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1、潮流计算（malab）实例计算潮流例题：根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料：学习相关软件（软件自选: 本设计选择MatIab进行设计）.O.45-jO.I50.4j().05O.O8+jO240.0l+j0.0390drl0.006OQrl+80dO.O4+jO.I2-0.2+j0,2）0.6+j0.l系统接线困中节点1为平衡节点.节点2+心4、.5为PQ节点口2 .在给定的电力网络上画出等值电路图.3 .运用计算机进行潮流计算.4 .编写设计说明书.一、设计原理1 .牛顿-拉夫逊原理牛顿迭代法是取x之后,在这个根底上,找到比x更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到更接 近
2、方程根的近似跟.牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f S） =0的单根附 近 具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根.电力系统潮流计算,一般来说,各个母线所 供负 荷的功率是的,各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然 后由节点 导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是的，电压的幅值和相角是未知的,这样潮流 计算的问题就 转化为求解非线性方程组的问题了.为了便于用迭代法解方程组,需要将上述功率方程改写 成功率平衡方 程,并对功率平衡方程求偏导,得出对应的雅可比矩阵,给未知节点赋电压初值,一般为额 定电压,将初值 带入功率平衡方程,
3、得到功率不平衡量,这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不潮流计算（matlab）实例计算平衡量（未知的）构成了误差方程,解误差方程,得到节点电压不平衡量,节点电压加上节点电压不平衡 量 构成新的节点电压初值,将新的初值带入原来的功率平衡方程,并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的 电 压不平衡量,这样不断迭代,不断修正,一般迭代三到五次就能收敛.牛顿一拉夫逊迭代法的一般步骤：（I）形成各节点导纳矩阵Y.（2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e还有迭代次数初值为0.（3）计算各个节点的功率不平衡量.（4）根据收敛条件判断是否满足,假设不满足那么向下进行.（5）计算雅可比矩阵中的各元素.（6）修
4、正方程式个节点电压（7）利用新值自第步开始进入下一次迭代,直至到达精度退出循环.（8）计算平衡节点输出功率和各线路功率2 .网络节点的优化D静态地按最少出线支路数编号这种方法由称为静态优化法.在编号以前.首先统计电力网络个节点的出线支路数,然后,按出 线支路数有少到多的节点顺序编号.当由n个节点的出线支路相同时,那么可以按任意次序对这n个节点 进行编号.这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也2）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出 来的,在编号过程中认为固定不变的，事实上,在节点消去过程中，每消去一个节点以后,与
5、该节点相连 的 各节点的出线支路数将发生变化（增加,减少或保持不变）.因此,如果每消去一个节点后,立即修正尚 未编 号节点的出线支路数,然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果,动 态按 最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原那么编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的 变动情况.3 . MATLAB编程应用MaHab是MatrixLaboratory的缩写,主要包括：一般数值分析,矩阵运算、数字信号处理、建模、系 统限制、优化和图形显示等应用程序.由于使用MaUab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全 一致,所以不像学习高级语言那样难于掌握,而且编程效
6、率和计算效率极高,还可在计算机上直接输 出结 果和精美的图形拷贝,所以它确实为一高效的科研助手.二、设计内容1.设计流程图启城/9输入原始数据/ 计算节点的新电压e（*+i）= e*） + /*） iiiU le-5 for i=l:4for j=l:4H(i, j)=O;N(i, j)=O;M(i, j)=OL(iz j)=0;oP(i)=0;oQ(i)=0; end endfor i=l:4潮流计算(matlab)实例计算for j=l: 5oP(i)=oP(i)-U(i)*U(j)*(G(i, j)*cos (e (i)-e (j)+B (i, j) *sin (e (i)-e (j);
