基于MATLAB的潮流计算.docx
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2009—2010学年第二学期
《电力系统分析》
专业班级电气07-1
姓名**
学号*********
指导老师
日期2010年6月19日
电力系统分析大作业
1
要求计算所给系统的潮流设发电机G1的端电压为1p.u.发出的有功、无功可
调发电机G2的端电压为1p.u.按指定的有功P=0.5p.u.发电取ε=10-4。
SB=100MVA
UB=Uav。
一牛顿—拉夫逊法
1程序代码
%电气一班冯健07053107%
%电力系统大作业%
n=input（'请输入节点个数:
'）;
m=input（'请输入PQ节点个数:
'）;
Y=zeros（n,n）;
U=ones（n,1）;
a=zeros（n,1）;
Ps=zeros（n,1）;
Qs=zeros（n,1）;
P=zeros（n,1）;
Q=zeros（n,1）;
p=zeros（n-1,1）;
q=zeros（m,1）;
aa=zeros（n-1,1）;
u=zeros（m,1）;
k=0;
I=sqrt（-1）;%由于后面用到ij作为循环变量故重定义虚数单位
Y=[6.311-I*20.3722-2.7523+I*9.1743-3.5587+I*11.387900;
-3.5587+I*11.38798.5587-I*30.9993-5+I*15I*4.98890;
-2.7523+I*9.1743-5+I*157.7523-I*28.75570I*4.9889;
0I*4.98890-I*5.24930;
00I*4.98890-I*5.2493];
%%%%%%%%%%%%%初值的设定%%%%%%%%%%%%%%%%
U=[1;1;1;1;1];
a=[0;0;0;0;0];
Ps=[-0.8055;-0.18;0;0.5;0];
Qs=[-0.532;-0.12;0;0;0];
电力系统分析大作业
3
%%%%%%%%%%%%求失配功率△P（k）和△Q（k）%%%%%%%%%%%%%%
fori=1:
n-1
s=0;
forj=1:
n
s=s+U（j）*（real（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j））+imag（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j）））;
end
P（i）=U（i）*s;
end
fori=1:
n-1
s=0;
forj=1:
n
s=s+U（j）*（real（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j））-imag（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j）））;
end
Q（i）=U（i）*s;
end
fori=1:
n-1
detp（i）=Ps（i）-P（i）;
end
fori=1:
m
detq（i）=Qs（i）-Q（i）;
end
%%%%%%%求解雅可比矩阵%%%%%%%%%%%
while（max（[detp]）>=0.0001|max（[detq]）>=0.0001）%设定精确度
H=zeros（n-1,n-1）;
N=zeros（n-1,m）;
M=zeros（m,n-1）;
L=zeros（m,m）;
fori=1:
n-1
forj=1:
n-1
ifi==j
电力系统分析大作业
4
H（i,j）=U（i）^2*imag（Y（i,j））+Q（i）;
else
H（i,j）=-U（i）*U（j）*（real（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j））-imag（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j）））;
end
end
end
fori=1:
n-1
forj=1:
m
ifi==j
N（i,j）=-U（i）^2*real（Y（i,j））-P（i）;
else
N（i,j）=-U（i）*U（j）*（real（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j））+imag（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j）））;
end
end
end
fori=1:
m
forj=1:
n-1
ifi==j
M（i,j）=U（i）^2*real（Y（i,j））-P（i）;
else
M（i,j）=U（i）*U（j）*（real（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j））+imag（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j）））;
end
end
end
fori=1:
m
forj=1:
m
ifi==j
L（i,j）=U（i）^2*imag（Y（i,j））-Q（i）;
else
L（i,j）=-U（i）*U（j）*（real（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j））-imag（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j）））;
电力系统分析大作业
5
end
end
end
%%%%%%求解修正方程得到修正量aa,u%%%%%%%%%%%%%%
J=-inv（[H,N;M,L]）*[detp';detq'];
aa=J（1:
n-1,:
）;
u=J（n:
n-1+m,:
）;
fori=1:
n-1%计算a（节点电压相角）,U（节点电压大小）
a（i）=a（i）+aa（i）;
end
fori=1:
m
U（i）=U（i）+U（i）*u（i）;
end
[detp';detq']%迭代过程中失配功率变化情况
k=k+1;
fori=1:
n-1%计算功率误差p,q
s=0;
