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1、*潮流程序的设计与开发潮流程序的设计与开发1 1 数据结构的设计数据结构的设计要求：将设备铭牌参数和有名值作为原始输入数据，潮流结果以有名值的形式输出。支路数据与节点数据分别以一个矩阵的形式输入，矩阵的每一行表示每一个节点或每一条支路，矩阵的每一列表示不同的参数数据。2 2 变量命名设计变量命名设计变量名称节点导纳矩阵电导电钠电压幅值电压相角有功功率电压相角修正量程序变量表示Y变量名称无功功率视在功率雅克比矩阵平衡节点编号有功不平衡量无功不平衡量电压幅值修正量程序变量表示QGBSJswVdeltaPdPdQddeltadV3 3 程序流程图程序流程图4 4 程序代码程序代码4.14.1 主程序
2、主程序n=input(请输入节点数:n=)l=input(请输入支路数:l=)%支路数不要包括三绕组变压器sw=input(请输入平衡节点号:sw=)/*ac=input(请输入误差精度:ac=);SB=input(请输入基准功率:SB=);B1=input(请输入支路参数:B1=)%支路参数节点参数和对地支路参数均以矩阵形式储存%第一列储存支路编号%第二列与第三列分别储存支路的两个端点，分别为 p,q%第四列储存支路阻抗%第五列储存支路对地导纳,注意对地导纳不要除以 2%第六列储存该支路是否含有变压器，有为 1，无为 0%第七列储存变压器变比 k,p 指向 q 的变压器变比为 k:1，且 k
3、 大于等于 1%第八列储存变压器短路损耗%第九列储存变压器短路电压百分数%第十列储存变压器空载损耗%第十一列储存变压器空载电流百分数%第十二列储存变压器低压侧电压%第十三列储存变压器额定功率%第十四列储存归算所取基准电压%注意，将三绕组变压器转换为双绕组变压器输入A1=input(请输入节点参数:A1=);%第一列为节点编号%第二列为注入发电功率%第三列为负荷功率%第四列为节点电压幅值,为方便起见，以标幺值形式表示%第五列为节点电压相角%第六列储存节点对地导纳%第七列为节点的类型，1 为 PQ 节点，2 为 PV 节点，3 为平衡节点%首先求解双绕组变压器参数for i=1:lif B1(i,
4、6)=1/*Zt(i)=B1(i,8)*B1(i,12)2/(1000*B1(i,13)2);Xt(i)=B1(i,9)*B1(i,12)2/(100*B1(i,13);Gt(i)=B1(i,10)/(1000*B1(i,12)2);Bt(i)=B1(i,11)*B1(i,13)/(100*B1(i,12)2);endendB2(:,1:7)=B1(:,1:7);for i=1:lB2(i,8)=Zt(i);B2(i,9)=Xt(i);endfor i=1:lif B1(i,6)=1ZB(i)=B1(i,14)2/SB;YB(i)=1/ZB(i);B2(i,4)=B1(i,4)/ZB(i);B
5、2(i,5)=B1(i,5)/YB(i);endendfor i=1:lif B1(i,6)=1ZB(i)=B1(i,14)2/SB;YB(i)=1/ZB(i);B2(i,8)=B2(i,8)/ZB(i);B2(i,9)=B2(i,9)/ZB(i);Gt(i)=Gt(i)/YB(i);Bt(i)=Bt(i)/YB(i);A1(B1(i,3),6)=Gt(i)-Bt(i)*(1i);end/*end%下面求解节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:nif A1(i,6)=0Y(i,i)=A1(i,6);endendB3=B2;for i=1:lp=B3(i,2);q=B3(i,3);i
6、f B3(i,6)=1%含有变压器支路支路Y(p,p)=Y(p,p)+1./(B3(i,8)+B3(i,9)*(1i)*B3(i,7)2);Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B3(i,8)+B3(i,9)*(1i)*B3(i,7);Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B3(i,8)+B3(i,9)*(1i);else%无变压器支路Y(p,p)=Y(p,p)+1./B3(i,4)+B3(i,5)/2;Y(p,q)=Y(p,q)-1./B3(i,4);Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./B3(i,4)+B3(i,5)/2;endendYA2=
7、A1;A2(:,2)=A1(:,2)/SB;A2(:,3)=A1(:,3)/SB;%功率参数标幺化G=real(Y);/*B=imag(Y);S=A2(:,2)-A2(:,3);P=real(S);Q=imag(S);V=A2(:,4);delta=A2(:,5);DeltaS=bphl(n,sw,A2,V,G,delta,B,P,Q);J=jcb(G,B,V,delta,n,B3,A2,sw);ddelta,dV =xzl(n,J,DeltaS,A2);e=1;while(max(ddelta)ac|max(dV)ac)a=0;b=0;for i=1:nswitch A2(i,7)case