7、 0Q(i)=0Q(i)-U(i)*U(j)*(G(iz j)*sin(e(i)-e(j)-B(i, j)*cos(e(i)-e(j); end0P(i)=0P(i)+P(i) ; 0Q(i)=0Q(i)+Q(i) ; end fx=0P,0Q,;为求雅克比矩阵 3当 1=：时候求 H,N,M,L 如下：for i=l: 4 for j = l:4 if i=j H(i, j)=-U(i)*Uj)*(G(i, j)*sin(e(i)-e(j) )-B(i, j)*cos(e(i)- e(j) ) ); N(i, j)=-Ui) *U(j) * (G(i, j) *cos (e (i)-e (j
8、) )+B (i, j) *sin (e (i)- e(j);L(i,j)=H(i,j);M(i, j)=-N(i, j);end end end H, Nz Mz L 彩当 1=:时 H,N,M,L 如下： for i=l: 4 for j=l: 5 if i=j H(i, i)=H(i, i) +U(i) *U(j) * (G(ir j) *sin (e (i) -e (j) -B (i, j ) *cos (e (i) -e (j ); N(izi)=N(izi)-U(i) *U(j) * (G(iz j ) *cos (e(i)-e(j) )+B(i, j)*sin (e (i) -e
9、 (j ); M(i,i)=M(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j) *cos (e (i) -e (j) ) +B (i, j) *sin (e (i) -e (j); L(i,i)=L(izi)-U(i) *U(j) * (G(iz j) *sin (e(i)-e (j) )-B(iz j) *cos (e (i) -e (j); end endN(i,i)=N(i,i)-2* (U(i) J2*G(i,i)；L(i,i)=L(i,i)+2*(U(i)J2*B(i, i) ； endJ= Hz N;MZ L % J 为雅克比矩阵 ox=-( (inv (J) ) *fx) ; fo
10、r i=l: 4 oe (i) =ox (i); oU(i)=ox(i+4)*U(i); end for i=l:4 e(i)=e(i)+oe (i); U(i)=U(i)+oU(i); end count=count+l; end oxz Uz ez count 名求节点注入的净功率 i=5; for j=l: 5潮流计算(matlab)实例计算P(i)=U(i)*U(j)*(G(ir j)*cos(e(i)-e(j) )+B(ir j)*sin(e(i)-e(j) ) )+P(i);Q(i)=U(i)*U(j)*(G(iz j)*sin(e(i)-e(j) )-B(i, j)*cos(e(
11、i)-e(j) )+Q(i); endS(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-l);S考求节点注入电流I=Y*U3.运行结果eY值：Comnand Windowi 1 N 忙 MATbCB? WatCh this WidEC. See Cennca or read Rettina 3 忸 rtEd.10. 8333 -32,5000i-1.6667+ 5,000011.6667+ 5. uiiui-2.5000 + 7. SOOOi-1.6667 + 5.0()00112.9167-38.75001-10.0000+30.00001-L.25LIL1-1. 6667 + b.uuui-iu.
12、 uuu+30.uuu0i12.9167-38.75001-1.25uu + 3. 7500i-2. 5000 + 7.5(XX)I-1.2500+ 3.750013.7500-11.25004-5. uuuu +15.uuu0i-1.25uu4- 3.750016.25D0迭代过程：count -+ 15.00001 3. 7500i-I 8.75001U05. OOOO5.005. OOOO30. OOOO7. 50005, OOOO30.003. 75007. 50003. 7500N1.66671-56672. 5000L 66671.666710.00001.25001QOOOO1.
13、2500-1. 66672. 5000Q -1.6667 T. 6QS7 -2.5000-10. OOOO-1.6667-10.0000O1. 25-1. 2500-2. 505. OQOO5. IJUUU7. 50005. 00003u. IJUUU5. 000030. 003. 75007. 50 a3. 7500 0J -33.10006. 00005. uOOj7. 500 j-10. 53331.66776672.600u5. 00-33. 975030. 00a1.666712. S41710. co5. OOOO3 0. uuOO-38. 75005. 75001.666710.
