电力系统分析潮流计算大作业

电力系统分析潮流计算大作业（源程序及实验报告）

源程序如下：

采用直角坐标系的牛顿-拉夫逊迭代

function chaoliujisuan()

m=3; %m=PQ节点个数

v=1;%v=PV节点个数

P=[-0.8055 -0.18 0]; %P=PQ节点的P值

Q=[-0.5320 -0.12 0]; %Q=PQ节点的Q值

PP=[0.5];%PP=PV节点的P值

V=[1.0];%V=PV节点的U值

E=[1 1 1 1.0 1.0]'; %E=PQ,PV,Vθ节点e的初值

F=[0 0 0 0 0]'; %F=PQ,PV,Vθ节点f的初值

G=[

6.3110 -3.5587 -2.7523 0 0;

-3.5587 8.5587 -5 0 0;

-2.7523 -5 7.7523 0 0;

0 0 0 0 0;

0 0 0 0 0

];

B=[

-20.4022 11.3879 9.1743 0 0;

11.3879 -31.00937 15 4.9889 0;

9.1743 15 -28.7757 0 4.9889;

0 4.9889 0 5.2493 0;

0 0 4.9889 0 -5.2493

];

Y=G+j*B;

X=[]; %X=△X

n=m+v+1;%总的节点数

FX=ones(2*n-2,1);%F(x)矩阵

F1=zeros(n-1,n-1);%F(x)导数矩阵

a=0;%记录迭代次数

EF=zeros(n-1,n-1);%最后的节点电压矩阵

while max(FX)>=10^(-5)

for i=1:m %PQ节点

FX(i)=P(i);%△P

FX(n+i-1)=Q(i);%△Q

for w=1:n

FX(i)=

FX(i)-E(i)*G(i,w)*E(w)+E(i)*B(i,w)*F(w)-F(i)*G(i,w)*F(w)-F(i)*B(i,w)*E(w); %△P

FX(n+i-1)=FX(n+i-1)-F(i)*G(i,w)*E(w)+F(i)*B(i,w)*F(w)+E(i)*G(i,w)*F(w)+E(i)*B(i ,w)*E(w); %△Q

end

end

for i=m+1:n-1 %PV节点

FX(i)=PP(i-m);%△P

FX(n+i-1)=V(i-m)^2-E(i)^2-F(i)^2; %△Q

for w=1:n

FX(i)=

FX(i)-E(i)*G(i,w)*E(w)+E(i)*B(i,w)*F(w)-F(i)*G(i,w)*F(w)-F(i)*B(i,w)*E(w);%△P end

end

for i=1:m %PQ节点

for w=1:n-1

if i~=w

F1(i,w)=-(G(i,w)*E(i)+B(i,w)*F(i));

F1(i,n+w-1)=B(i,w)*E(i)-G(i,w)*F(i);

F1(n+i-1,w)=B(i,w)*E(i)-G(i,w)*F(i);

F1(n+i-1,n+w-1)=G(i,w)*E(i)+B(i,w)*F(i);

else

F1(i,w)=-G(i,i)*E(i)-B(i,i)*F(i);

F1(i,n+w-1)=B(i,i)*E(i)-G(i,i)*F(i);

F1(n+i-1,w)=B(i,i)*E(i)-G(i,i)*F(i);

F1(n+i-1,n+w-1)=G(i,i)*E(i)+B(i,i)*F(i);

for k=1:n

F1(i,w)=F1(i,w)-G(i,k)*E(k)+B(i,k)*F(k);

F1(i,n+w-1)= F1(i,n+w-1)-G(i,k)*F(k)-B(i,k)*E(k);

F1(n+i-1,w)=F1(n+i-1,w)+G(i,k)*F(k)+B(i,k)*E(k);

F1(n+i-1,n+w-1)=F1(n+i-1,n+w-1)-G(i,k)*E(k)+B(i,k)*F(k);

end

end

end

end

for i=m+1:n-1 %PV节点

for w=1:n-1

if i~=w

F1(i,w)=-(G(i,w)*E(i)+B(i,w)*F(i));

F1(i,n+w-1)=B(i,w)*E(i)-G(i,w)*F(i);

F1(n+i-1,w)=0;

F1(n+i-1,n+w-1)=0;

else

F1(i,w)=-G(i,i)*E(i)-B(i,i)*F(i);

F1(i,n+w-1)=B(i,i)*E(i)-G(i,i)*F(i);

F1(n+i-1,w)=-2*E(i);

F1(n+i-1,n+w-1)=-2*F(i);

for k=1:n

F1(i,w)=F1(i,w)-G(i,k)*E(k)+B(i,k)*F(k);

F1(i,n+w-1)= F1(i,n+w-1)-G(i,k)*F(k)-B(i,k)*E(k);

end

end

end

end

X=inv(F1)*(-FX) ;

for i=1:n-1

E(i)=E(i)+X(i);

F(i)=F(i)+X(n+i-1);

end

a=a+1;

fprintf('第%d次迭代后的节点电压分别为:\n',a);

disp(E+j*F);

fprintf('第%d次迭代后功率偏差△P △Q电压偏差△V的平方分别为:\n',a); disp(FX);

end

disp('收敛后的节点电压用极坐标表示为:');

EF=E+j*F;

for i=1:n-1

fprintf('%d号节点电压的幅值为:',i)

disp(abs(EF(i)));

fprintf('%d号节点电压的相角度数为',i)

disp(angle(EF(i))*180/pi);

end

PPH=0;

for i=1:n

PPH=PPH+EF(n)*conj(Y(n,i))*conj(EF(i));

end

fprintf('平衡节点的功率');

disp(PPH);

运行结果：

运行结果复制如下：

第1次迭代后的节点电压分别为:

1.0034 - 0.1306i

1.0285 - 0.1019i

1.0339 - 0.0973i

1.0000 - 0.0017i

1.0000

第1次迭代后功率偏差△P △Q电压偏差△V的平方分别为: -0.8055

-0.1800

0.5000

-0.3720

0.2474

0.3875

第2次迭代后的节点电压分别为:

0.9836 - 0.1290i

1.0126 - 0.1038i

1.0183 - 0.0995i

1.0000 - 0.0035i

1.0000

第2次迭代后功率偏差△P △Q电压偏差△V的平方分别为:

0.0512

-0.0222

-0.0403

0.0002

-0.1012

-0.0219

-0.0099

-0.0000

第3次迭代后的节点电压分别为:

0.9831 - 0.1290i

1.0122 - 0.1038i

1.0180 - 0.0996i

1.0000 - 0.0035i

1.0000

第3次迭代后功率偏差△P △Q电压偏差△V的平方分别为:

0.0008

-0.0003

-0.0005

-0.0001

-0.0021

-0.0004

-0.0003

-0.0000

第4次迭代后的节点电压分别为:

0.9831 - 0.1290i

1.0122 - 0.1038i

1.0180 - 0.0996i

1.0000 - 0.0035i

1.0000

第4次迭代后功率偏差△P △Q电压偏差△V的平方分别为: 1.0e-005 *

0.0280

-0.0083

-0.0164

-0.0121

-0.1085

-0.0199

-0.0135

-0.0005

收敛后的节点电压用极坐标表示为:

1号节点电压的幅值为: 0.9916

1号节点电压的相角度数为-7.4748 2号节点电压的幅值为: 1.0175

2号节点电压的相角度数为-5.8548 3号节点电压的幅值为: 1.0229

3号节点电压的相角度数为-5.5864 4号节点电压的幅值为: 1.0000

4号节点电压的相角度数为-0.2021 平衡节点的功率0.4968 -10.3280i