PQ分解法计算大电网潮流程序

function PQ%用PQ分解法计算大电网潮流% %bus数组1.节点编号2.节点电压3.节点电压角度4.注入有功5.注入无功6.节点类型(1PQ 2PV 3平衡)%line数组1.始端节点编号2.末端节点编号3.电阻4电抗5电导G 6电纳B 7.变比%打开数据文件clearclcbus=load('');line=load('');linenum(:,[1,2])=line(:,[1,2]);[nb,~]=size(bus);[nl,~]=size(line);% nodenum=[(1:nb)' bus(:,1)];%带入子函数数据处理[bus,line,nPQ,nPV,nSW,nodenum] =change1_busline( bus,line );%对节点重新编号Y = admittance(bus,line,1 );%生成节点导纳矩阵Y1= admittance(bus,line,2 );%生成化简条件3的矩阵B1Y2=admittance(bus,line,3 );%生成化简条件3的矩阵B2%-----------------------------------------------------% %临时添加的测试数据% nPQ=4; nPV=0;nSW=1;nb=5;% Y=[ +5i +5i + -5+15i% +5i -10+30i 0 + % +5i -10+30i + 0% + 0 + 0% -5+15i + 0 0%% Y1=[ +5i +5i + -5+15i% +5i -10+30i 0 + % +5i -10+30i + 0% + 0 + 0% -5+15i + 0 0%% bus=[1 1 0 1% 2 1 0 1% 3 1 0 1% 4 1 0 1% 5 0 0 0 3];%% line=[5 2 0 0 0% 2 3 10 -30 0 0 0% 3 4 0 0 0% 4 1 0 0 0% 1 2 -5 0 0 0% 1 3 -5 0 0 0% 1 5 5 -15 0 0 0];%-------------------------------------------------------bus_PV0=bus((nPQ+1):end,2)';%*ones(1,nPV+nSW);bus_U=[ones(1,nPQ) bus_PV0]';%电压幅值bus_e=zeros(nb,1); %电压角度delta_P=zeros(nPQ+nPV,1);delta_Q=zeros(nPQ,1);% delta_e=zeros(nb-1,1);%delta_U=zeros(nPQ,1);c=0;KP=1;KQ=1;%KP KQ用来判断有功、无功是否收敛G=real(Y);B=imag(Y);B10=imag(Y1);B20=imag(Y2);%矩阵B0是进行化简三后的节点导纳矩阵虚部%形成解耦潮流的系数矩阵B1和B2B1=B10(1:nb-1,1:nb-1);B2=B20(1:nPQ,1:nPQ);while c<80%求解P Q的不平衡量for ii=1:nPQ+nPVdelta_P(ii)=bus(ii,4);for jj=1:nbdelta_P(ii)=delta_P(ii)-bus_U(ii)*bus_U(jj)*(G(ii,jj)*cos(bus_e(ii)-bus_e(jj))+B(ii,jj)*sin(bus_e(ii)-bus_e(jj)));endendUP=diag(bus_U(1:(nb-1)));%U矩阵利用各节点电压形成对角阵，来计算修正方程，对角线上的元素与bus_U列元素一一对应error_P=UP\delta_P;if max(abs(error_P))>delta_e=-(UP*B1)\error_P;bus_e=bus_e+[delta_e;0];c=c+1;KQ=1;else KP=0;if KQ~=0elsebreakendendfor ii=1:nPQdelta_Q(ii)=bus(ii,5);for jj=1:nbdelta_Q(ii)=delta_Q(ii)-bus_U(ii)*bus_U(jj)*(G(ii,jj)*sin(bus_e(ii)-bus_e(jj))-B(ii,jj)*cos(bus_e(ii)-bus_e(jj)));endendUQ=diag(bus_U(1:(nb-nPV-nSW)));error_Q=UQ\delta_Q;if max(abs(error_Q))>delta_U=-B2\error_Q;bus_U=bus_U+[delta_U;zeros((nPV+nSW),1)];c=c+1;KP=1;else KQ=0;if KP~=0elsebreakendendend%至此得到收敛的节点电压值%----------------------------------------------%--------------------------------------------% 对计算结果进行数据处理%将节点结果用原节点编号表示bus_Ue=zeros(nb,3);bus_Ue(:,[1,2,3])=[nodenum(:,2) bus_U bus_e/pi*180]; for ii=1:nbfor jj=ii+1:nbif bus_Ue(ii,1)>bus_Ue(jj,1)t=bus_Ue(ii,:);bus_Ue(ii,:)=bus_Ue(jj,:);bus_Ue(jj,:)=t;endendend%r_U是收敛的电压表达成复数的形式r_U=zeros(nb,1);for k=1:nbr_U(k)=bus_U(k)*(cos(bus_e(k))+1i*sin(bus_e(k)));end%计算平衡节点功率SW_S=0;SW_S=SW_S+r_U(nb)*conj(Y(nb,:))*conj(r_U);%计算各支路功率Sijline_S=zeros(nb,nb);line_S0=zeros(nb,nb);for ii=1:nbfor jj=1:nbline_S(ii,jj)=r_U(ii)*(conj(r_U(ii))*conj(Y(ii,ii))+(conj(r_U(ii))-conj(r_U(jj)))*conj(Y(ii,jj)));endend%------------------------------------------%把线路结果还原成原节点编号对应的结果for ii=1:nbfor jj=1:nbline_S0(nodenum(ii,2),nodenum(jj,2))=line_S(ii,jj);endendline_P=real(line_S0);line_Q=imag(line_S0);%计算各支路损耗delta_S=zeros(nl,1);for