基于matlab軟件的pq分解法潮流計(jì)算畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 實(shí)現(xiàn)各部分功能的程序 原始數(shù)據(jù)的輸入 原始數(shù)據(jù)的輸入為了讓程序更有通用性，以及方便初學(xué)用戶使用，近幾年，MATLAB編程大多都用到GUI功能。本次設(shè)計(jì)也不例外，用到了簡單的人機(jī)對話界面作為原始數(shù)據(jù)輸入界面。在這次設(shè)計(jì)中，用到了一個(gè)Excel表格作為原始數(shù)據(jù)輸入界面，通過該界面，用戶不用依照矩陣的形式，將一連串的數(shù)據(jù)輸入，而是，按照圖表的提示，在圖表中填入要求的電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)、支路的參數(shù)，節(jié)點(diǎn)、支路個(gè)數(shù)以及要求精度即可。數(shù)據(jù)輸入界面如圖32所示。圖32 Excel輸入界面在此，對數(shù)據(jù)的輸入有以下幾點(diǎn)說明：①在節(jié)點(diǎn)信息里，節(jié)點(diǎn)電壓及相角為迭代計(jì)算時(shí)所設(shè)的初值。②在節(jié)點(diǎn)信息里，節(jié)點(diǎn)類型一欄中，“1”表示PQ節(jié)點(diǎn)，“2”表示PV節(jié)點(diǎn)，“3”表示平衡節(jié)點(diǎn)。③KT一欄要求輸入的是變壓器的變比，非標(biāo)準(zhǔn)變比變壓器，KT=k（k1），標(biāo)準(zhǔn)變壓器 KT=1，若該線路無變壓器，KT=0。④輸入變壓器電阻、電抗時(shí)，如無特殊說明，均采用歸算到低壓側(cè)的數(shù)值，再進(jìn)行計(jì)算。⑤折算到哪一側(cè)的標(biāo)志一欄，表示如果系統(tǒng)簡圖的支路起始節(jié)點(diǎn)處于高壓側(cè)則請輸入“1”，否則輸入“0”。⑥本條程序默認(rèn)節(jié)點(diǎn)數(shù)，支路數(shù)均在在100以下，可以解決絕大部分電力系統(tǒng)的潮流問題，若遇到超大系統(tǒng)，可對程序做稍加調(diào)整，仍然使用。 原始數(shù)據(jù)的輸入程序段輸入?yún)?shù)：point為節(jié)點(diǎn)信息矩陣，zhilu為支路信息矩陣[x]=xlsread(39。39。,39。A2:A239。)。[y]=xlsread(39。39。,39。B2:B239。)。e=xlsread(39。39。,39。B4:B439。)。[point]=xlsread(39。39。,39。D3:H10039。)。 [zhilu]=xlsread(39。39。,39。J3:R10039。)。 TYPE=zeros(x,1)。 U=zeros(x,1)。 a=zeros(x,1)。P=zeros(x,1)。 Q=zeros(x,1)。I=zeros(y,1)。 J=zeros(y,1)。Rij=zeros(y,1)。Xij=zeros(y,1)。Zij=Rij+j*Xij。 Y=zeros(x)。 G=zeros(x)。 B=zeros(x)。 B0=zeros(y,1)。 RT=zeros(y,1)。 XT=zeros(y,1)。 ZT=RT+j*XT。 KT=zeros(y,1)。 矩陣賦初值TYPE=point(:,1)。 U=point(:,2)。a=point(:,3)。P=point(:,4)。Q=point(:,5)。I=zhilu(:,1)。J=zhilu(:,2)。Rij=zhilu(:,3)。Xij=zhilu(:,4)。Zij=Rij+j*Xij。B0=zhilu(:,5)。RT=zhilu(:,6)。XT=zhilu(:,7)。ZT=RT+j*XT。KT=zhilu(:,8)。W=zhilu(:,9)。 導(dǎo)納矩陣及，形成 導(dǎo)納矩陣形成①求導(dǎo)納矩陣Y中的非對角元元素Yij，若無變壓器,則Yij直接為線路阻抗分之一取負(fù)值，若有變壓器，Yij為線路阻抗乘以KT后分之一再取負(fù)值。②求導(dǎo)納矩陣Y中對角元元素Yii，無變壓器時(shí)Yii為Yij加上線路對地電導(dǎo)的一半乘j，有變壓器時(shí)，對角元元素就與所輸入的折算到哪一側(cè)有關(guān)，如果支路起始端處于高壓側(cè)，支路起始節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納中要加上變壓器等值導(dǎo)納模型的對地支路的(1KT)/KT^2倍，支路終止節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納要加上變壓器等值導(dǎo)納模型的對地支路的(KT1)/KT倍，如果支路起始端處于低壓側(cè)，情況正好相反支路起始節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納中要加上變壓器等值導(dǎo)納模型的對地支路的(KT1)/KT倍，支路終止節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納要加上變壓器等值導(dǎo)納模型的對地支路的(1KT)/KT^2倍。 導(dǎo)納矩陣形成程序段for m=1:y if KT(m)==0 Y(I(m),J(m))=1/Zij(m)。 