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潮流计算的计算机算法PQ分解法潮流计算IEEE14.docx

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潮流计算的计算机算法PQ分解法潮流计算IEEE14.docx

潮流计算的计算机算法PQ分解法潮流计算IEEE14

高等电力系统分析

（潮流计算的计算机算法）

PQ分解法潮流计算（IEEE14）

 

1、MATLAB源程序

2、对支路参数（B1）、节点参数（B2）的说明

3、带入数据，运行结果

一、MATLAB源程序

clear

closeall

n=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='）;

n2=input（'请输入PQ节点个数:

n2='）;

Y=zeros（n）;

fori=1:

n1

p=B1（i,1）;

q=B1（i,2）;

Y（p,q）=Y（p,q）-1/（B1（i,3）+B1（i,4）*1j）;%非对角元

Y（q,p）=Y（p,q）;

Y（p,p）=Y（p,p）+1/（B1（i,3）+B1（i,4）*1j）+B1（i,6）*1j;%对角元

Y（q,q）=Y（q,q）+1/（B1（i,3）+B1（i,4）*1j）+B1（i,6）*1j;

end

disp（'导纳矩阵Y='）;

disp（Y）

%---------------------------------------------

%---------------下面是求P,Q,V,O矩阵---------------

V=zeros（1,n）;O=zeros（1,n）;P=zeros（1,n）;Q=zeros（1,n）;

G=real（Y）;B=imag（Y）;

fori=1:

n

P（i）=B2（i,3）;

Q（i）=B2（i,4）;

V（i）=B2（i,5）;

O（i）=B2（i,6）;

end

B3=B（1:

n-1,1:

n-1）;%不含平衡节点，由节点导纳虚部构成

B4=B（1:

n2,1:

n2）;%所有PQ节点

%----------------------------------------------

%---------------下面是求ΔP,ΔQ矩阵---------------

DX=0;ICT=1;Mp=1;Mq=1;

whileICT~=0

m1=1;m2=1;

fori=1:

n

ifi~=isb

C（i）=0;

D（i）=0;

forj1=1:

n

C（i）=C（i）+V（i）*V（j1）*（G（i,j1）*cos（O（i）-O（j1））+B（i,j1）*sin（O（i）-O（j1）））;

D（i）=D（i）+V（i）*V（j1）*（G（i,j1）*sin（O（i）-O（j1））-B（i,j1）*cos（O（i）-O（j1）））;

end

DP（m1）=P（i）-C（i）;

m1=m1+1;

ifB2（i,2）==1

DQ（m2）=Q（i）-D（i）;

m2=m2+1;

end

end

end

m1=m1-1;%所有节点数

m2=m2-1;%PQ节点数

DPQ=[DP';DQ'];%求DP,DQ

V1=V（:

1:

m1）;

V2=diag（V1）;

V3=inv（V2）;%对V矩阵求逆

H=V3*DP';%ΔP/V

K=-inv（B3）*H;%-ΔP/V/B3

deltO=V3*K;%Δ角=-ΔP/V/V/B3

max1=max（abs（DP））;

fori=1:

m1

ifmax1

Mp=0;

else

O（i）=O（i）+deltO（i）';

Mq=1;

end

end

V4=V（:

1:

m2）;

V5=diag（V4）;

V6=inv（V5）;

L=V6*DQ';

N=-inv（B4）*L;

deltV=N;%ΔV=-ΔQ/V/B

max2=max（abs（DQ））;

fori=1:

m2

ifmax2

Mq=0;

else

ifB2（i,2）==1;

V（i）=V（i）+deltV（i）';

Mp=1;

end

end

end

ifMp==0&&Mq==0

ICT=0;

else

ICT=1;

end

DX=DX+1;

end

%-------------------------------------------

%----------------迭代结束，开始输出结果----------------

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'迭代次数为：

'）;

disp（DX）;

fori=1:

n

E（i）=V（i）*cos（O（i））+1j*V（i）*sin（O（i））;

o（i）=180*angle（E（i））/pi;

end

disp（'---------------------------------------------'）;

disp（'修正后各节点电压标么值为（节点号从小到大排列）:

'）;

disp（V）;

disp（'---------------------------------------------'）;

disp（'修正后各节点电压相角为（节点号从小到大排列）:

'）;

disp（o）;

%------------计算各个节点的功率----------------------

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各节点的功率为:

'）;

forp=1:

n

C（p）=0;

forq=1:

n

C（p）=C（p）+conj（Y（p,q）*conj（E（q）））;

end

S（p）=E（p）*C（p）;

end

disp（S）;

%------------计算各支路的功率----------------------

fori=1:

n1

p=B1（i,1）;q=B1（i,2）;

