潮流计算报告

一、系统结构图：二、网络参数：四、matlab程序：clear;Un=input('请输入Un:'); %输入所需的额定电压PQ=[%节点电压有功无功Un 0 0Un 4 2Un 6 3.2Un 3 1.44Un 4 3.2Un 2 1.1];FT=[%首端末端4 33 26 55 22 1];RX=[% R X4 83 64 41 22 4];NN=size(PQ,1); %节点数NB=size(FT,1); %支路数数V=PQ(:,1); %V初始电压相量maxd=1k=1while maxd>0.0001k=k+1;PQ2=PQ; %每一次迭代各节点的注入有功和无功相同PL=0.0;for i=1:NBkf=FT(i,1); %前推始节点号kt=FT(i,2); %前推终节点号x=(PQ2(kf,2)^2+PQ2(kf,3)^2)/V(kf)/V(kf);%计算沿线电流 /平方Alosss(i,1)=RX(i,1)*x; %计算线路有功损耗 /MWlosss(i,2)=RX(i,2)*x; %计算线路无功损耗/MWPQ1(i,1)=PQ2(kf,2)+RX(i,1)*x; %计算支路首端有功/MW RX(i,1)*RPQ1(i,2)=PQ2(kf,3)+RX(i,2)*x; %计算沿支路的无功/MW RX(i,2)*XPQ2(kt,2)= PQ2(kt,2)+PQ1(i,1); %用PQ1去修正支路末端节点的有功P 单位MWPQ2(kt,3)= PQ2(kt,3)+PQ1(i,2); %用PQ1去修正支路末端节点的有功Q 单位Mvarendangle(1)=0.0;for i=NB:-1:1kf=FT(i,2); %回代始节点号kt=FT(i,1); %回代终节点号dv1=(PQ1(i,1)*RX(i,1)+PQ1(i,2)*RX(i,2))/V(kf); %计算支路电压损耗的纵分量dv1dv2=(PQ1(i,1)*RX(i,2)-PQ1(i,2)*RX(i,1))/V(kf); %计算支路电压损耗的横分量dv2V2(kt)=sqrt((V(kf)-dv1)^2+dv2^2); %计算支路末端电压/kV angle(kt)=angle(kf)+atand(dv2/(V(kf)-dv1)); %计算支路endmaxd=abs(V2(2)-V(2));V2(1)=V(1);for i=3:1:NNif abs(V2(i)-V(i))>maxd;maxd=abs(V2(i)-V(i));endendfullloss(1,1)=0;%计算线路总损耗fullloss(1,2)=0;finalPQ=max(PQ1);for i=1:NBfullloss(1,1)=fullloss(1,1)+losss(i,1);fullloss(1,2)=fullloss(1,2)+losss(i,2);enddisp('辐射网迭代次数：')kdisp('辐射网系统电压差精度：')maxddisp('辐射网系统末端节点有功和无功：')finalPQ %潮流分布即支路首端潮流MVAdisp('辐射网系统总功率损耗：')fullloss %线路总损耗MVAdisp('辐射网系统各支路功率损耗：')losss %各支路损耗MVAdisp('辐射网系统各节点电压幅值：')V=V2 %节点电压模计算结果kVdisp('辐射网系统各节点电压相角：')angle %节点电压角度计算结果单位度endclcdisp('辐射网迭代次数：')kdisp('辐射网系统电压差精度：')maxddisp('辐射网系统末端节点有功和无功/MVA：')FinPQ=finalPQ(1,1)+finalPQ(1,2)*j %潮流分布即支路首端潮流MVAdisp('辐射网系统总功率损耗/MVA：')Fulloss=fullloss (1,1)+fullloss(1,2)*j %线路总损耗MVAdisp('辐射网系统各支路功率损耗/MVA：')for(a=1:5)LOSS=losss (a,1)+losss(a,2)*j %各支路损耗MVAenddisp('辐射网系统各节点电压幅值/KV：')V=V2 %节点电压模计算结果kVdisp('辐射网系统各节点电压相角：')angle %节点电压角度计算结果单位度n=5; %input('节点数');nl=6; %input('支路数');isb=1; %input('平衡母线节点号');pr=0.000001; %input('误差精度：pr=');B1=[1,2,13.6+125.5i,0.00006785i,1,0;1,3,8.321+130.5i,0.00005224i,1,0;3,5,10.2+128.8i,0.00007499i,1,0;2,3,8.5+105.4i,0.00002836i,1,0;1,4,7.579+129.6i,0.00005145i,1,0;4,5,13.84+125.31i,0.0000278i,1,0]; %input('由支路参数形成的矩阵');B2=[-FinPQ,0,Un,0,0,1;100,0,Un,Un,0,3;0,15+9.4i,Un,0,0,2;0,27+6i,Un,0,0,2;0,35.5+25.5i,Un,0,0,2]; %input('各节点参数形成的矩阵');Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1= zeros(nl);%对各矩阵置零%－－－－－－－修改部分－－－－－－－－－－－－ym=1;SB=100;UB=Un; %定义视在功率和电压基值if ym~=0 %若不是标幺值YB=SB./UB./UB; %定义导纳标幺值BB1=B1;BB2=B2;for i=1:nlB1(i,3)=B1(i,3)*YB; %切换为阻抗标幺值B1(i,4)=B1(i,4)./YB; %切换为导纳标幺值enddisp('支路矩阵B1=');sparseB1=sparse(B1);disp(sparseB1) %输出标幺值稀疏矩阵B1disp('-----------------------------------------------------');for i=1:nB2(i,1)=B2(i,1)./SB; %切换为视在功率标幺值B2(i,2)=B2(i,2)./SB; %切换为视在功率标幺值B2(i,3)=B2(i,3)./UB; %切换为电压标幺值B2(i,4)=B2(i,4)./UB; %切换为电压标幺值B2(i,5)=B2(i,5)./SB; %切换为视在功率标幺值enddisp('节点矩阵B2=');sparseB2=sparse(B2);disp(sparseB2) %输出标幺值稀疏矩阵B2enddisp('-----------------------------------------------------');% % %---------------------------------------------------for i=1:nl %支路数if B1(i,6)==0 %左节点处于1侧p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1); %使左节点处于低压侧endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5)); %求解非对角元导纳Y(q,p)=Y(p,q); %对角元两侧对称Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; %对角元K侧Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2; %对角元1侧end%求导纳矩阵disp('导纳矩阵 