.0044 0.0762 0.1209</p><p&g

124、t;　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p><p>　　0 0.0419 -0.0044 -0.0044 0.1209</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)有功率不平衡量為：</p><p><b>　　dp =</b></p>&

125、lt;p>　　0 0.0419 -0.0044 -0.0044 -0.0058</p><p><b>　　dtt =</b></p><p>　　0.0016 0.0006 0.0006 0.0008</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)電壓的相位角dt為：</p><p><b&