电力系统计算机辅助潮流计算--实验报告(DOC)

（二〇一一年十二月（2011-2012学年第一学期）电力系统计算机辅助潮流计算实验报告学号：200911202007学生姓名：学院：电力学院系别：电力系专业：电气工程及其自动化班级：授课教师：1、实验目的：了解计算机潮流分析的基本原理、主要步骤；掌握节点导纳矩阵形成和修改的方法，掌握数据处理的基本方法；熟悉Matlab运行环境，了解Matlab基本编程语句和语法；运用潮流分析程序对给定网络的运行方式做潮流分析，并初步分析计算结果2、实验要求：通过预习，对计算机潮流分析基本理论有深入了解；为程序准备必要的、准确的原始数据；熟悉Matlab运行环境，输入潮流程序，上机独立完成程序的调试，给出潮流分析的结果并按要求绘制潮流分布图3、实验内容：输入网络参数，包括节点号、节点导纳矩阵、节点功率等；输入潮流程序、调试并输出结果，绘制潮流分布图4、实验步骤：1、熟悉原始资料：根据计算要求，整理数据，包括：计算网络中线路、变压器的参数、形成节点导纳矩阵；表示各节点的注入功率。（以上数据均采用有名值计算）2、读通潮流程序：完成程序的解释和说明，必要时附加对应的公式和程序语言的说明3、上机调试：熟悉Matlab的运行环境，准确输入原始数据、节点编号、节点注入功率等信息4、整理计算结果：根据计算结果作电网潮流分布图原始网络：5、实验数据及处理：一、实验程序：clearG(1,1)=3.75;B(1,1)=-11.25;G(1,2)=-2.5;B(1,2)=7.5;G(1,3)=0;B(1,3)=0;G(1,4)=-1.25;B(1,4)=3.75;G(1,5)=0;B(1,5)=0;G(2,1)=-2.5;B(2,1)=7.5;G(2,2)=10.834;B(2,2)=-32.5;G(2,3)=-1.667;B(2,3)=5;G(2,4)=-1.667;B(2,4)=5;G(2,5)=-5;B(2,5)=15;G(3,1)=0;B(3,1)=0;G(3,2)=-1.667;B(3,2)=5;G(3,3)=12.917;B(3,3)=-38.75;G(3,4)=-10;B(3,4)=30;G(3,5)=-1.25;B(3,5)=3.75;G(4,1)=-1.25;B(4,1)=3.75;G(4,2)=-1.667;B(4,2)=5;G(4,3)=-10;B(4,3)=30;G(4,4)=12.917;B(4,4)=-38.750;G(4,5)=0;B(4,5)=0;G(5,1)=0;B(5,1)=0;G(5,2)=-5;B(5,2)=15;G(5,3)=-1.25;B(5,3)=3.75;G(5,4)=0;B(5,4)=0;G(5,5)=6.25;B(5,5)=-18.75;Y=G+j*B%形成节点导纳矩阵delt(1)=0;delt(2)=0;delt(3)=0;delt(4)=0;u(1)=1.0;u(2)=1.0;u(3)=1.0;u(4)=1.0;ps(1)=-0.6;qs(1)=-0.10;ps(2)=0.2;qs(2)=0.2;ps(3)=-0.45;qs(3)=-0.15;ps(4)=-0.4;qs(4)=-0.05;%设迭代初值k=1;precision=1%设迭代次数和精度N1=4;%PQ节点数whileprecision0.0000001%判断是否满足精度要求delt(5)=0;u(5)=1.06;%给定平衡节点编号form=1:N1forn=1:N1+1pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt(n)));qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt(n)));endpi(m)=sum(pt);qi(m)=sum(qt);%计算PQ节点的注入功率dp(m)=ps(m)-pi(m);dq(m)=qs(m)-qi(m);%计算PQ节点的功率不平衡量endform=1:N1forn=1:N1ifm==nH(m,m)=-qi(m)-u(m)^2*B(m,m);N(m,m)=pi(m)+u(m)^2*G(m,m);J(m,m)=pi(m)-u(m)^2*G(m,m);L(m,m)=qi(m)-u(m)^2*B(m,m);JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m);JJ(2*m-1,2*m)=N(m,m);JJ(2*m,2*m-1)=J(m,m);JJ(2*m,2*m)=L(m,m);elseH(m,n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt(n)));J(m,n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt(n)));N(m,n)=-J(m,n);L(m,n)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n);JJ(2*m,2*n)=L(m,n);Endendend%计算jocbi各项,并放入统一矩阵JJ中，对JJ下标统一编号JJform=1:N1PP(2*m-1)=dp(m);PP(2*m)=dq(m);End%按统一矩阵形成功率不平衡uu=inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu));%判断是否收敛forn=1:N1delt(n)=delt(n)+uu(2*n-1);u(n)=u(n)+uu(2*n)*u(n);%将结果分解为电压幅值和角度end%求解修正方程，得电压幅值变化量（标幺值）和角度变化量k=k+1;endforn=1:N1+1U(n)=u(n)*(cos(delt(n))+j*sin(delt(n)));endform