Si（p,q）=E（p）*（conj（E（p））*conj（Y（p,p）-Y（p,q））+（conj（E（p））-conj（E（q）））*conj（Y（p,q）））;

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各条支路的首端功率为:

'）;

disp（Si（p,q））;

Si（q,p）=E（q）*（conj（E（q））*conj（Y（q,q）-Y（p,q））+（conj（E（q））-conj（E（p）））*conj（Y（p,q）））;

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各条支路的末端功率为:

'）;

disp（Si（q,p））;

DS（i）=Si（p,q）+Si（q,p）;

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各条支路的功率损耗为:

'）;

disp（DS（i））;

end

%----------------计算平衡节点功率-------------

Sp=0;

fori=1:

n

Sp=Sp+V（n）*conj（Y（n,i））*conj（V（i））;

end

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'平衡节点功率为:

'）;

disp（Sp）;

2、对支路参数（B1）、节点参数（B2）的说明

1.节点数：

14

2.支路数：

20

3.支路矩阵B1的各支路参数：

起点编号，终点编号，电阻，电抗，电导，电纳

[120.013350.0421100;

1300.2091200;

1400.5561800;

1100.058110.1763200.034;

1110.067010.1710300.0128;

2100.056950.1738800.0346;

21200.2520200;

2140.054030.2230400.0492;

3400.1100100;

31300.1761500;

450.031810.084500;

490.127110.2703800;

560.082050.1920700;

6120.094980.198900;

780.220920.1998800;

7120.122910.2558100;

890.170930.3480200;

8120.066150.1302700;

10110.046990.1979700.0438;

10140.019380.0591700.0528;]

4.节点参数矩阵B2的各节点参数：

（对应的每一列为）

节点编号，类型，注入有功，注入无功，电压幅值，电压相位

其中节点类型：

1=PQ节点，2=PV节点，0=平衡节点

[11-0.4780.03910;

21-0.076-0.01610;

310010;

41-0.295-0.16610;

51-0.09-0.05810;

61-0.035-0.01810;

71-0.061-0.01610;

81-0.135-0.05810;

91-0.149-0.0510;

1020.18301.0450;

112-0.94201.010;

122-0.1120.0471.70;

13200.1741.90;

140001.060;]

 

3、带入数据，运行结果

>>clear

closeall

n=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='）;

n2=input（'请输入PQ节点个数:

n2='）;

Y=zeros（n）;

fori=1:

n1

p=B1（i,1）;

q=B1（i,2）;

Y（p,q）=Y（p,q）-1/（B1（i,3）+B1（i,4）*1j）;%非对角元

Y（q,p）=Y（p,q）;

Y（p,p）=Y（p,p）+1/（B1（i,3）+B1（i,4）*1j）+B1（i,6）*1j;%对角元

Y（q,q）=Y（q,q）+1/（B1（i,3）+B1（i,4）*1j）+B1（i,6）*1j;

end

disp（'导纳矩阵Y='）;

disp（Y）

%---------------------------------------------

%---------------下面是求P,Q,V,O矩阵---------------

V=zeros（1,n）;O=zeros（1,n）;P=zeros（1,n）;Q=zeros（1,n）;

G=real（Y）;B=imag（Y）;

fori=1:

n

P（i）=B2（i,3）;

Q（i）=B2（i,4）;

V（i）=B2（i,5）;

O（i）=B2（i,6）;

end

B3=B（1:

n-1,1:

n-1）;%不含平衡节点，由节点导纳虚部构成

B4=B（1:

n2,1:

n2）;%所有PQ节点

%----------------------------------------------

%---------------下面是求ΔP,ΔQ矩阵---------------

DX=0;ICT=1;Mp=1;Mq=1;

whileICT~=0

m1=1;m2=1;

fori=1:

n

ifi~=isb

C（i）=0;

D（i）=0;

forj1=1:

n

C（i）=C（i）+V（i）*V（j1）*（G（i,j1）*cos（O（i）-O（j1））+B（i,j1）*sin（O（i）-O（j1）））;

D（i）=D（i）+V（i）*V（j1）*（G（i,j1）*sin（O（i）-O（j1））-B（i,j1）*cos（O（i）-O（j1）））;

end

DP（m1）=P（i）-C（i）;

m1=m1+1;

ifB2（i,2）==1

DQ（m2）=Q（i）-D（i）;

m2=m2+1;

end

end

end

m1=m1-1;%所有节点数

m2=m2-1;%PQ节点数

DPQ=[DP';DQ'];%求DP,DQ

V1=V（:

1:

m1）;

V2=diag（V1）;