8、1delta(i)=delta(i)+ddelta(i-b);V(i)=V(i)+dV(i-a-b);case 2delta(i)=delta(i)+ddelta(i-b);V(i)=V(i);a=a+1;case 3delta(i)=delta(i);V(i)=V(i);b=b+1;endendDeltaS=bphl(n,sw,A2,V,G,delta,B,P,Q);/*J=jcb(G,B,V,delta,n,B3,A2,sw);ddelta,dV =xzl(n,J,DeltaS,A2);e=e+1;endVdeltae%下面求平衡节点功率v=V.*cos(delta)+V.*sin(del
9、ta)*(1i);for j=1:nyu(j)=conj(Y(sw,j)*conj(v(j);endS(sw)=sum(yu)*v(sw);input(平衡节点的功率为);S(sw)B2(sw,1)=S(sw);%下面求解线路功率for i=1:nfor j=1:nSl(i,j)=v(i)*(conj(v(i)*conj(A2(i,6)+conj(v(i)-v(j)*conj(-Y(i,j);endendinput(线路功率为);Sl%线路上损耗的功率for i=1:nfor j=1:nDertaS1(i,j)=(Sl(i,j)+Sl(j,i)/2;end/*endinput(线路上损耗的功率
10、为);DertaSz=sum(sum(DertaS1)4.24.2 计算功率不平衡量程序计算功率不平衡量程序function DeltaS=bphl(n,sw,A2,V,G,delta,B,P,Q)%计算功率不平衡量for i=1:nif A2(i,7)=swEP(i)=0;EQ(i)=0;for j=1:nEP(i)=EP(i)+V(i)*V(j)*(G(i,j)*cos(delta(i)-delta(j)+B(i,j)*sin(delta(i)-delta(j);EQ(i)=EQ(i)+V(i)*V(j)*(G(i,j)*sin(delta(i)-delta(j)-B(i,j)*cos(d
11、elta(i)-delta(j);endP1=EP(i);Q1=EQ(i);if A2(i,7)=1%PQ 节点p=2*i-1;DeltaS(p)=P(i)-P1;p=p+1;DeltaS(p)=Q(i)-Q1;elsep=2*i-1;DeltaS(p)=P(i)-P1;p=p+1;DeltaS(p)=0;/*endendendDeltaS(2*sw-1)=;DeltaS(2*sw-1)=;for i=1:nif A2(i,7)=2DeltaS(2*i)=;endendDeltaS=DeltaS;End4.34.3 计算雅克比矩阵程序计算雅克比矩阵程序function J =jcb(G,B,V
12、,delta,n,B3,A2,sw)%计算雅克比矩阵for i=1:nif A2(i,7)=1%PQ 节点for j=1:nif j=i&j=swH=V(i)*V(j)*(G(i,j)*sin(delta(i)-delta(j)-B(i,j)*cos(delta(i)-delta(j);J1=-V(i)*V(j)*(G(i,j)*cos(delta(i)-delta(j)+B(i,j)*sin(delta(i)-delta(j);N=V(i)*V(j)*(G(i,j)*cos(delta(i)-delta(j)+B(i,j)*sin(delta(i)-delta(j);L=V(i)*V(j)*
13、(G(i,j)*sin(delta(i)-delta(j)-B(i,j)*cos(delta(i)-delta(j);p=2*i-1;/*q=2*j-1;J(p,q)=H;m=p+1;J(m,q)=J1;q=q+1;J(p,q)=N;J(m,q)=L;else if j=i&j=swH1=0;for h=1:nH1=H1+(-V(i)*V(h)*(G(i,h)*sin(delta(i)-delta(h)-B(i,h)*cos(delta(i)-delta(h);endH=H1+V(i)*V(i)*(-B(i,i);J2=0;for h=1:nJ2=J2+(V(i)*V(h)*(G(i,h)*c
14、os(delta(i)-delta(h)+B(i,h)*sin(delta(i)-delta(h);endJ1=J2-V(i)*V(i)*G(i,i);N1=0;for h=1:nN1=N1+(V(i)*V(h)*(G(i,h)*cos(delta(i)-delta(h)+B(i,h)*sin(delta(i)-delta(h);endN=N1-V(i)*V(i)*G(i,i)+2*V(i)*V(i)*G(i,i);L1=0;for h=1:nL1=L1+(V(i)*V(h)*(G(i,h)*sin(delta(i)-delta(h)-/*B(i,h)*cos(delta(i)-delta(h
