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本文的的案例是在福州大学编写的《电力系统计算程序及其实现》书中的第二页,所使用的方法也是本书中的第1,2,3章,考虑了节点优化和稀疏导纳矩阵储存问题,以下各子程序都是存在M文件中,只需把各个子程序拷贝在M文件中,分别调用即可。
7 F# L% M5 I2 k7 a$ ~ 6 r0 V* S# C8 L M# W5 N
LGP子程序(导入数据):
e0 [2 _' M! E 6 ?5 g5 J# _% T% f; `/ n
SJ1=xlsread('branch.xls')
+ _. X+ Q y3 W# u" z IZA=SJ1(:,1) %存支路状态数%
% v; Q% x1 B, o# r, C IZ1=SJ1(:,2) %存支路一端的节点号%' L+ R1 P! Z2 E8 Y+ g5 b+ K
IZ2=SJ1(:,3) %存支路另一端的节点号%
2 e/ ^+ D S- r4 V Z1=SJ1(:,4) %存支路正序电阻%
; A1 Z+ H0 Q! p( f. e' {# ^ Z2=SJ1(:,5) %存支路正序电抗%
6 w* g; U' S: @ Z3=SJ1(:,6) %存支路正序电纳或非标准变比%
+ e& M- z% ^$ A! a' d N=SJ1(1,7) %存网络节点数%, o Q2 _8 Z9 m9 F9 D8 t7 e
M=SJ1(1,8) %存网络支路数%; _% C1 J) U4 s4 s
SJ2=xlsread('generate.xls')
C; o2 J' |# B5 Q6 ? IWGA=SJ2(:,1) %存发电机状态数%
" u4 |) ~) R Z3 u* v9 P IWG=SJ2(:,2) %存发电机节点数%
8 M5 \4 r. G# b5 u" Q3 v W1=SJ2(:,3) %存发电机有功功率%, t+ R( ?/ V0 ~/ W
W2=SJ2(:,4) %存发电机无功功率%
$ E+ j6 U/ \3 { IQ=SJ2(1,5) %存发电机台数% ^& [6 H W5 F8 C: T
SJ3=xlsread('load.xls')2 V( V, w' t: a( j5 d
ILP=SJ3(:,1) %存负荷状态数%* D3 A* j" @" z$ l p; X( s4 [
ILD=SJ3(:,2) %存负荷节点号%$ `$ r: y6 D5 O2 N
WL1=SJ3(:,3) %存负荷有功功率%
( _; o ~. _' j$ c& g* k: v% M WL2=SJ3(:,4) %存负荷无功功率%
% ?2 w- T- Y2 ^/ P" D$ c" x IP=SJ3(1,5) %存负荷个数%, |( `) V& u; |
SJ4=xlsread('jd.xls')
" S8 T' d' u) S8 B: `+ D N0=SJ4(1,1) %存平衡节点的节点号%
9 U" i2 p% \8 W. w% D! W: L U0=SJ4(1,2) %存平衡节点的给定电压值%
- z& y3 s/ ?2 I& R8 y IPV=SJ4(:,3) %存PV节点的节点号%
b3 H, O4 q" n9 k- i) i+ X- h" t PV=SJ4(:,4) %存PV节点的给定电压值%
5 c. J" a) j) k4 v7 q4 [ b! j$ s N1=SJ4(1,5) %存PV节点数%
6 q9 P$ y8 j1 T, b* q1 U$ _4 G UP=SJ4(1,6) %存PQ节点的电压初值%
5 O" B2 G# s$ g * c: p# P( r% e
LOP子程序(节点优化编号):
4 k1 I# m3 R2 F1 F$ k 3 w+ F: ^+ Q. M: Y. b0 u0 u
for I=1:N %寄存各节点连接支路数的ID数组要预先充零%
/ [3 m5 q# x% B5 F& z4 V7 x ID(I)=0;8 [6 \8 f2 S- f
end( A/ d9 J; T" a* Z9 [( }
for K=1:M% r4 f- Q1 f0 w! F) Y0 g0 f
if IZA(K)==0|IZA(K)==4 %停运支路IZA(K)=0和对地支路IZA(K)=4不属于统计范围之内%
