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沧山牧水 发表于 2010-5-20 10:41:46

MATLAB 电力系统潮流计算程序---连发

首先声明一下，这些是从网站上转载的，不是本人上编写的
基于MATLAB的电力系统潮流计算

%简单潮流计算的小程序，相关的原始数据数据数据输入格式如下：
%B1是支路参数矩阵，第一列和第二列是节点编号。节点编号由小到大编写
%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点
%编号，将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。
%第三列为支路的串列阻抗参数。
%第四列为支路的对地导纳参数。
%第五烈为含变压器支路的变压器的变比
%第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，
%“0”为不含有变压器。
%B2为节点参数矩阵，其中第一列为节点注入发电功率参数；第二列为节点
%负荷功率参数；第三列为节点电压参数；第六列为节点类型参数，其中
%“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数。

%X为节点号和对地参数矩阵。其中第一列为节点编号，第二列为节点对地
%参数。
n=input('请输入节点数:n=');
n1=input('请输入支路数:n1=');
isb=input('请输入平衡节点号:isb=');
pr=input('请输入误差精度:pr=');
B1=input('请输入支路参数:B1=');
B2=input('请输入节点参数:B2=');
X=input('节点号和对地参数:X=');
Y=zeros(n);
Times=1;                %置迭代次数为初始值
%创建节点导纳矩阵
for i=1:n1
    if B1(i,6)==0       %不含变压器的支路
      p=B1(i,1);
      q=B1(i,2);
      Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);
      Y(q,p)=Y(p,q);
      Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);
      Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);
    else                %含有变压器的支路
      p=B1(i,1);
      q=B1(i,2);
      Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5));
      Y(q,p)=Y(p,q);
      Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);
      Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,5)^2*B1(i,3));
    end
end
Y
OrgS=zeros(2*n-2,1);
DetaS=zeros(2*n-2,1);   %将OrgS、DetaS初始化
%创建OrgS，用于存储初始功率参数
h=0;
j=0;
for i=1:n            %对PQ节点的处理
    if i~=isb&B2(i,6)==2   
      h=h+1;
      for j=1:n
            OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
            OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
      end
    end
end
for i=1:n         %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0
    if i~=isb&B2(i,6)==3
      h=h+1;
      for j=1:n
            OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
            OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
      end
    end
end
OrgS
%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压
PVU=zeros(n-h-1,1);
t=0;
for i=1:n
    if B2(i,6)==3
      t=t+1;
      PVU(t,1)=B2(i,3);
    end
end
PVU
%创建DetaS，用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量
h=0;
for i=1:n         %对PQ节点的处理
    if i~=isb&B2(i,6)==2
      h=h+1;
      DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);
      DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);
    end
end
t=0;
for i=1:n         %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0
    if i~=isb&B2(i,6)==3
      h=h+1;
      t=t+1;
      DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);
      DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;
    end
end
DetaS
%创建I，用于存储节点电流参数
i=zeros(n-1,1);
h=0;
for i=1:n
    if i~=isb
      h=h+1;
      I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));
    end
end
I
%创建Jacbi(雅可比矩阵)
Jacbi=zeros(2*n-2);
h=0;
k=0;
for i=1:n       %对PQ节点的处理
    if B2(i,6)==2
      h=h+1;
      for j=1:n
            if j~=isb
                k=k+1;
                if i==j   %对角元素的处理
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));
                  Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));
                else      %非对角元素的处理
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);
                  Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);
                end
                if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行
                  k=0;
                end
            end
      end
    end
end
k=0;
for i=1:n       %对PV节点的处理
    if B2(i,6)==3
      h=h+1;
      for j=1:n
            if j~=isb
                k=k+1;
                if i==j   %对角元素的处理
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));
                else      %非对角元素的处理
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=0;
                  Jacbi(2*h,2*k)=0;
                end
                if k==(n-1)   %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行
                  k=0;
                end
            end
      end
    end
end
Jacbi
%求解修正方程，获取节点电压的不平衡量
DetaU=zeros(2*n-2,1);
DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;
DetaU
%修正节点电压
j=0;
for i=1:n       %对PQ节点处理
    if B2(i,6)==2
      j=j+1;
      B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);
    end
end
for i=1:n       %对PV节点的处理
    if B2(i,6)==3
      j=j+1;
      B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);
    end
end
B2
%开始循环**********************************************************************
while abs(max(DetaU))>pr
OrgS=zeros(2*n-2,1);      %!!!初始功率参数在迭代过程中是不累加的，所以在这里必须将其初始化为零矩阵
h=0;
j=0;
for i=1:n
    if i~=isb&B2(i,6)==2
      h=h+1;
      for j=1:n
            OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
            OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
      end
    end
end
for i=1:n
    if i~=isb&B2(i,6)==3
      h=h+1;
      for j=1:n
            OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
            OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));
      end
    end
end
OrgS
%创建DetaS
h=0;
for i=1:n
    if i~=isb&B2(i,6)==2
      h=h+1;
      DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);
      DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);
    end
end
t=0;
for i=1:n
    if i~=isb&B2(i,6)==3
      h=h+1;
      t=t+1;
      DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);
      DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;
    end
end
DetaS
%创建I
i=zeros(n-1,1);
h=0;
for i=1:n
    if i~=isb
      h=h+1;
      I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));
    end
end
I
%创建Jacbi
Jacbi=zeros(2*n-2);
h=0;
k=0;
for i=1:n
    if B2(i,6)==2
      h=h+1;
      for j=1:n
            if j~=isb
                k=k+1;
                if i==j
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));
                  Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));
                else
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);
                  Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);
                end
                if k==(n-1)
                  k=0;
                end
            end
      end
    end
end
k=0;
for i=1:n
    if B2(i,6)==3
      h=h+1;
      for j=1:n
            if j~=isb
                k=k+1;
                if i==j
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));
                else
                  Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));
                  Jacbi(2*h,2*k-1)=0;
                  Jacbi(2*h,2*k)=0;
                end
                if k==(n-1)
                  k=0;
                end
            end
      end
    end
end
Jacbi
DetaU=zeros(2*n-2,1);
DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;
DetaU
%修正节点电压
j=0;
for i=1:n
    if B2(i,6)==2
      j=j+1;
      B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);
    end
end
for i=1:n
    if B2(i,6)==3
      j=j+1;
      B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);
    end
end
B2
Times=Times+1;      %迭代次数加1
end
Times