V3=inv（V2）;%对V矩阵求逆

H=V3*DP';%ΔP/V

K=-inv（B3）*H;%-ΔP/V/B3

deltO=V3*K;%Δ角=-ΔP/V/V/B3

max1=max（abs（DP））;

fori=1:

m1

ifmax1

Mp=0;

else

O（i）=O（i）+deltO（i）';

Mq=1;

end

end

V4=V（:

1:

m2）;

V5=diag（V4）;

V6=inv（V5）;

L=V6*DQ';

N=-inv（B4）*L;

deltV=N;%ΔV=-ΔQ/V/B

max2=max（abs（DQ））;

fori=1:

m2

ifmax2

Mq=0;

else

ifB2（i,2）==1;

V（i）=V（i）+deltV（i）';

Mp=1;

end

end

end

ifMp==0&&Mq==0

ICT=0;

else

ICT=1;

end

DX=DX+1;

end

%-------------------------------------------

%----------------迭代结束，开始输出结果----------------

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'迭代次数为：

'）;

disp（DX）;

fori=1:

n

E（i）=V（i）*cos（O（i））+1j*V（i）*sin（O（i））;

o（i）=180*angle（E（i））/pi;

end

disp（'---------------------------------------------'）;

disp（'修正后各节点电压标么值为（节点号从小到大排列）:

'）;

disp（V）;

disp（'---------------------------------------------'）;

disp（'修正后各节点电压相角为（节点号从小到大排列）:

'）;

disp（o）;

%------------计算各个节点的功率----------------------

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各节点的功率为:

'）;

forp=1:

n

C（p）=0;

forq=1:

n

C（p）=C（p）+conj（Y（p,q）*conj（E（q）））;

end

S（p）=E（p）*C（p）;

end

disp（S）;

%------------计算各支路的功率----------------------

fori=1:

n1

p=B1（i,1）;q=B1（i,2）;

Si（p,q）=E（p）*（conj（E（p））*conj（Y（p,p）-Y（p,q））+（conj（E（p））-conj（E（q）））*conj（Y（p,q）））;

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各条支路的首端功率为:

'）;

disp（Si（p,q））;

Si（q,p）=E（q）*（conj（E（q））*conj（Y（q,q）-Y（p,q））+（conj（E（q））-conj（E（p）））*conj（Y（p,q）））;

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各条支路的末端功率为:

'）;

disp（Si（q,p））;

DS（i）=Si（p,q）+Si（q,p）;

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'各条支路的功率损耗为:

'）;

disp（DS（i））;

end

%----------------计算平衡节点功率-------------

Sp=0;

fori=1:

n

Sp=Sp+V（n）*conj（Y（n,i））*conj（V（i））;

end

disp（'----------------------------------------------'）;

disp（'平衡节点功率为:

'）;

disp（Sp）;

请输入节点数:

n=14

请输入支路数:

n1=20

请输入平衡节点号:

isb=14

请输入误差精度:

pr=0.00001

请输入支路参数:

B1=[120.013350.0421100;

1300.2091200;

1400.5561800;

1100.058110.1763200.034;

1110.067010.1710300.0128;

2100.056950.1738800.0346;

21200.2520200;

2140.054030.2230400.0492;

3400.1100100;

31300.1761500;

450.031810.084500;

490.127110.2703800;

560.082050.1920700;

6120.094980.198900;

780.220920.1998800;

7120.122910.2558100;

890.170930.3480200;

8120.066150.1302700;

10110.046990.1979700.0438;

10140.019380.0591700.0528;]

请输入节点参数:

B2=[11-0.4780.03910;

21-0.076-0.01610;

310010;

41-0.295-0.16610;

51-0.09-0.05810;

61-0.035-0.01810;

71-0.061-0.01610;

81-0.135-0.05810;

91-0.149-0.0510;

1020.18301.0450;

112-0.94201.010;

122-0.1120.0471.70;

13200.1741.90;

140001.060;]

请输入PQ节点个数:

n2=9

导纳矩阵Y=

Columns1through5

10.5130-38.2963i-6.8410+21.5786i0.0000+4.7819i0.0000+1.7980i0.0000+0.0000i

-6.8410+21.5786i9.5680-34.8916i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

0.0000+4.7819i0.0000+0.0000i0.0000-19.5490i0.0000+9.0901i0.0000+0.0000i

0.0000+1.7980i0.0000+0.0000i0.0000+9.0901i5.3261-24.2825i-3.9020+10.3654i

0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i-3.9020+10.3654i5.7829-14.7683i

0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i-1.8809+4.4029i

0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i-1.4240+3.0291i0.0000+0.0000i

-1.6860+5.1158i-1.7011+5.1939i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

-1.9860+5.0688i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

0.0000+0.0000i0.0000+3.9679i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+5.6770i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

0.0000+0.0000i-1.0259+4.2350i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i0.0000+0.0000i

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