14、 COOQ -12. 91671.25007. 5000Q3. 7500-11.250?2. 50001.2500-3. 750011. 1 333-1.6667-1.6667-2.50u J-31.60005. iJUUiJ 5. JUUJ7. 5Uuu-1.6667-1.666712. 9917-10. Duuu-10. 000012. 9167J-1.250j5l 00005l 0000-38. 525030. iju3D. ijuuu -38. 750uU3. 750u-2. 5000U-1.25003.750j7. 50uuu 3.750u-11.250uH =Q 5 2222 5a
15、 23S 7-7223文 3599 OOSa3622SO-952O O 3-8l838,0396 O23, S5T5 ON =O1- 9701U93S53-10291,5572 O1Q4SO3OL 5235 1O113OL-33842si5HO1.2203 OM =O -Ia 5572-1- 9701O-U 9 385 -IO.1SO3-3.1029O-U 5235-IO-37O-L.3384-2*1511O1 - 2202 O05. 35995. 36228. 03965. nnnn030. 952005. 203830. 829803. S576722303. 91S305. 35995.
16、 36228. 0396-12. Q3101.557Z1.52352. 151 L5. 2222-40. 07943u. 9520UI. 9701-12. 362710.1137U5. 2 03330. 8293-39. 69133. S5761.998510. 4803-12.86821.22037. 722303. 3183-11. 54063. L029aI. 333i-3. 19961 1.5373-1.5572-1. 5235-2.1511-35. 645. 35935. 36223. 0396-1. 970113. 772Q-10-1 137a5. 2222-39. 32473Q.
17、 9520-1. 998E-10. 480313. 6991-1. 2203E. 203830. S293-39. S1053. S576-3. 10290-1.33844.4:4127. 7223Q3. 81 S3-1 i. 3S1S5.1535K 13977. as 175. 290430-42675. 251230. 54263. 7a447.92463-OLBN.1 54362.13S81. 93931 51121.日日E1 O. 33E3S 9E761 .工。日口3 01531.3171-1.03 03-1.64331.6112-2- 13i3Sa- csvs-a e 6 5g-10
18、a 3355-1 2050-3. 04531,3171L凡 15855.29045-29127. 924630- 54265.139730_ i2673. sais7. 62173. 7644J-34.71635. 29127. 9246-11.83941.51122. 13685.2904ik5435.158530. 54261.9393 1,965S9 9876-39-5849T9505,1397-39- 36813. 80183.0d53-12. 70591.20507. 621730.4267I 75-1-1-LK 3361-35.11 7333551.3171-3.16 191 1.
19、4384-1.6436-1-6112-2.13685.1585* 290a6. 29127. 9246-1.939313.5950-9. 9876-1.20505,139710 285330. 54263.8018-1.965-10.335513. 50624. 3S237.621742S7 A-39. 2S83-1 1. 18SSH5a 2S995a29077.92375. 15803C. 42363Q.3.30135. 13923. 76407.6210N1. 1543S2.136BL 51 1 11.9391IO.33439. 98671.20491-9555L 31693. o-ias
20、M0-1.E436L. 51 1 1-2.1368-9,9867一 1 9391-1 9S5510.3343-1.20493 0118-L.3169L ;05. 290730. 53955- 15505,25997.92375a13923. 7S407- 62103cL12363,801334.71365. 28995. 29077.9237-11.83791.54361.51112.13685.1530-39.581230.539501.9391-12.69379. 9S67U5.139230,4236-39. 36423,S0131.96551(13343-12. 70471.20497.
21、S210U3. 764011.38603. 044S01.3169-3.1617.i379-1.5436-1.5111-2.1368-35. 11365.28995. 29077.9237-1.339113,5937-9. 986705. 1530-33.281250, 55950-1.3655-10.334313.5047-1.20495. 139230,4236-39.26423.8013-3.0448U-1.31694.36177. 6210ii 3.7640-11.1850电压值：OX =1.0coo8 毒0004 .0335, 1153 .2157 -2 645 .SOSO .3 215- 3928i. 冷金 5.oo881. ?0 7 3 L.Uo6 i. O6CjOS39 -O- 089S1044平衡节点注入功率及电流:u. 2000 ij. 2uLiui -Ij. 450u - u. 15001 -O. 4uui 3-0.0955 + J. 20581-0.0565 + 0. 1696i-0. C944 + 0. 28321u. 0500i-0. 6000 - u. IOuiii 1.2982 + ij. 2445i4. 1817-u. 5452i