k=1:nla=linenum(k,1);b=linenum(k,2);delta_S(k)=line_S0(a,b)+line_S(b,a);end%计算网络总损耗S0=sum(delta_S);%-------------------------------------------------%将计算结果输入指定文件fid=fopen('C:\Users\lr\Desktop\matlab练习\训练题\大电网潮流计算\','wt'); fprintf(fid,'节点号\t节点电压幅值\t节点电压角度\n');for k=1:nbfprintf(fid,'%d\t%f\t%f\n',k,bus_Ue(k,1),bus_Ue(k,2));endfprintf(fid,'支路首端\t支路末端\t支路有功\t支路无功\t支路损耗\n');for k=1:nlfprintf(fid,'%d\t\t%d\t\t%f\t%f\t%f\n',linenum(k,1),linenum(k,2),line_P(linenum(k,1),linenum(k,2)),line_Q (linenum(k,1),linenum(k,2)),delta_S(k));endfprintf(fid,'平衡节点功率=%f\n',SW_S);fprintf(fid,'网络总损耗=%f\n',S0);fclose(fid);endfunction [bus,line,nPQ,nPV,nSW,nodenum] =change1_busline( bus,line )%此函数用来对原始输入节点、线路数据进行重新编号% %bus数组1.节点编号2.节点电压3.节点电压角度4.注入有功5.注入无功6.节点类型(1PQ 2PV 3平衡)%line数组1.始端节点编号2.末端节点编号3.电阻4电抗5电导G 6电纳B 7.变比[nb,~]=size(bus);[nl,~]=size(line);% nodenum=[(1:nb)' bus(:,1)];nPQ=0; nPV=0;nSW=0;%PQ=[];PQ=zeros(nb,6);PV=zeros(nb,6);SW=zeros(nb,6);%PQ PV 平衡节点的个数for k=1:nbswitch bus(k,6)case 1nPQ=nPQ+1;PQ(nPQ,:)=bus(k,:);case 2nPV=nPV+1;PV(nPV,:)=bus(k,:);case 3nSW=nSW+1;SW(nSW,:)=bus(k,:);otherwisedisp('节点数据类型出错！');endend%生成重新编号后的节点数据矩阵bus=[PQ;PV;SW];nodenum=[(1:nb)' bus(:,1)];%第一列为新的节点编号，第二列为对应的旧节点编号bus(:,1)=(1:nb)'; %至此实现了节点数据的重新编号%------------------------------------------------------%对线路数据重新编号% nodenum=[(1:nb)' bus(:,1)];%第一列为新的节点编号，第二列为对应的旧节点编号for ii=1:nl[r1,~]=find(nodenum(:,2)==line(ii,1));line(ii,1)=nodenum(r1,1);[r2,~]=find(nodenum(:,2)==line(ii,2));line(ii,2)=nodenum(r2,1);endendfunction Y = admittance(bus,line,c )%此函数用来形成节点导纳矩阵% %bus数组1.节点编号2.节点电压3.节点电压角度4.注入有功5.注入无功6.节点类型(1PQ2PV 3平衡)%line数组1.始端节点编号2.末端节点编号3.电阻4电抗5电导6电纳B/2 7.变比%c是用来控制形成节点导纳矩阵的方式的，c=1 形成一般的节点导纳矩阵，可以用来确定B2，c=2,形成化简条件3的节点导纳矩阵，确定B1[nb,~]=size(bus);[nl,~]=size(line);Y=zeros(nb,nb);zt=zeros(nl,1);yt=zeros(nl,1);ym=zeros(nl,1);I=zeros(nl,1);J=zeros(nl,1);K=zeros(nl,1); switch ccase 1for k=1:nlzt(k)=line(k,3)+1i*line(k,4);yt(k)=1/zt(k);ym(k)=line(k,5)+1i*line(k,6);I(k)=line(k,1);J(k)=line(k,2);K(k)=line(k,7);endcase 2for k=1:nlyt(k)=1/(line(k,3)+1i*line(k,4));ym=zeros(nl,1);I(k)=line(k,1);J(k)=line(k,2);if line(k,7)~=1K(k)=1;else K(k)=line(k,7);endendcase 3for k=1:nlyt(k)=1/(1i*line(k,4));ym(k)=line(k,5)+1i*line(k,6);I(k)=line(k,1);J(k)=line(k,2);K(k)=line(k,7);endend%针对不同线路设置节点导纳值for k=1:nlif (K(k)==1)&&(J(k)~=0) %普通线路Y(I(k),I(k))=Y(I(k),I(k))+yt(k)+ym(k);Y(J(k),J(k))=Y(J(k),J(k))+yt(k)+ym(k);Y(I(k),J(k))=Y(I(k),J(k))-yt(k);Y(J(k),I(k))=Y(I(k),J(k));endif (K(k)==1)&&(J(k)==0) %对地支路Y(I(k),I(k))=Y(I(k),I(k))+ym(k);endif (K(k)>1)&&(J(k)~=0) %非标准变比在j侧的变压器支路,zt ym为折算到i侧的值Y(I(k),I(k))=Y(I(k),I(k))+yt(k)+ym(k);Y(J(k),J(k))=Y(J(k),J(k))+yt(k)/K(k)^2;Y(I(k),J(k))=Y(I(k),J(k))-yt(k)/K(k);Y(J(k),I(k))=Y(I(k),J(k));endif (K(k)<1)&&(J(k)~=0)Y(I(k),I(k))=Y(I(k),I(k))+yt(k)+ym(k);Y(J(k),J(k))=Y(J(k),J(k))+yt(k)*K(k)^2;Y(I(k),J(k))=Y(I(k),J(k))-yt(k)*K(k);Y(J(k),I(k))=Y(I(k),J(k));endendend。