潮流計算方法

2021-08-08 13:07:09 字數 4845 閱讀 2388

本人乙個星期以來的汗水,弄清楚了計算機演算法計算潮流的基礎,如果有什麼不懂的可以發資訊到郵箱:

接下來開始弄潮流的優化問題,吼吼!

電力系統的潮流計算的計算機演算法:以matlab為環境

這裡理論不做過多介紹,推薦一本專門講解電力系統分析的計算機演算法的書籍電力系統分析的計算機演算法》—邱曉燕、劉天琪編著。

這裡以這本書上的例題【2-1】說明計算機演算法計算的過程,分別是牛頓拉弗遜演算法的直角座標和極座標演算法、p-q分解演算法。主要是簡單的網路的潮流計算,其實簡單網路計算和大型網路計算並無本質區別,**裡面只需要修改迴圈迭代的n即可,這裡旨在弄清計算機演算法計算潮流的本質。**均有詳細的注釋.

其中簡單的高斯賽德爾迭代法是以我們的電穩教材為例子講,其實都差不多,只要把導納矩陣y給你,節點的編號和分類給你,就可以進行計算了,不必要找到原始的電氣接線圖。

理論不多說,直接上**:

簡單的高斯賽德爾迭代法:

這裡我們只是迭代算出各個節點的電壓值,支路功率並沒有計算。

s_ij=p_ij+q_ij=v_i(v_i* - v_j*) * y_ij*

可以計算出各個線路的功率

在顯示最終電壓幅角的時候注意在matlab裡面預設的是弧度的形式,需要轉化成角度顯示。

clear;clc;

%電穩書page 102 例題3-5

%計算網路的潮流分布 --- 高斯-賽德爾演算法

%其中節點1是平衡節點

%節點2、3是pv節點,其餘是pq節點

% 如果節點有對地導納支路

%需將對地導納支路算到自導納裡面

%輸入原始資料,每條支路的導納數值,包括自導和互導納;

y=zeros(5,5);

y(1,2)=1/(0.0194+0.0592*1i);

y(1,5)=1/(0.054+0.223*1i);

y(2,3)=1/(0.04699+0.198*1i);

y(2,4)=1/(0.0581+0.1763*1i);

%由於電路網路的互易性,導納矩陣為對稱的矩陣

for i=1:1:5

for j=1:1:5

y(j,i)=y(i,j);

endend%節點導納矩陣的形成

y=zeros(5,5);

%求互導納

for i=1:1:5

for j=1:1:5

if i~=j

y(i,j)=-y(i,j);

endendend%求自導納

for i=1:1:5

%這句話是說將y矩陣的第i行的所有元素相加,得到自導納的值

y(i,i)=sum(y(i,:));

end%上面求得的自導納不包含該節點的對地導納數值,需要加上

y(2,2)=y(2,2)+0.067*1i;

y(3,3)=y(3,3)+0.022*1i;

y(4,4)=y(4,4)+0.0187*1i;

y(5,5)=y(5,5)+0.0246*1i;

%導納矩陣的實部和虛部

g = real(y);

b = imag(y);

qc2=0;qc3=0;

%原始節點功率

%這裡電源功率為正,負荷功率為負

s(1)=0;

s(2)=-0.217-0.121*1i+qc2*1i;

s(3)=-0.749-0.19*1i+qc3*1i;

s(4)=-0.658+0.039*1i;

s(5)=-0.076-0.016*1i;

%節點功率的p q

p = real(s);

q = imag(s);

%下面是兩個pv節點的無功初始值

q(2) = 0;

q(3) = 0;

u=ones(5,1); %1列5行的『1』矩陣

%節點電壓初始值

u(1)=1.06;u(2)=1.045;u(3)=1.01;

u_reg=u;

sum_yu0=0;%中間變數

sum_yu1=0;%中間變數

for cont=1:1:6 %這裡的cont是迭代次數

for i=2:1:5

for j=1:1:i

if i~=j

sum_yu0 = sum_yu0 + y(i,j)*u_reg(j);

endendfor j=i+1:1:5

sum_yu1 = sum_yu1 + y(i,j)*u(j);

endu(i)=( (p(i)-q(i)*1i ) / conj(u(i)) - sum_yu0 - sum_yu1 ) / y(i,i);

u_reg(i)=u(i);