. |$ o! i2 P" Y. f' i continue7 U# F8 q, A, ?- t" l; b
end; `1 L$ f! [0 b9 t
I=IZ1(K); %先将当前支路两端的节点号从储存它们的IZ1和IZ2数组取出,存于I,J单元%
. ]$ M$ N' f: s8 Y _( H; v. q J=IZ2(K);' s" [7 M3 W, x1 H) j [4 s
I1=ID(I); %将I,J节点已连接的支路数从ID数组取出,存于I1,J1单元%7 x7 s; l! b7 }4 _) e0 b
J1=ID(J);7 m, T$ G% S! g; L2 l* K$ Q4 K
X=0;
: ]) V5 S9 v% n* S/ W Y=0;
6 U4 Z- y, E0 f! c for K1=1:I1 %判别当前支路是否与前面支路并联%
: A( i' @4 y& t1 m0 q$ |7 z+ ? if IX(I,K1)==J0 o( \. v' b r5 V
X=1;
r) [7 H, [/ Y& r break
4 l8 h& [# _. a' D1 ?' ^1 n end
0 \5 I7 }: Z' `8 w end& W$ I* Q6 e4 }7 z0 K$ V( H; d8 g
if X~= 0
6 ~0 D3 R, J9 d! f! x1 S for K1=1:J1
! R- n7 m4 l, V+ y* }) g3 q if IX(J,K1)==I
`: ~& \: Y3 U& Z( k* [3 L+ D& y7 G4 }# n Y=1;' Q$ j0 e; V/ }6 K
break
2 Z& Q. {5 O: f4 C+ U6 ? end
. ~' E6 ?# n; r! k1 e) z end# f* b9 y' G* O7 `
end
6 N, V1 a. p E* @ if X==0|Y==0 %如果是非并联支路,先将I,J的支路数各自增一,然后各自寄存对端的节点号与IX数组%
- s9 q: C$ q& M( Q) N I1=I1+1;# \/ U/ m0 I; V' ]! w' y
J1=J1+1;$ v, x3 C+ t4 h' X
ID(I)=I1;
7 l! V4 G# B9 k ID(J)=J1;7 @+ f0 t1 q; ?: E, T$ k% c
IX(I,I1)=J;, P: p2 F7 Z' u: k9 N& }
IX(J,J1)=I;
0 n+ ]: L" R, e g end. @" c8 F. a; z" z+ D/ W* G! ^7 g
end
0 n$ S( j) u: l) o for I5=1:N %在尚未编号的网络中查找连接支路最少的节点%6 S+ d8 U2 H: [. E2 n
I1=1000;
5 s6 i8 z m. n D( y! g* | for I=1:N
4 \9 t- I; u1 s I2=ID(I);
" Y# w0 @6 z! J& ~* Q: m+ g# W if I2<=14 w6 U7 f3 p) b Q
I1=I2;
' C9 @/ b1 F( e: ~& d' D J=I;7 s3 ^% _3 `+ {
break% p) T; ?' t$ _( Z" E. Y
end( C; u' ~* V& `' B& f
if I2<I1; b* p7 j6 X) y) P" z: g
I1=I2;
& p) m* N0 X1 h% W/ @+ z7 a J=I;# |# {6 F. a! F, Q: @# O% v
end
! u# O) j( e' x7 t& j end
( Z9 x S1 l# h9 i INA(I5)=J;
" ~" [# o8 V$ [) \ J INB(J)=I5;
8 K6 y$ _% z$ K2 O3 e ID(J)=1000;
1 D# l4 W" l+ h4 i5 Y- C6 V" u# W for J1=1:I1 %挨个取出一个与J节点相连接的节点号,与J相连接的支路数有I1条,即与J节点相连接的节点数有I1个% . U2 ^) U. ]5 \$ I* m1 W0 f: A
I3=IX(J,J1); %先将IX数组取出一个与J节点相连接的节点号,存于I3单元%
1 ] Y" y0 z f8 C J2=ID(I3); %再从ID数组取出I3节点连接的支路数存于J2中%
