5节点电力系统牛顿拉夫逊法潮流计算.docx

1、5节点电力系统牛顿拉夫逊法潮流计算5节点电力系统牛顿-拉夫逊法潮流计算 课 程 论 文（题 目：五节点系统计算机潮流计算编程学生姓名：张佳羽学 院：电力学院系 别：电力系专 业：电力系统及其自动化指导教师：郭力萍 二 一 四 年 十 二 月程序设计% 本程序的功能是用牛顿拉夫逊法进行潮流计算n=input(请输入节点数:n=);nl=input(请输入支路数:nl=);isb=input(请输入平衡母线节点号:isb=);pr=input(请输入误差精度:pr=);B1=input(请输入由各支路参数形成的矩阵:B1=);B2=input(请输入各节点参数形成的矩阵:B2=);X=input(

2、请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵：X=);Y=zeros(n); e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n); O=zeros(1,n);S1=zeros(nl);for i=1:nl if B1(i,6)=0 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5); Y(q,p)=Y(p,q); C(i)=0; D(i)=0; for j1=1:n C(i)= C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1); D(i)= D

3、(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1); end P1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i); Q1=f(i)*C(i)-D(i)*e(i); V2=e(i)2+f(i)2;if B2(i,6)=3 DP=P(i)-P1; DQ=Q(i)-Q1; for j1=1:n if j1=isb&j1=i X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); X3=X2; X4=-X1; p=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)

4、=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2; elseif j1=i&j1=isb X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i); X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i); p=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; end endelse DP=P(i)-P1;

5、DV=V(i)2-V2; for j1=1:n if j1=isb&j1=i X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); X5=0; X6=0; p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2; elseif j1=i&j1=isb X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i); X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); X5=-2*e(i

6、); X6=-2*f(i); p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1; J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6; J(m,q)=X2; end end end endend%求雅可比矩阵for k=3:N0 k1=k+1;N1=N; for k2=k1:N1 J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k); end J(k,k)=1; if k=3; k4=k-1; for k3=3:k4 for k2=k1:N1 J(k3,k2)= J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2); end J(k3,k)=0;

7、 end if k=N0,break;end for k3=k1:N0 for k2=k1:N1 J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2); end J(k3,k)=0; end else for k3=k1:N0 for k2=k1:N1 J(k3,k2)= J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2); end J(k3,k)=0; end endend for k=3:2:N0-1 L=(k+1)./2; e(L)=e(L)-J(k,N); k1=k+1; f(L)=f(L)-J(k1,N);endfor k=3:N0 DET=abs(J(k,N); if

8、DET=pr IT2=IT2+1; endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;for k=1:n dy(k)=sqrt(e(k)2+f(k)2); endfor i=1:n Dy(ICT1,i)=dy(i);endend%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:n V(k)=sqrt(e(k)2+f(k)2); shita(k)=atan(f(k)./e(k)*180/pi; E(k)=e(k)+f(k)*j;enddisp(各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大排

9、列):);disp(E);disp(各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):);disp(V);disp(各节点的电压相角时shita为(节点号从小到大排列):);disp(shita);for p=1:n C(p)=0; for q=1:n C(p)=C(p)+conj(Y(p,q)*conj(E(q); end S(p)=E(p)*C(p);end disp(各节点的功率S为(节点号从小到大排列):);disp(S);disp(各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样):);for i=1:nl if B1(i,6)=0 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else p=

10、B1(i,2);q=B1(i,1); endSi(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); disp(Si(p,q);enddisp (各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一样):);for i=1:nl if B1(i,6)=0 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else p=B1(i,2);q=B1(i,1); endSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q)*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,

11、5)-conj(E(p)*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5); disp(Sj(q,p);enddisp(各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样): );for i=1:nl if B1(i,6)=0 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else p=B1(i,2);q=B1(i,1); end DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p); disp(DS(i);endfor i=1:ICT1 Cs(i)=i;enddisp(以下是每次迭代后各节点的电压值(如图所示);plot(Cs,Dy),xlabel(迭代次数),ylabel(电压),title(电压迭代次数

12、曲线);运行结果如下所示：请输入节点数:n=5请输入支路数:nl=5请输入平衡母线节点号:isb=1请输入误差精度:pr= 0.00001请输入由各支路参数形成的矩阵:B1=1 2 0.03i 0 1.05 0;2 3 0.08+0.3i 0.5i 1 0;2 4 0.1+0.35i 0 1 0;3 4 0.04+0.25i 0.5i 1 0;3 5 0.015i 0 1.05 1请输入各节点参数形成的矩阵:B2=0 0 1.05 1.05 0 1;0 3.7+1.3i 1 0 0 2;0 2+1i 1 0 0 2;0 1.6+0.8i 1 0 0 2;5 0 1.05 1.05 0 3请输入

13、由节点号及其对地阻抗形成的矩阵：X=1 0;2 0;3 0;4 0;5 0导纳矩阵Y0 -33.3333i 0 +31.7460i 0 0 0 0 +31.7460i 1.5846 -35.7379i -0.8299 + 3.1120i -0.7547 + 2.6415i 0 0 -0.8299 + 3.1120i 1.4539 -66.9808i -0.6240 + 3.9002i 0 +63.4921i 0 -0.7547 + 2.6415i -0.6240 + 3.9002i 1.3787 - 6.2917i 0 0 0 0 +63.4921i 0 0 -66.6667i迭代次数 5没有

14、达到精度要求的个数 7 8 8 6 0各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大排列):1.0500 1.0335 - 0.0774i 1.0260 + 0.3305i 0.8592 - 0.0718i 0.9746 + 0.3907i各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列): 1.0500 1.0364 1.0779 0.8622 1.0500各节点的电压相角时shita为(节点号从小到大排列): 0 -4.2819 17.8535 -4.7785 21.8433各节点的功率S为(节点号从小到大排列):2.5794 + 2.2994i -3.7000 - 1.3000i -2.0000 -

15、 1.0000i -1.6000 - 0.8000i 5.0000 + 1.8131i各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样): 2.5794 + 2.2994i -1.2774 + 0.2032i 0.1568 + 0.4713i 1.5845 + 0.6726i 5.0000 + 1.8131i各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一样): -2.5794 - 1.9745i 1.4155 - 0.2443i -0.1338 - 0.3909i -1.4662 - 0.4091i -5.0000 - 1.4282i各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样): -0.0000 + 0.3249i 0.1381 - 0.0412i 0.0230 + 0.0804i 0.1184 + 0.2635i 0.0000 + 0.3849i本程序符号说明（1）clc，clear清屏，清除以前显示结果；（2）disp 显示待输出的内容，如disp(节点总数为：)，显示：节点总数为：；（3）for，end；循环语句，用于要循环的地方；（4）/ 正除； 反除；（5）sum 求和；（6）conj 复数求共轭；（7）% 注释（8） ： 自然数循环如1:5以下是每次迭代后各节点的电压值(如图1所示)：图1 每次迭代后各节点的电压值