=1:N1+1I(m)=Y(5,m)*U(m);%求平衡节点的注入电流5551jjiIYUendS5=U(5)*sum(conj(I))%求平衡节点的注入功率*555SVIform=1:N1+1forn=1:N1+1S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n));%endendend%求节点i,j节点之间的功率，方向为由i指向j,*ijijiSVIS%显示支路功率二、实验结果：1、节点导纳矩阵Y=3.7500-11.2500i-2.5000+7.5000i0-1.2500+3.7500i0-2.5000+7.5000i10.8340-32.5000i-1.6670+5.0000i-1.6670+5.0000i-5.0000+15.0000i0-1.6670+5.0000i12.9170-38.7500i-10.0000+30.0000i-1.2500+3.7500i-1.2500+3.7500i-1.6670+5.0000i-10.0000+30.0000i12.9170-38.7500i00-5.0000+15.0000i-1.2500+3.7500i06.2500-18.7500i节点导纳矩阵特点：1.节点导纳矩阵的对角元就等于各该节点所连接导纳的总和2.节点导纳矩阵是稀疏矩阵3.节点导纳矩阵一般是对称矩阵4.节点导纳矩阵的非对角元Yij等于连接节点i、j支路导纳的负值5.节点导纳矩阵是方阵2、迭代过程数据：电压变化量du=0.0094-0.0010i0.0448-0.0021i0.0156-0.0013i0.0142-0.0013idu=-0.0077-0.0000i-0.0064-0.0000i-0.0065-0.0000i-0.0068-0.0000idu=-0.6060-0.0000i-0.4686-0.0000i-0.5040-0.0000i-0.5213-0.0000idu=-0.3934-0.0000i-0.2741+0.0000i-0.3107-0.0000i-0.3238-0.0000i功率不平衡量dS=-0.6000-0.1000i0.5000+1.1000i-0.3750+0.0750i-0.4000-0.0500idS=0.0208-0.0206i-0.0468-0.0876i0.0047-0.0226i0.0155-0.0096idS=1.0e-003*0.2233-0.2193i-0.4990-0.5087i-0.0052-0.1658i0.1556-0.0997idS=1.0e-007*0.2011-0.1958i-0.4104-0.2076i-0.0402-0.0900i0.1273-0.0836i雅可比矩阵JJ=11.25003.7500-7.5000-2.500000-3.7500-1.2500-3.750011.25002.5000-7.5000001.2500-3.7500-7.5000-2.500033.400010.5340-5.0000-1.6670-5.0000-1.66702.5000-7.5000-11.134031.60001.6670-5.00001.6670-5.000000-5.0000-1.667038.975012.8420-30.0000-10.0000001.6670-5.0000-12.992038.525010.0000-30.0000-3.7500-1.2500-5.0000-1.6670-30.0000-10.000038.750012.91701.2500-3.75001.6670-5.000010.0000-30.0000-12.917038.7500JJ=11.54063.1996-7.7223-3.102900-3.8183-1.3384-4.441211.38183.1029-7.7223001.3384-3.8183-8.0396-2.151135.064812.0317-5.3599-1.5576-5.3622-1.52382.1511-8.0396-11.538035.64001.5576-5.35991.5238-5.362200-5.2222-1.970540.079312.8630-30.9519-10.1136001.9705-5.2222-13.772439.824610.1136-30.9519-3.8576-1.2203-5.2038-1.9989-30.8297-10.480239.891212.86851.2203-3.85761.9989-5.203810.4802-30.8297-13.699439.8104JJ=11.38613.1619-7.6217-3.045300-3.7644-1.3171-4.362311.18663.0453-7.6217001.3171-3.7644-7.9246-2.136834.716311.8401-5.2904-1.5440-5.2913-1.51162.1368-7.9246-11.439135.11731.5440-5.29041.5116-5.291300-5.1585-1.939739.584912.6953-30.5425-9.9876001.9397-5.1585-13.595339.28529.9876-30.5425-3.8018-1.2050-5.1397-1.9661-30.4266-10.335439.368112.70621.2050-3.80181.9661-5.139710.3354-30.4266-13.506539.2683JJ=11.38503.1617-7.6210-3.044800-3.7640-1.3169-4.361711.18503.0448-7.6210001.3169-3.7640-7.9237-2.136834.713611.8386-5.2899-1.5