. U0 c: u1 x. z& \& ^5 ] for J3=1:J2 %挨个取出一个与I3节点相连接的节点号%
5 t% C y* X% A9 R Z- M J4=IX(I3,J3); : M: j% Q. e& K* g
if J4==J %判断J4是否等于J%
' |& E4 n3 x" K0 G0 W break
, B1 Q! M/ M X% D end
5 T) p5 d% g0 v$ d% b end( D* r( ^" Q! B/ I
IX(I3,J3)=IX(I3,J2); %去掉与I3节点相连接的节点号J%
8 {4 i: k- @3 f9 F1 u% o- u( O1 t ID(I3)=J2-1;
& E' r! O1 y: Y* N4 f; F0 t' a9 V a end) d, S/ T4 x/ G
X=0;
2 f0 r8 K. l. G8 W) m for J1=1:I1-1 %去掉J节点后,使原于J节点相连接的所有节点每两个之间增加一条新支路%2 M5 S6 |. x- ]& W
K1=IX(J,J1); %挨个从IX数组取出一个原与J节点相连接的节点,存于K1单元%
$ Q5 H1 F4 ^4 L5 c K3=ID(K1); %从ID数组取出K1节点所连接的支路数,,存于K3单元%
" ?+ n$ Q A3 ?6 \! f r for J2=J1+1:I1 %挨个取出原与J节点相连接的K1节点之后的节点,存于K2%
5 o$ V. H- r" C. `% _6 `* B" ^ K2=IX(J,J2);
) u3 _/ w! t: `& W% C2 o& W$ p for J3=1:K3 ) c+ q) V6 L* K0 @
if IX(K1,J3)==K2 %从IX数组挨个取出与K1节点相连接的节点号IX(K1,J3),与K2进行比较,如果均不等于K2,则K1与K2节点之间无支路关系%! v$ }0 j+ j" b3 Y. q! L" h
X=1; %如果IX(K1,J3)等于K2,则表明K1与K2节点之间已有支路连接,不必增加新支路%
" R/ [$ D& }, Y/ o& U7 \" q break) N; F! |4 {4 s% ]
end
% O# B; S" g4 @. ~2 m: i0 e end# ^1 O; M! p$ j
if X==0 %K1与K2节点之间增加一条新支路%
% T3 X7 q) a5 D2 d. X5 l K3=K3+1; %K1节点连接支路数增加一%
; q+ P# w: g4 y3 B& N( H( ^ IX(K1,K3)=K2; %寄存对端节点%
1 y5 {9 d+ M: D. `' J- r0 T) F ID(K1)=K3;8 i, W# }' t8 `' s
K4=ID(K2)+1; %K2节点连接支路数增加一%
3 j( Q- Y7 y* |1 h) ~" S IX(K2,K4)=K1; %寄存对端的节点%0 y- n5 }5 \8 W
ID(K2)=K4;" c1 v% G" V4 m& R
end
: D* J! @6 O5 @: B5 h5 l. c end
! b. t9 q* H2 B5 [2 e' c end+ P$ v% W; P/ E
end; z3 Y2 U& {9 ~( J+ W
# S; X8 P* F3 @" q0 g) d' [0 f0 N( q
LKP子程序(优化编号后的新节点储存):+ L, V5 a8 l2 D$ ?; b2 d4 N
* x* j) W' t/ y for K=1:M %将支路原有旧节点号换成新的节点号%2 Y0 B# R6 X% Y/ `' V/ X
I=IZ1(K); % s2 Y) N8 E5 W5 [0 E* h
J=IZ2(K);# f/ {7 X% A4 O! J) h+ N( o, ~
IZ1(K)=INB(I); N$ u% H1 k$ q! ^4 u
if J==08 K+ }' f5 U! Y
continue4 ~& X2 [& y# n& C% G/ p( h9 j7 I
end# r) Q6 Z2 S. J
IZ2(K)=INB(J);
( x& d8 |5 J! C' c- d6 e$ y8 b end* D3 h* N C4 j) Z
for K=1:IQ %将发电机旧节点号换成新的节点号%# H& t0 A9 F! u" X
I=IWG(K);