Y(J(m),I(m))=1/Zij(m)。 else Y(I(m),J(m))=1/(KT(m)*ZT(m))。 Y(J(m),I(m))=1/(KT(m)*ZT(m))。 endendfor m=1:x for n=1:y if KT(n)==0 if(I(n)==m|J(n)==m) Y(m,m)=Y(m,m)Y(I(n),J(n))+j*B0(n)/2。 end else if W==0 if I(n)==m Y(m,m)=Y(m,m)Y(I(n),J(n))+(KT(n)1)/KT(n)*(1/ZT(n))。 elseif J(n)==m Y(m,m)=Y(m,m)Y(I(n),J(n))+(1KT(n))/(KT(n)^2)*(1/ZT(n))。 end else if I(n)==m Y(m,m)=Y(m,m)Y(I(n),J(n))+(1KT(n))/(KT(n)^2)*(1/ZT(n))。 elseif J(n)==m Y(m,m)=Y(m,m)Y(I(n),J(n))+(KT(n)1)/KT(n)*(1/ZT(n))。 else Y(m,m)=Y(m,m)。 end end endendend ，矩陣形成①對之前求出的導(dǎo)納矩陣進(jìn)行取虛部處理，得到B矩陣。②找出平衡節(jié)點(diǎn)所在的行和列，并將其置零。③這樣就得到了新的矩陣，即。 ④在B矩陣中找出平衡節(jié)點(diǎn)和PV節(jié)點(diǎn)，并將其所在的行和列置零。⑤這樣就得到了新的矩陣，即。 ，矩陣形成程序段矩陣形成的程序段B=imag(Y)。ph=find(TYPE(:,1)==3)。BB=B。BB(:,ph)=[]。BB(ph,:)=[]。B1=BB。矩陣形成的程序段phpv=find(TYPE(:,1)1)。 BB=B。 BB(:,phpv)=[]。 BB(phpv,:)=[]。 B2=BB。 計(jì)算不平衡功率ΔPi及修正相角Δθi 計(jì)算不平衡功率ΔPi ①找出節(jié)點(diǎn)不是平衡的節(jié)點(diǎn)共notph個(gè)。②設(shè)置notph1階空行矩陣deltaPi。③跟據(jù)式(220)、(221)C語言中的循環(huán)語句計(jì)算ΔPi。 計(jì)算不平衡功率ΔPi程序段notph=find(TYPE(:,1)3)。deltaPi=zeros(notph,1)。for m=1:(x1) sum1=0。 for n=1:x sum1=sum1+U(notph(m))*U(n)*(G(notph(m),n)*cos(a(notph(m))a(n))+B(notph(m),n)*sin(a(notph(m))a(n)))。 enddeltaPi(m)=P(notph(m))sum1。end 計(jì)算修正相角Δθi①將之前求得的求逆，形成新的矩陣。②將電壓矩陣U的平衡節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的電壓值為零，形成新矩陣Up。③利用新形成的矩陣Up，依據(jù)式(230)計(jì)算得到Δθi。④將矩陣Δθi與矩陣θi對應(yīng)項(xiàng)相加得到新的矩陣θi。 計(jì)算修正相角Δθi程序段B1=inv(B1)。Up=U。 Up(ph)=[]。Unotph=Up。deltaa=((B1*(deltaPi./Unotph))./Unotph)。 for m=1:(x1)a(notph(m))=a(notph(m))+deltaa(m)。end 計(jì)算不平衡功率ΔQi及修正相電壓ΔVi 計(jì)算不平衡功率ΔQi①找出節(jié)點(diǎn)不是平衡的節(jié)點(diǎn)共pq個(gè)。②設(shè)置pqnum1階空行矩陣deltaQi。③跟據(jù)式(220)、(221)，用C語言中的循環(huán)語句計(jì)算ΔQi。 計(jì)算不平衡功率ΔQi程序段pq=find(TYPE(:,1)==1)。pqnum=size(B2)。 pqnum=pqnum(1)。deltaQi=zeros(pqnum,1)。for m=1:pqnum sum2=0。 for n=1:x sum2=sum2+U(pq(m))*U(n)*(G(pq(m),n)*sin(abs(a(pq(m))a(n)))B(pq(m),n)*cos(abs((a(pq(m))a(n)))))。 end deltaQi(m)=Q(pq(m))sum2。 計(jì)算修正電壓ΔVi①將之前求得的求逆，形成新的矩陣。②將電壓矩陣V的平衡節(jié)點(diǎn)和PV節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的電壓值為零，形成新矩陣Vq。③利用新形成的矩陣Vq，依據(jù)式(231)計(jì)算得到ΔVi。④將矩陣ΔVi與矩陣Vi對應(yīng)項(xiàng)相加得到新的矩陣Vi。 計(jì)算修正電壓ΔVi程序段B2=inv(B2)。 Uq=U。 Uq(phpv)=[]。Upq=Uq。 deltaU=B2*(deltaQi./Upq)。for m=1:pqnum U(pq(m))=U(pq(m))+deltaU(m)。 程序運(yùn)行結(jié)果的輸出 程序運(yùn)行結(jié)果輸出本程序在結(jié)束時(shí)，會(huì)通過fopen這個(gè)函數(shù)，在MATLAB運(yùn)行程序所儲(chǔ)存的文件夾內(nèi)生成一個(gè)TXT文本文檔輸出滿足精度迭代后的節(jié)點(diǎn)電壓，相角，功率分布等運(yùn)行結(jié)果，清晰直觀。 