Y=');sparseY=sparse(Y);disp(sparseY) %输出导纳稀疏矩阵disp('-----------------------------------------------------');%----------------------------------------------------------G=real(Y);B=imag(Y); %分解出导纳阵的实部和虚部for i=1:ne(i)=real(B2(i,3)); %给定i节点初始电压的实部f(i)=imag(B2(i,3)); %给定i节点初始电压的虚部V(i)=B2(i,4); %PV节点电压给定模值endfor i=1:n %给定各节点注入功率S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i节点注入功率SG-SLB(i,i)=B(i,i)+B2(i,5); %i节点无功补偿量end%=================================================================== P=real(S);Q=imag(S); %定义有功功率和无功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0; %定义迭代次数ICT1和不满足精度要求的节点个数IT2while IT2~=0 %仍有不满足精度要求的节点IT2=0;a=a+1; %IT2置零for i=1:nif i~=isb %非平衡节点C(i)=0;D(i)=0;for j1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%Σ(Gij*ej-Bij*fj)D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%Σ(Gij*fj+Bij*ej)endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%节点功率P计算eiΣ(Gij*ej-Bij*fj)+fi Σ(Gij*fj+Bij*ej)Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%节点功率Q计算fiΣ(Gij*ej-Bij*fj)-ei Σ(Gij*fj+Bij*ej)%求P',Q'V2=e(i)^2+f(i)^2; %电压模平方%========= 以下针对非PV节点来求取功率差及Jacobi矩阵元素 ========= if B2(i,6)~=3 %非PV节点DP=P(i)-P1; %节点有功功率差DQ=Q(i)-Q1; %节点无功功率差%=============== 以上为除平衡节点外其它节点的功率计算 =================%================= 求取Jacobi矩阵 ===================for j1=1:nif j1~=isb&j1~=i %非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); %X1=N(i,j1)=dDP(i)/de(j1)X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); %X2=H(i,j1)=dDP(i)/df(j1)X3=X2; %X2=H(i,j1)=dDP(i)/df(j1)=X3=M(i,j1)=dDQ(i)/de(j1)X4=-X1; %X1=N(i,j1)=dDP(i)/de(j1)=-X4=-L(i,j1)=-dDQ(i)/df(j1)p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;%扩展列△QJ(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;%扩展列△PJ(p,q)=X4;J(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值elseif j1==i&j1~=isb %非平衡节点&对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%X1=N(i,i)=dDP(i)/de(i)X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%X2=H(i,i)=dDP(i)/df(i)X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); %X3=M(i,i)=dDQ(i)/de(i)X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);%X4=L(i,i)=dDQ(i)/df(i)p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;%扩展列△Qm=p+1;J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%扩展列△PJ(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值endendelse%=============== 下面是针对PV节点来求取Jacobi矩阵的元素 ===========DP=P(i)-P1; % PV节点有功误差DV=V(i)^2-V2; % PV节点电压误差for j1=1:nif j1~=isb&j1~=i %非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); %X1=N(i,j1)=dDP(i)/de(j1)X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); %X2=H(i,j1)=dDP(i)/df(j1)X5=0;X6=0; %X5=R(i,j1)=X6=S(i,j1)=0p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;%扩展列△Vm=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;%扩展列△PJ(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值elseif j1==i&j1~=isb %非平衡节点&对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%X1=N(i,i)=dDP(i)/de(i)X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%X2=H(i,i)=dDP(i)/df(i)X5=-2*e(i); % X5=R(i,i)=-2e(i)X6=-2*f(i); % X6=F(i,i)=-2f(i)p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;%扩展列△Vm=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;%扩展列△PJ(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值endendendendend%========= 