# g7 L" N8 I* P IWG(K)=INB(I);
) w; c( I5 d& D; L end
6 |! \% D" v9 I5 Z$ [ K+ a for K=1:IP %将负荷旧的节点号换成新的节点号%
8 u* o( j& ~6 p) k, Y' ~- ^$ _0 p I=ILD(K);: ^7 l) P6 H% ?! n
ILD(K)=INB(I);
1 X. @$ }0 n8 u9 `! S/ a. g+ {) H end) A+ p$ X1 U7 Z, k4 e
for K=1:N1 %将平衡节点的旧节点号换成新的节点号%
, w/ q9 O* T0 V I=IPV(K);
1 i1 j: ^7 d7 a# ]( z: r IPV(K)=INB(I);# D5 w3 {7 v4 T& J
end
1 s+ y7 f2 Y4 w! t6 ] N0=INB(N0); %将平衡节点旧的换成新的%
4 @. P; L; Z9 U: [
6 ^5 B; F4 Y( ~' `, k& P+ l% g) g$ i LDP子程序(形成导纳矩阵):
! R* \& @8 e* f" `# A4 E # U" S2 b% K/ _: z: X! U
for I=1:N %储存自导纳的D11,D12数组要预先置零%6 ]7 h* \, k+ d: n
D11(I)=0;
9 h L- A f" t( L: @0 Y( C D12(I)=0;3 P& L: i9 d1 m6 Z
end
. K; f; ]4 Q8 X/ y5 C L=0; %非零互导纳元素的计数单元,开始置零%
, {2 z I2 q* P* K6 W. R% ] for K=1:M' d5 d! o/ J( h0 p5 L
IG=IZA(K); %IG是当前支路状态数的临时寄存单元%
9 Y7 ? @% g0 d1 Z, J8 k! f if IG==0! b/ R' x* a$ r8 ?' D
continue
& B$ u0 ?6 y+ d0 O" l7 N end
! i8 l. a2 k: U0 @$ b I=IZ1(K);# F0 c1 b7 _0 U9 e
J=IZ2(K);
# N' G5 j+ @: }% c/ j' w5 `4 U# A R=Z1(K);
3 f: a+ O |! R" m, {+ e y X=Z2(K);7 A$ R1 j5 t* b& B
B=Z3(K);
6 z2 ]( Z" Z- w; } X. w9 b A=R*R+X*X;
$ D, N" X: N& ? if A==0 j3 z$ a V; L& V
continue
2 K: U( {1 ^& s% k. a4 i5 v end
' u" V: M9 [! f' B" m8 R GIJ=R/A; %计算支路导纳%, g$ Q1 s& K; A& w6 |# n& N2 Q
BIJ=-X/A;7 ?" |6 M( g: R: r
Y=0;
3 g4 J- ~! o. w% p( N* b if IG==1
9 d6 E- \! C+ m' A Y=1;7 U% V7 a/ Q+ }& c* y' W
GI=GIJ; %计算输电线支路I节点自导纳,J节点自导纳和它们之间的互导纳%
+ H8 ^, z7 i q @. ?5 i, K, d/ w GJ=GIJ;! U$ N0 A# r& I4 S" O
BI=BIJ+B/2;4 S& H* P- Z8 H! ?
BJ=BI;
# e5 l! L" e4 I4 F R' i6 A- R end
! |4 B2 A! }9 ~$ R+ q6 h: Z if IG==2|IG==3
/ q. K2 a& i7 T, Y Y=1;
& E! k% r' R+ t3 Y \ GJ=GIJ; %计算变压器支路I节点自导纳,J节点自导纳和它们之间的互导纳%
; ]8 ?4 X s/ ^9 D0 O BJ=BIJ;- y7 Z9 S5 H, _, P6 a1 v4 F/ f; z
GIJ=GIJ/B;
, k! k% E# G4 F& F0 D% {% K; n BIJ=BIJ/B;2 T( N |6 W* l. a4 U
GI=GIJ/B;7 o% G9 N9 B2 `4 H+ {5 M D) H. K- A; @
BI=BIJ/B;
1 ]9 n% a# Q Y1 { end T% ^5 V f9 ?