%pv節點計算

%下面是把求出的u2、u3只保留其相位,幅值不變

if i==2

angle_u2 = angle(u(2));

u(2)=1.045*cos(angle_u2)+1.045*sin(angle_u2)*1i;

q(2)=imag( u(2)*( conj(sum_yu0) + conj(sum_yu1) + conj(y(2,2)*u(2)) ) );

endif i==3

angle_u3 = angle(u(3));

u(3)=1.01*cos(angle_u3)+1.01*sin(angle_u3)*1i;

q(3)=imag( u(3)*( conj(sum_yu0) + conj(sum_yu1) + conj(y(3,3)*u(3)) ) );

end% 下面做越界檢查

%if q(4)>q_max

% q(4) = q_max;

%end

%if q(4) % q(4) = q_min;

%end

%下面可以做pv節點收斂判斷

sum_yu0 = 0;

sum_yu1 = 0;

endend

%節點注入無功,流入為正,流出為負

qc2=q(2)+0.121-1.045^2 * 0.067;

qc3=q(3)+0.19-1.01^2 * 0.022;

%電壓幅值和相角

angle_u=angle(u)*180/pi;

u=abs(u);

s_line=zeros(5,5);

%計算平衡節點功率

s_balancenode=0;

for j=1:1:5

s_balancenode = s_balancenode + u(1) * conj(y(1,j)*u(j));

end%下面由上面算出的電壓值求線路的功率

%這裡計算出來的線路功率的有功、無功

%for i=1:1:5

% for j=i:1:5

% if i~=j

s_line(i,j)=u(i)*( conj(u(i))-conj(u(j)) ) * conj(y(i,j));

% end

% if i==2

s_line(2,j)=s_line(2,j)+u(2)*conj(0.067*1i);

% end

% if i==3

s_line(3,j)=s_line(3,j)+u(3)*conj(0.022*1i);

% end

% end

%end

計算網路的潮流分布 ---- newton演算法(直角座標)

clear;clc;

%電穩書page 102 例題3-5

%計算網路的潮流分布 ---- newton演算法(直角座標)

%其中節點1是平衡節點

%節點2、3是pv節點,其餘是pq節點

% 如果節點有對地導納支路

%需將對地導納支路算到自導納裡面

%輸入原始資料,每條支路的導納數值,包括自導和互導納;

y=zeros(5,5);

y(1,2)=1/(0.0194+0.0592*1i);

y(1,5)=1/(0.054+0.223*1i);

y(2,3)=1/(0.04699+0.198*1i);

y(2,4)=1/(0.0581+0.1763*1i);

%由於電路網路的互易性,導納矩陣為對稱的矩陣

for i=1:1:5

for j=1:1:5

y(j,i)=y(i,j);

endend%節點導納矩陣的形成

y=zeros(5,5);

%求互導納

for i=1:1:5

for j=1:1:5

if i~=j

y(i,j)=-y(i,j);

endendend%求自導納

for i=1:1:5

%這句話是說將y矩陣的第i行的所有元素相加,得到自導納的值

y(i,i)=sum(y(i,:));

end%上面求得的自導納不包含該節點的對地導納數值,需要加上

y(2,2)=y(2,2)+0.067*1i;

y(3,3)=y(3,3)+0.022*1i;

y(4,4)=y(4,4)+0.0187*1i;

y(5,5)=y(5,5)+0.0246*1i;

%導納矩陣的實部和虛部

g = real(y);

b = imag(y);

%節點2、3需補償的無功

qc2=0;qc3=0;

%原始節點功率

%這裡電源功率為正,負荷功率為負

s(1)=0;

s(2)=-0.217-0.121*1i+qc2*1i;

s(3)=-0.749-0.19*1i+qc3*1i;

s(4)=-0.658+0.039*1i;

s(5)=-0.076-0.016*1i;

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