forj=1:
n
s=s+U（j）*（real（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j））+imag（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j）））;
end
P（i）=U（i）*s;
end
fori=1:
n-1
s=0;
forj=1:
n
s=s+U（j）*（real（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j））-imag（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j）））;
end
Q（i）=U（i）*s;
end
fori=1:
n-1
电力系统分析大作业
6
detp（i）=Ps（i）-P（i）;
end
fori=1:
m
detq（i）=Qs（i）-Q（i）;
end
end
A=a*180/pi;%对相角进行转换由弧度制装换为角度
display（'最终的计算结果如下:
'）;
A
U
display（'各节点的电压为:
'）;
fori=1:
n
fprintf（'节点%d:
%d∠（%d）°\n\n',i,U（i）,A（i））;
end
display（'失配功率为:
'）;
detp
detq
fprintf（'迭代的次数为:
%d\n',k）%输出迭代次数
2运行结果
>>fengjian
请输入节点个数:
5
请输入PQ节点个数:
3
ans=-0.8055
-0.1800
0
0.5000
-0.3420
0.2575
0.4075
电力系统分析大作业
7
ans=
0.0347
0.0022
-0.0094
-0.0178
-0.0138
-0.0407
-0.0447
ans=
1.0e-003*
0.5087
-0.1291
-0.2188
-0.1291
-0.3127
-0.4229
-0.4416
最终的计算结果如下:
A=-7.2049
-5.6096
-5.3697
-0.0056
0
U=1.0027
1.0263
1.0317
1.0000
1.0000
各节点的电压为:
电力系统分析大作业
8
节点1:
1.002729e+000∠（-7.204950e+000）°
节点2:
1.026321e+000∠（-5.609609e+000）°
节点3:
1.031663e+000∠（-5.369712e+000）°
节点4:
1∠（-5.622073e-003）°
节点5:
1∠（0）°
失配功率为:
detp=
1.0e-006*
0.1069-0.0529-0.0548-0.0083
detq=
1.0e-007*
-0.7838-0.5117-0.5255
迭代的次数为:
3
二P—Q解耦迭代
1程序代码
n=5;
m=3;
%%%%%%%%%%%%%%%%各参数初始化%%%%%%%%%%%%%%%%%
Y=zeros（n,n）;%导纳矩阵
U=ones（n,1）;%电压矢量
a=zeros（n,1）;%相角矢量
Ps=zeros（n,1）;
Qs=zeros（n,1）;
P=zeros（n,1）;
Q=zeros（n,1）;
p=zeros（n-1,1）;
q=zeros（m,1）;
aa=zeros（n-1,1）;
u=zeros（m,1）;
k=0;
电力系统分析大作业
9
%%%%%%%%%%%节点导纳矩阵的生成%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
I=sqrt（-1）;%由于后面用到ij作为循环变量故重定义虚数单位
Y=[6.311-I*20.3722-2.7523+I*9.1743-3.5587+I*11.387900;
-3.5587+I*11.38798.5587-I*30.9993-5+I*15I*4.98890;
-2.7523+I*9.1743-5+I*157.7523-I*28.75570I*4.9889;
0I*4.98890-I*5.24930;
00I*4.98890-I*5.2493];
%%%%%%%%%%%%%初值的设定%%%%%%%%%%%%%%%%%
U=[1;1;1;1;1];
a=[0;0;0;0;0];
Ps=[-0.8055;-0.18;0;0.5;0];
Qs=[-0.532;-0.12;0;0;0];
%%%%%%%%%%%求失配功率△P（k）和△Q（k）%%%%%%%%%%%%%%
fori=1:
n-1
s=0;
forj=1:
n
s=s+U（j）*（real（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j））+imag（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j）））;
end
P（i）=U（i）*s;
end
fori=1:
n-1
s=0;
forj=1:
n
s=s+U（j）*（real（Y（i,j））*sin（a（i）-a（j））-imag（Y（i,j））*cos（a（i）-a（j）））;
end
Q（i）=U（i）*s;
end
fori=1:
n-1
detp（i）=Ps（i）-P（i）;
end
电力系统分析大作业
10
fori=1:
m
detq（i）=Qs（i）-Q（i）;
end
%%%%%%%%%%%%%%%%生成B'和B"矩阵%%%%%%%%%%%%%%
Bp=zeros（n-1,n-1）;
Bpp=zeros（m,m）;
fori=1:
n-1;
forj=1:
n-1;
Bp（i,j）=imag（Y（i,j））;
end;
end;
fori=1:
m;
forj=1:
m;
Bpp（i,j）=imag（Y（i,j））;
end;
end;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
k=0;
while（max（[detp]）>=0.0001|max（[detq]）>=0.0001
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