if Y==0
0 L, G* A' i! E9 S6 ` D11(I)=D11(I)+GIJ; %对地支路时,只将当前支路的导纳累加到I节点的自导纳上% k' u# p+ Q! Y) N" S3 a! \4 j+ E
D12(I)=D12(I)+BIJ;# P+ K2 \( r: V8 K$ ~* _
continue
/ }0 |, ]$ R* c2 \1 Z+ a: C& O end
' V0 p* d2 e" S5 h if Y==1
7 P9 a# g+ e' M D11(I)=D11(I)+GI; %非对地支路时,将当前非对地支路导纳累加到I,J节点的自导纳上%7 P- I; @4 C3 }+ r7 q
D12(I)=D12(I)+BI;
3 ~* ~: O- L- t D11(J)=D11(J)+GJ;" a( d, W3 a& a9 w0 }* `
D12(J)=D12(J)+BJ;; K' N \9 n! g* M1 A. i4 L9 W5 r) r
L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%; \' r( [7 X6 i+ u8 }; u, w- ]
YZ1(L)=-GIJ;
* Z; P) W( y2 n; D YZ2(L)=-BIJ;
( x9 O; y4 ^* u; ~9 z IY1(L)=I;
. |2 {* t: A$ H8 ^ g IY2(L)=J;) I3 \4 I7 d! I( F' }2 A: c4 p5 V
L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%8 Q- X/ F9 A; b0 E% w+ w0 S2 [
YZ1(L)=-GIJ;' T6 i% V& \' |7 W- A# E! T }+ B1 {2 e
YZ2(L)=-BIJ;* C) i& U5 Q' R3 \( K# a( X
IY1(L)=J;
. z# q5 k9 i2 ]% y) t IY2(L)=I;* v1 ^5 }) t2 _0 r
end
0 z5 _ j4 R: \+ E% u. Q8 g end1 z! m' j5 {1 ]' p
J=0; %J是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨个累计%
/ f/ R" F% M9 {9 w& f K0=0; %K0是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨行累计%8 A' q# w* ?( f L% s6 \" A1 v
for I=1:N %I循环实现按行号由小到大将非零互导纳元素排列在Y1,Y2数组中%, ^! S, z2 Y3 X0 t5 |- k4 b2 U1 @
J1=0; %J1是当前行I非零互导纳元素的计数单元,开始置零%: s/ ^+ |: w8 c, y7 [4 V5 m! @2 _
for K=1:L %K循环挨个检查不规则非零互导纳%
8 o v7 Y* ]1 ?0 ?9 c$ D, q if IY1(K)~=I
- R% d. k# G3 J+ Y, _1 b/ l( p: Q; k continue
; @6 K6 x: W4 [, t& c end
( E) g$ v. `/ C7 l7 O9 [3 e# y J3=IY2(K); %IY1(K)如果等于I,则表明该非零互导纳YZ1(K),YZ2(K)是第I行的元素,将该非零互导纳的列号从IY2(K)单元取出,存于J3单元%* |5 g, E/ a& E. U
Y=0;- @: P# n! U4 [9 z/ f0 v: m1 v
for K1=1:J1 %K1循环对当前行I已有规则排列在Y1,Y2数组中的互导纳元素进行挨个排查,是否有列号等于J3的元素%
8 `9 G B: X/ n" z7 w7 @* w; X K2=K0+K1;* x- b4 c9 |& y+ l: C2 h% D/ n! c* M
if J3==IY(K2)( q0 p+ ]- }7 Z/ h! F
Y=1;' E5 W1 W- m5 y- R
break
% P5 e( S: I/ Z$ J end6 e' x0 [9 `2 \" p* h
end$ \/ M+ p& h$ w5 C( k
if Y==0 %不存在列号等于J3,即非并联支路%+ W% m4 H, s8 @% J
J=J+1;, K- ~ z6 f7 h4 X. E1 ~" P
Y1(J)=YZ1(K);2 R% _/ P1 Z( I; V- p1 Y
Y2(J)=YZ2(K);* B( s9 s9 F% N2 Z2 a$ p# F) O
IY(J)=J3;
8 }5 I9 i1 v9 w/ i) U J1=J1+1;
6 w: i5 j. h) F: q! r, M) @( V8 Q; w continue
0 C. M; ~: B" e/ v. E0 z$ C5 C; x" _ g: N$ u end% D# v' P, D8 w' F; ]+ u
