基于MATLAB牛顿拉夫逊法进行潮流计算

电力系统分析—N-R迭代法计算潮流分布学院：信息与控制工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气09-1班姓名：朱守文学号：09053129流程图如下：N—R迭代：在Matlab中设计的程序如下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=');Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);输入原始数据形成节点导纳矩阵按公式计算雅可比矩阵各元素计算平衡节点功率及全部线路功率输出给定节点电压初值(0)(0),iief0k用公式计算()()2(),kkkiiiPQV及()()2()max{|,,|}?kkkiiiPQV解修正方程式，求()(),kkiief(1)()()(1)()(),kkkkkkiiiiiieeefff1kk是否O=zeros(1,n);S1=zeros(nl);fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2;Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;end%求导纳矩阵disp('导纳矩阵Y=');disp(Y);G=real(Y);B=imag(Y);fori=1:ne(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);endfori=1:nS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);endP=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;whileIT2~=0IT2=0;a=a+1;fori=1:nifi~=isbC(i)=0;D(i)=0;forj1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);Q1=f(i)*C(i)-D(i)*e(i);V2=e(i)^2+f(i)^2;ifB2(i,6)~=3DP=P(i)-P1;DQ=Q(i)-Q1;forj1=1:nifj1~=isb&j1~=iX1=-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)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;elseifj1==i&j1~=isbX1=-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;=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;endendelseDP=P(i)-P1;DV=V(i)^2-V2;forj1=1:nifj1~=isb&j1~=iX1=-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;elseifj1==i&j1~=isbX1=-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);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;endendendendend%求雅可比矩阵fork=3:N0k1=k+1;N1=N;fork2=k1:N1J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);endJ(k,k)=1;ifk~=3;k4=k-1;fork3=3:k4fork2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endifk==N0,break;endfork3=k1:N0fork2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endelsefork3=k1:N0fork2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endendendfork=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N);k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N);endfork=3:N0DET=abs(J(k,N));ifDET=prIT2=IT2+1;endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;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);fork=1:nV(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sita(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θ为(节点号从小到大排列):');disp(sita);forp=1:nC(p)=0;forq=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));endS(p)=E(p)*C(p);enddisp('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):');fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=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):');fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=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,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):');fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endDS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i));end程序中B1矩阵的每行有以下参数构成：某支路的首端号P;某支路末端号Q，且PQ;支路的阻抗（R+jX）；支路的对地容抗；支路的变比K；折算到哪一侧的标志（如果支路的首端P处处于高压侧则输入“1”否则输入“0”）。程序中B2矩阵的每行有以下参数构成：节点所接发电机的功率；节点负荷的功率；节点电压的初始值；PV节点电压的给定值；节点所接的无功补偿设备的容量；节点分类标号：1——平衡节点；2——PQ节点；3——PV节点实验程序运行结果如下：请输入节点数:n=4请输入支路数:nl=4请输入平衡母线节点号:isb=4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=[120.1+0.4i0.01528i11;130.3i01.10;140.12+0.5i0.0192i10;240.08+0.4i0.01413i10]请输入各节点参数形成的矩阵:B2=[00.3+0.18i1002;00.55+0.13i1002;0.501.11.103;001.051.0501]导纳矩阵Y=1.0421-7.5601i-0.5882+2.3529i0+3.0303i-0.4539+1.8911i-0.5882+2.3529i1.0690-4.7421i0-0.4808+2.4038i0+3.0303i00-2.7548i0-0.4539+1.8911i-0.4808+2.4038i00.9346-4.2783i迭代次数4没有达到精度要求的个数33200各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大排列):1.00000.9645-0.1028i1.0876+0.1650i1.0500各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):1.00000.97001.10001.0500各节点的电压相角时θ为(节点号从小到大排列):0-6.08578.62690各节点的功率S为(节点号从小到大排列):-0.2598-0.0510i-0.5500-0.1300i0.5000+0.0377i0.3265+0.2448i各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样):-0.2559-0.0024i-0.5000+0.0377i-0.0227-0.1042i-0.2941-0.1276i各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一样):0.2628+0.0154i0.5000+0.0377i0.0238+0.0887i0.3027+0.1561i各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样):0.0070+0.0130i0+0.0754i0.0011-0.0155i0.0086+0.0286i