一个原始数据的例子
节点数 5
支路数 5
平衡节点编号 5
精度pr 0.000001
B1(支路参数矩阵)

B2(节点参数矩阵)

X(节点号和对地参数)

沧山牧水 发表于 2010-5-20 10:42:59

程序2：
%本程序采用牛顿-拉夫讯法对一个五节点电力系统进行潮流计算
% n=input('请输入系统节点数目:n=');
% nl=input('请输入系统支路数目:nl=');
% ph=input('请输入平衡节点号:ph=');
% jd=input('请输入误差精度：jd=');
% B=input('请输入由支路参数形成的矩阵:B=');
% A=input('请输入各节点参数形成的矩阵:A=');
clear all
n=5;
nl=5;
ph=5;
jd=1E-6;
%支路参数矩阵
Br=[1 2 0.04+0.25*j 0.25j 1;
   1 3 0.1+0.35*j0   1;
   2 3 0.08+0.30*j 0.25*j 1;
   2 40.015*j    0   1.05;
   3 50.03*j   0   1.05];
%节点参数矩阵:2-PQ节点，3-PV节点，4-平衡节点
A=[-1.6-0.8*j   1   0    2;
    -2-1*j      1   0    2;
    -3.7-1.3*j    1   0    2;
    5            1.051.053;
    0            1.050   4];