if Y==1 %存在列号等于J3,即并联支路,将非零互导纳YZ1(K),YZ2(K)累加到Y1(K2),Y2(K2)单元中%
* r9 K! D" C' T; h Y1(K2)=Y1(K2)+YZ1(K); ?5 W. [) z. h
Y2(K2)=Y2(K2)+YZ2(K);
' l) J% t% n8 M# o2 {9 G" N end
9 i, G$ x! [& I- k end ( l! p* @* c. D/ q# \, U7 o; v- x) {
IN(I)=J1; %将当前行I非零互导纳元素的个数J1存于IN数组,IN数组是用来存放正序导纳矩阵每行非零互导纳元素个数的%+ p& \# N: n$ J H
K0=K0+J1; 7 `% s4 e) H( f6 U
end
6 `' [2 c+ d; E( t" X1 O7 V) I. l. I LIP子程序(PV,PQ,平衡节点赋予初值):
2 G7 U* B9 ~7 f5 q! s& S3 R
y( }' ]9 L0 c for I=1:N 5 T" P/ s5 i0 I: a
U1(I)=UP;# E" R+ Z( O, g2 w; y. ~& x: M
U2(I)=0;" x D- M! o# A3 j; B8 f
PD(I)=0;
$ b$ |: L/ R4 L: b4 d |- u c. x QD(I)=0;, v5 a$ R1 Q# `% b; a$ J
PF(I)=0;
& e5 _) @/ U+ ^! T QF(I)=0;# o3 P/ S$ I, G! V% |
IVI(I)=0;
* q/ _/ O1 q9 f! o. c7 {1 Z end n( i* i# X! m& a0 I. W
for I=1:IP %PD,QD数组中将接有负荷的节点填上给定的负荷功率%
5 r# t$ n0 {# d* y( @ if ILP(I)==0) c& H1 m, @0 v; m
continue; [. _0 ]; N2 v$ i' Y" p
end6 K0 |( r; K$ z8 C9 c( l
J=ILD(I);. T% E& c2 ?4 e$ y# w
PD(J)=WL1(I);1 L- M+ O! s# x6 t! d' o
QD(J)=WL2(I);
- B7 U2 v, Y4 {" u5 M end
1 }5 e1 \: t% H for I=1:IQ %在PF,QF数组中将接有发电机的节点填上给定的发电功率%" _" B( G/ N1 a( M# T( a* z1 b
if IWGA(I)==0
0 t) B; @" ^- [2 P9 D continue
. |( ?9 p; @: d! M% l9 Y4 r end
! w1 x( Q1 G! w; \4 [+ g9 [ J=IWG(I);# ^2 e# R; `- s; d4 k
PF(J)=W1(I);
: M8 S5 ^- w% ]( W: J QF(J)=W2(I);
" C) k! z( s, R" A$ y6 q0 S end
) g! k( @: d. e* q9 e for I=1:N1 %给PV节点加标志1%
% y, ~( ]. c a' e1 q J=IPV(I);
" \% i7 V* N# m3 x U1(J)=PV(I);
6 W! Q: @4 z1 x IVI(J)=1;' D4 g0 V& p. R2 |# `: J0 c
end, d& A( r7 j* Y. E- {' x4 B' e( [
U1(N0)=U0;
# R C% n) y- [& s 4 \% ^3 V _0 e, e) R4 P8 o" W
LJP子程序(牛顿拉夫逊法解雅可比矩阵):1 Q6 b9 Q9 |* ?# c
6 p% ~+ S( k4 C! f2 i- B
for IT=1:20 %IT是迭代次数储存单元%
( d' b8 L& `2 u, i2 @" ~: p& A AM=0; %AM是用来寄存节点功率误差的最大绝对值%
/ d/ e5 B0 k c- O, r K0=1; %K0是导纳矩阵非零互导纳元素的指针,开始置1%4 @8 S8 O- t0 D- b% y; H% W
for I=1:N %每次形成雅可比矩阵的一行元素及其相应的常数项,然后进行消去和规格化运算%
7 u9 W; x7 R \6 `* E4 q A=D11(I)*U1(I);
- L( N- ~2 D* N- k" J* a* D B=D12(I)*U1(I);
# v4 x6 ~, C1 N R=D11(I)*U2(I);
+ p7 W% |6 Y' c: x$ t) I X=D12(I)*U2(I);
# k" x6 B+ r$ ?; K, `) U A3=A-X; %A3,B3单元寄存第I节点电流的实部和虚部%
2 b& i& n. s, v, e" X& x B3=R+B;3 i4 g$ P* |+ Z
J5=1; %J5是雅可比矩阵第I行非零元素的计数单元,开始置1%