程序運(yùn)行結(jié)果輸出程序段fid=fopen(39。39。,39。wt39。)。fclose(fid)。第4章 算例驗(yàn)證與分析 算例說明及分析 算例說明試運(yùn)用PQ分解法計(jì)算如圖41所示系統(tǒng)中的潮流計(jì)算分布。計(jì)算精確度要求各節(jié)點(diǎn)功率不平衡量不大于105。圖41 算例所示系統(tǒng)電路圖 算例分析該算例包含平衡節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)、PQ節(jié)點(diǎn)這三種類型的存在于電力系統(tǒng)中，既含有長度l100km的“一”字形架空線路又包含有長度100kml300km的“”形架空線路，最重要的是，該線路還包含有非標(biāo)準(zhǔn)變比的變壓器，實(shí)際電力系統(tǒng)中所包含的情況，本線路基本上一一提到，只是在節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)上有所減少，但是不影響基本計(jì)算。該算例可以基本上模擬電力系統(tǒng)中的所有線路。因此，如果該程序可以成功實(shí)現(xiàn)算例所要求的內(nèi)容，那么該程序?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的大多數(shù)線路都實(shí)用。 根據(jù)算例輸入相應(yīng)節(jié)點(diǎn)線路參數(shù)根據(jù)算例中圖41所示,在Excel表格中輸入原始數(shù)據(jù)如圖42。圖42 算例原始數(shù)據(jù)Excel輸入界面 算例運(yùn)行結(jié)果在程序運(yùn)行后新生成的TXT文檔中輸出如下結(jié)果：*************電力系統(tǒng)06白云霄 0603010213**************************潮流上機(jī)輸出結(jié)果*************迭代次數(shù)k為: 12 ================================================平衡節(jié)點(diǎn)1的復(fù)功率Sph為: +j*() ================================================節(jié)點(diǎn)電壓U為: 第1個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓: 第2個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓: 第3個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓: 第4個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓: 第5個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓: ================================================節(jié)點(diǎn)相角a為: 第1個(gè)節(jié)點(diǎn)相角: 第2個(gè)節(jié)點(diǎn)相角: 第3個(gè)節(jié)點(diǎn)相角: 第4個(gè)節(jié)點(diǎn)相角: 第5個(gè)節(jié)點(diǎn)相角: ================================================節(jié)點(diǎn)復(fù)功率S為: 第1個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)功率: +i*()第2個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)功率: +i*()第3個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)功率: +i*()第4個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)功率: +i*()第5個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)功率: +i*() ================================================節(jié)點(diǎn)有功功率P為: 第1個(gè)節(jié)點(diǎn)有功功率P: 第2個(gè)節(jié)點(diǎn)有功功率P: 第3個(gè)節(jié)點(diǎn)有功功率P: 第4個(gè)節(jié)點(diǎn)有功功率P: 第5個(gè)節(jié)點(diǎn)有功功率P: ================================================節(jié)點(diǎn)無功功率Q為: 第1個(gè)節(jié)點(diǎn)無功功率Q: 第2個(gè)節(jié)點(diǎn)無功功率Q: 第3個(gè)節(jié)點(diǎn)無功功率Q: 第4個(gè)節(jié)點(diǎn)無功功率Q: 第5個(gè)節(jié)點(diǎn)無功功率Q: ================================