%雅克比矩阵形成
Y=zeros(n);
e=zeros(1,n);
f=zeros(1,n);
V=zeros(1,n);
for i=1:nl
    p=Br(i,1);
    q=Br(i,2);
    Y(p,q)=Y(p,q)-1./(Br(i,3)*Br(i,5));
    Y(q,p)=Y(p,q);
    Y(q,q)=Y(q,q)+1./(Br(i,3))+Br(i,4);
    Y(p,p)=Y(p,p)+1./(Br(i,3)*Br(i,5)^2)+Br(i,4);
end         
disp('节点导纳矩阵为：Y=');
disp(Y);
G=real(Y);
B=imag(Y);
for i=1:n
    e(i)=real(A(i,2));
    f(i)=imag(A(i,2));
    V(i)=A(i,3);
end
for i=1:n
    S(i)=A(i);
end
P=real(S);
Q=imag(S);
%雅克比矩阵求取
Ci=0;
a=1;
NO=2*n;
N=NO-1;
while a~=0
    a=0;
    for i=1:n
      if i~=ph
            C(i)=0;
            D(i)=0;
            for p=1:n
                C(i)=C(i)+G(i,p)*e(p)-B(i,p)*f(p);
                D(i)=D(i)+G(i,p)*f(p)+B(i,p)*e(p);
            end
            P1=e(i)*C(i)+f(i)*D(i);
            Q1=f(i)*C(i)-e(i)*D(i);
            V2=e(i)^2+f(i)^2;
            if A(i,4)~=3
                DP=P(i)-P1;
                DQ=Q(i)-Q1;
                for k=1:n
%非平衡节点时，非对角线元素
                  if k~=ph & k~=i                     
                        X1=-G(i,k)*f(i)+B(i,k)*e(i);
                        X2=-G(i,k)*e(i)-B(i,k)*f(i);
                        X3=-X2;
                        X4=X1;
                        p=2*i-1;
                        q=2*k-1;
                        J(p,q)=X1;
                        J(p,N)=DP;
                        m=p+1;
                        J(m,q)=X3;
                        J(m,N)=DQ;
                        q=q+1;
                        J(p,q)=X2;
                        J(m,q)=X4;                     
%非平衡节点时对角线元素
                  elseif k~=ph & k==i
                            X1=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);
                            X2=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);                           
                            X3=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);
                            X4=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);
                            p=2*i-1;
                            q=2*k-1;
                            J(p,q)=X1;
                            J(p,N)=DP;
                            m=p+1;
                            J(m,q)=X3;
                            J(m,N)=DQ;
                            q=q+1;
                            J(p,q)=X2;
                            J(m,q)=X4;
                        end
                  end
                  else
                        DP=P(i)-P1;
                        DV=V(i)^2-V2;
                        for s=1:n
                            if s~=ph & s~=i
                              X1=-G(i,s)*f(i)+B(i,s)*e(i);
                              X2=-G(i,s)*e(i)-B(i,s)*f(i);                           
                              X5=0;
                              X6=0;
                              p=2*i-1;
                              q=2*s-1;
                              J(p,q)=X1;
                              J(p,N)=DP;
                              m=p+1;
                              J(m,q)=X5;
                              J(m,N)=DV;
                              q=q+1;
                              J(p,q)=X2;
                              J(m,q)=X6;
                            elseif s~=ph & s==i
                                    X1=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);
                                    X2=-C(i)-G(i,s)*e(i)-B(i,s)*f(i);
                                    X5=-2*f(i);
                                    X6=-2*e(i);                                 
                                    p=2*i-1;
                                    q=2*s-1;
                                    J(p,q)=X1;
                                    J(p,N)=DP;
                                    m=p+1;
                                    J(m,q)=X5;
                                    J(m,N)=DV;
                                    q=q+1;
                                    J(p,q)=X2;
                                    J(m,q)=X6;
                              end
                            end
                        end
                end
            end
   disp('系统雅克比矩阵为：J=');
   disp(J);
%对于高压电力系统，最大元素出现在对角线位置，简单计算如下
   DJ=J(:,);
   DP=J(,N);
   DU=DJ\DP;
   disp('************************************');
   disp('   ')
   disp('第几次的修正值DU？');
   disp(Ci);
   disp('***********************************');
   disp(DU);
   for i=1:NO-2
         eps=abs(DP(i));
         if eps>=jd;
             a=a+1;
         end
   end
   Ci=Ci+1;
   for i=1:n-1
         e(i)=e(i)-DU(2*i);
         f(i)=f(i)-DU(2*i-1);
   end
   E=e+j*f;
   disp('&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&');
   disp('    ');
   disp('第几次迭代后的近似计算值');
   disp(Ci);
   disp('&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&');
   for i1=1:n
         V(i1)=sqrt(e(i1)^2+f(i1)^2);
         ANGLE(i1)=atan(f(i1)./e(i1))*(180./pi);
   end
%下列输出结果均按节点号从小到大排列
   disp('各个节点的电压实际值为：E=');
   disp(E);
   disp('各个节点电压幅值为：V=');
   disp(V);
   disp('各个节点的电压相交为：ANGLE=');
   disp(ANGLE);
   disp('各个节点的功率误差变化');
   disp(J(,9)');
   MDU(Ci)=max(abs(J(,9)'));
   for p=1:n
         Sm(p)=0;
         for q=1:n
             Sm(p)=Sm(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));
         end
         S(i)=E(p)*Sm(p);
   end
end
disp('@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @');
disp(' ');
disp('计算的最终功率近似值如下各项值');
disp(' ');
disp('@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @');
disp('各个节点功率为:S=');
disp(S);
disp('各条支路的首端功率Si为:');
for i=1:nl
    p=Br(i,1);q=Br(i,2);
    A(i)=E(p)**conj(1./(Br(i,3)));
    SBS(i)=^2*conj(Br(i,4))+A(i);      
end
disp(SBS);
disp('各条支路的末端功率Sj为:');
for i=1:nl
    p=Br(i,1);q=Br(i,2);
    A2=E(q)**conj(1./(Br(i,3)));
    SBE(i)=^2*conj(Br(i,4))+A2;
end
disp(SBE);
disp('各条支路的功率损耗为:');
for i=1:nl
   p=Br(i,1);q=Br(i,2);
   SBL(i)=SBS(i)+SBE(i);
end
disp(SBL);
%绘制功率误差曲线，先用最小二乘法进行曲线拟合
for i=1:Ci
    CSH(i)=i;
end
P=polyfit(CSH,MDU,3);
plot(CSH,MDU,'-O');

tj612 发表于 2010-5-21 20:55:36

谢谢楼主分享！！！！！

201314 发表于 2010-5-27 12:46:04

哦，这么发源程序似乎很累人哦！

^_^ 发表于 2010-6-1 09:43:20

参见 张伯明老师的高等电力网络分析~~~~~~~~~~~~~

windlot 发表于 2010-6-3 23:29:35

这么发源码倒是省了下载附件的钱了,呵呵

liusen19880123 发表于 2010-6-4 12:35:04

楼主这样发源代码的方法值得大家学习啊

jimxi_6 发表于 2010-6-4 12:53:02

程序可以运行？
??? Undefined function or variable 'm'.

sailor0305 发表于 2010-6-8 16:05:11

请问楼主有没有关于人工免疫算法最有潮流的程序啊！急切盼望中.....

沧山牧水 发表于 2010-7-28 12:41:37

上面的程序可以运行

查看完整版本: MATLAB 电力系统潮流计算程序---连发