# Q. A1 w. v% [& w6 | b for IG=1:IN(I) %IG循环表示挨次取出导纳矩阵第I行的一个非零互导纳元素,形成雅可比矩阵相应的一个非零元素%- H8 h* S4 \3 y; w9 y& h' ~
J=IY(K0);
. m2 r! I% k/ {$ ^% j( t9 [ A3=A3+Y1(K0)*U1(J)-Y2(K0)*U2(J);
9 D+ _" ^8 R8 i; X9 t9 f) y S B3=B3+Y1(K0)*U2(J)+Y2(K0)*U1(J);6 U2 ~* r( k& S1 U F
if I~=N0&J~=N0, o" l2 o- X( ~( {
J5=J5+1;
9 Z. a. W, W4 i; N, y" j2 T JK(J5)=IY(K0);
M% A3 J+ N8 L1 A1 y9 E2 N# X AK1(J5)=Y1(K0)*U2(I)-Y2(K0)*U1(I);* a s4 G4 t& F7 H# d
AK3(J5)=Y1(K0)*U1(I)+Y2(K0)*U2(I);% ]" ]6 h) U4 `% _ c
AK2(J5)=-AK3(J5);$ M9 S! u: w* C+ n0 K" H
AK4(J5)=AK1(J5);
- o1 [# l: E, t2 [& t7 N end
h- g1 D; I( `: K3 V K0=K0+1;
/ d4 l. z5 k4 t2 k end
( L1 ]( _6 x, r* _5 I if I==N0 %第I行如果是平衡节点%
, S% l2 X; {/ }9 Q8 V) r3 s GQ(I)=A3*U2(I)-B3*U1(I);
1 ]) |# J% g! |- g8 L3 e GP(I)=A3*U1(I)+B3*U2(I);
- a4 O) h5 ]8 i! k CK1(I)=0;
; K. Y" u' q6 \+ V; \/ B" K: V CK2(I)=0;. L% @ A4 q' s0 y, x6 ?! o) H
JF(I)=0;
3 u" }) r+ [' A4 L# Z+ { continue
/ d+ M* `7 y7 E! |# [1 N end t. U0 V2 V1 x9 T% y8 O, w- S* ]
P2=A3*U1(I)+B3*U2(I)+PD(I);
) ]( B2 V7 ~. w Q2=A3*U2(I)-B3*U1(I)+QD(I);8 h9 T/ x3 p/ }, u
GP(I)=P2;
4 m- Z9 w; Y/ [7 n GQ(I)=Q2;) T5 m$ a8 t5 ~+ T, L4 K
P2=PF(I)-P2;* f+ Q. o4 e t' j4 g% S
Q2=QF(I)-Q2;9 r3 ]3 t! Q- M
P3=P2;9 n- w6 g }' h
Q3=Q2;3 `5 V' A7 L: x3 F0 w
if IVI(I)==1
; c+ V _: f# w/ m+ y, H; U Q(I)=Q2;
/ w4 H" I* t# B6 } if Q(I)>0|IT-1<5
# @: ^2 b& Y0 S: l& r* s# S- P! X Q3=0;
+ S" g7 S' k! [ end2 z9 z- i, X" V; R
end
7 D4 {0 d! C x& b1 K AK3(1)=A3+A+X;
! w6 q# ^1 `% R+ q$ T$ a7 ~ AK4(1)=B3-B+R;$ p, C* i8 e) X
JK(1)=I;
+ O' F6 W/ I( D' _ CK2(I)=P2;
9 ~ T+ m) \+ Y' W& b# X Y=0;/ ?7 n. r0 G f- D% V
if IVI(I)~=10 w' H) s( t/ x5 R' V% e$ h8 I
Y=1;( e1 C" M) \' `) T
end
! w* v" H& {/ o! i& v if Y==0
4 O5 A$ ~. g% O) i/ q0 M Q(I)=Q2;, x( |6 V2 F" v) E9 d
if IT>=5
, P" z8 r c8 e/ F if Q2<0! a9 h0 r! |% I7 |* h
Y=1;
# Y* |. k9 w- K/ b ? end4 [' o" o1 ` d
end
, D6 ?9 A3 {$ _- v2 z8 B if Y==0
: Q* S1 H6 Y; I, y) X/ V) x for J=2:J5/ t1 L# O) l6 C3 h
AK1(J)=0;2 S& ^# K: w# N7 E2 M1 o
AK2(J)=0;
7 \# |; C1 V N end0 B3 \8 l4 a& l+ r% t# g+ l
AK1(1)=2*U1(I);
/ W7 |8 t# h- s# E9 q: ` AK2(1)=2*U2(I);
, Q8 e. v0 g5 S$ H2 x+ v' z/ E Q2=0;/ T& s) {9 ~: {; T1 e" A
CK1(I)=Q2;( [1 ]; ~4 b; B; a/ z; x- L. u
end