15、);endL=L1-V(i)*V(i)*(-B(i,i)-2*V(i)*V(i)*B(i,i);p=2*i-1;q=2*j-1;J(p,q)=H;m=p+1;J(m,q)=J1;q=q+1;J(p,q)=N;J(m,q)=L;endendendendif A2(i,7)=2%PV 节点for j=1:nif j=i&j=swH=V(i)*V(j)*(G(i,j)*sin(delta(i)-delta(j)-B(i,j)*cos(delta(i)-delta(j);J1=0;N=V(i)*V(j)*(G(i,j)*cos(delta(i)-delta(j)+B(i,j)*sin(delta(i)
16、-delta(j);L=0;p=2*i-1;q=2*j-1;J(p,q)=H;m=p+1;J(m,q)=J1;/*q=q+1;J(p,q)=N;J(m,q)=L;else if j=i&j=swH1=0;for h=1:nH1=H1+(-V(i)*V(h)*(G(i,h)*sin(delta(i)-delta(h)-B(i,h)*cos(delta(i)-delta(h);endH=H1+V(i)*V(i)*(-B(i,i);J1=0;N1=0;for h=1:nN1=N1+(V(i)*V(h)*(G(i,h)*cos(delta(i)-delta(h)+B(i,h)*sin(delta(i)
17、-delta(h);endN=N1-V(i)*V(i)*G(i,i)+2*V(i)*V(i)*G(i,i);L=0;p=2*i-1;q=2*j-1;J(p,q)=H;m=p+1;J(m,q)=J1;q=q+1;J(p,q)=N;J(m,q)=L;endendend/*endenda=0;for i=1:nswitch A2(i,7)case 1case 2a=a+1;J(2*i,:)=;J(:,2*i)=;case 3J(2*i-1-a,:)=;J(2*i-1-a,:)=;J(:,2*i-1-a)=;J(:,2*i-1-a)=;endendend4.44.4 计算电压修正量的程序计算电压修正量
18、的程序function ddelta,dV =xzl(n,J,DeltaS,A2)%求取电压不平衡量dX=JDeltaS;a=2;for i=1:nswitch A2(i,7)case 1ddelta(i)=dX(a-1);dV(i)=dX(a);/a=a-0;a=a+2;case 2ddelta(i)=dX(a-1);dV(i)=0;a=a-1;a=a+2;case 3ddelta(i)=0;dV(i)=0;a=a-2;a=a+2;endenda=0;for i=1:nswitch A2(i,7)case 1case 2a=a+1;dV(i)=;case 3ddelta(i)=;dV(i-a
19、)=;endendend*/*5 5 程序调试程序调试首先，在 MATLAB命令窗口输入主函数名“shuangraozu”运行程序，结果如下：进而根据提示输入相应参数如下：输入支路参数矩阵如下：1 2 1 0 0 1 1 665.2 14 189.6 0.299 15.75 246 15.75;2 2 3 2.12+17.2i 1.176e-4i 0 0 0 0 0 0 0 0 220;3 2 6 2.65+21.5i 1.47e-4i 0 0 0 0 0 0 0 0 220;4 3 6 1.59+12.9i 8.82e-5i 0 0 0 0 0 0 0 0 220;5 3 7 0 0 1 1
20、 395.65 13.85 74.75 0.0444 10.5 180 10.5;6 4 7 0 0 1 1 243.25-0.95 0 0 10.5 180 10.5;7 5 7 0 0 1 1 256.75 9.15 0 0 10.5 180 10.5随后输入节点参数矩阵如下：1 150 0 1 0 0 2;2 0 100+100i 1 0 0 1;3 0 0 1 0 0 1;4 0 100+80i 1 0 0 1;5 0 20+15i 1 0 0 1;6 0 0 1 0 0 3;7 0 0 1 0 0 1程序运行计算可得节点导纳矩阵如下：可见与手算潮流例题中所得的节点导纳矩阵基本一致。计算初次功率不平衡量矩阵如下：/*计算第一次迭代的雅克比矩阵如下：计算第一次迭代的电压修正量矩阵如下：通过收敛条件判断电压修正量是否满足精度要求，若满足，则输出结果，若不满足，继续迭代。迭代 4 次后，满足精度要求，输入电压结果如下：可见，机算潮流迭代 4 次后得到的电压结果与手算潮流迭代两次所得的潮流计算结果虽有一定误差，但是收敛的方向和趋势基本相同，进而验证了程序的正确性。/