以上为求雅可比矩阵的各个元素 =====================for k=3:N0 % N0=2*n （从第三行开始，第一、二行是平衡节点）k1=k+1;N1=N; % N=N0+1 即 N=2*n+1扩展列△P、△Q for k2=k1:N1 % 扩展列△P、△QJ(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k); % 非对角元规格化endJ(k,k)=1; % 对角元规格化if k~=3 % 不是第三行%========================================================== ==k4=k-1;for k3=3:k4 % 用k3行从第三行开始到当前行前的k4行消去for k2=k1:N1 % k3行后各行下三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endif k==N0break;end%==========================================for k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endelsefor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endendend%====上面是用线性变换方式将Jacobi矩阵化成单位矩阵(利用线性代数求解电压实部与虚部)=====for k=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N); %修改节点电压实部k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N); %修改节点电压虚部end%------修改节点电压-----------for k=3:N0DET=abs(J(k,N));if DET>=pr %电压偏差量是否满足要求IT2=IT2+1; %不满足要求的节点数加1endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;end%用高斯消去法解"w=-J*V"disp('迭代次数');disp(ICT1);disp('没有达到精度要求的个数');disp(ICT2);disp('-----------------------------------------------------'); for k=1:nV(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2); %计算实际电压大小sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;%计算实际电压相角E(k)=e(k)+f(k)*j; %计算实际电压相量end%=============== 计算各输出量 ===========================disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：');sparseE=sparse(E);disp(sparseE);EE=E*UB;disp('-----------------------------------------------------'); disp('各节点的实际电压EE为(节点号从小到大排列)：');sparseEE=sparse(EE);disp(sparseEE);disp('-----------------------------------------------------'); disp('各节点的电压标幺值幅值V为(节点号从小到大排列)：');sparseV=sparse(V);disp(sparseV);disp('-----------------------------------------------------'); VV=V*UB;disp('各节点的电压幅值VV为(节点号从小到大排列)：');sparseVV=sparse(VV);disp(sparseVV);disp('-----------------------------------------------------'); disp('各节点的电压相角为(节点号从小到大排列)：');sparsesida=sparse(sida);disp(sparsesida)disp('-----------------------------------------------------'); for p=1:nC(p)=0;for q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));%计算电流的共轭endS(p)=E(p)*C(p);%计算节点的视在功率enddisp('各节点的功率标幺值S为(节点号从小到大排列)：');sparseS=sparse(S);disp(sparseS);disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的功率实际值SS为(节点号从小到大排列)：');SS=S*SB;sparseSS=sparse(SS);disp(sparseSS);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗S标幺值和实际值SS为(顺序支路参数矩阵顺序一致)：'); HDDS=0;for i=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(E(p)-E(q))*(conj(E(p))-con j(E(q)))*conj(1./(B1(i,3))))+E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2));ZF1=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(Si(p,q))];disp(ZF1);SSi(p,q)=Si(p,q)*SB;%计算各条支路的消耗功率实际值SSiHDDS=HDDS+SSi(p,q);ZF=['SS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('环网总网损为；');ZH=['HDDS=',num2str(HDDS)];disp(ZH);%环网总网耗ZSS=HDDS+Fulloss;disp('总网损为：');ZSS五、额定电压不同时对系统参数的分析：（1）额定电压为240V：辐射网：环网：（2）额定电压为220V：辐射网：环网：（3）额定电压为200V：辐射网：环网：结果分析：240V时总损耗为0.8856KVA 220V时为0.95KVA 200V时为0.9828KVA电压等级越高，损耗越小。