+ [8 _1 g9 D5 F- f end8 r) v& q5 c) v* B F' x: I5 p M1 m
if Y==1
4 Y7 m6 }3 }2 [% e K, k AK1(1)=R-B-B3;' Z6 A5 p1 e" A6 W2 _" @
AK2(1)=A3-A-X;
, f- Z( g' x% c. Q* {! z CK1(I)=Q2;
+ K& a2 |1 u4 k, ?0 K0 {& i end
) F1 U3 Y% W" W C5=abs(P3); %判别节点功率误差的绝对值是否大于AM%
# ?* }, W) f* K3 |% K, G D5=abs(Q3);$ t+ @$ w: D* L! }1 r+ d4 ^# y, c
if C5>AM
" l4 q$ F8 ?8 f$ h, a; x5 R I0=I;. p. n+ q% H' k# H
AM=C5;
" e$ ]6 q" R I; z$ w6 D1 v" s end3 _8 M8 C9 w ^4 ?1 l7 n7 d& F9 M
if D5>AM* q: T1 T+ q6 ^% O( h
I0=I;8 \7 R. j: P2 u0 y7 y/ q
AM=D5;
* ^; @2 F5 U0 l* d/ b8 ~0 O9 t3 _& D1 A end
1 z/ {! ]1 J6 u0 h7 V; k2 c K=1; * C/ @- E* D/ d9 |4 A% W
for I1=1:I-1 %进行消去运算%
F8 [' L0 c% G3 S: n# W/ r* C X=0;4 C5 }" [% C* @0 f; u' O8 \
for I3=2:J5
8 M: ?; z6 Y5 ^% m* i8 M if JK(I3)==I1) C+ ?$ m- S6 _# T% M- G
X=1;, @4 }. D: ^: P# `' A! V# s# @
break
: {$ P4 t7 z% ~6 H end
: z4 k$ t+ |8 L8 p end; x) ]# L- V, }
if X==0
+ M; p+ s; s* D3 n K=K+JF(I1);0 b l% i/ X2 t: [5 Z* t: m$ J
continue
$ [ R) \0 L/ K: n/ t end
# E* [: l4 D0 M+ x for IG=1:JF(I1)
l. `8 a0 {: i/ Y( W Y=0;
9 q6 W! r% f4 p0 g9 r K for I2=1:J5
8 ^! Z& p+ E% \0 E3 r if JK(I2)==IJ(K)' b ?& _6 y+ n) U' K, `1 [
Y=1;: X/ G5 e" X& z" `6 |* S
break1 Y% l) K6 z5 y+ x7 R+ l
end
2 k/ u. b* [: i% v0 k end% S7 F8 C B7 @- s3 e
if Y==0
" G( U/ u7 x. D" H( |' p3 R! e: D J5=J5+1;6 a, O C6 y9 c& N0 m2 Y5 {! e
AK1(J5)=-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);2 |5 J' m: c3 d1 s! q5 r# S
AK2(J5)=-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);3 ?9 K. ^8 }5 X U" O) ]4 F
AK3(J5)=-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);( E3 V- ]; s3 I, w9 i `, o* i& x
AK4(J5)=-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
2 x2 s2 a) c3 F1 C JK(J5)=IJ(K);
! g8 t% a, x* }* Y end
. K3 L& J: P$ Y |; _% u if Y==1, K& {" g* g% l1 V& S' V m
AK1(I2)=AK1(I2)-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);( A- {8 z. ~) Z$ ] ~4 o, R
AK2(I2)=AK2(I2)-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);; `, ^# F0 G. P7 ]
AK3(I2)=AK3(I2)-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);
0 N6 l' F7 U$ W [0 ~ AK4(I2)=AK4(I2)-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
S6 c" m. m" X. ~$ L7 B) q end
! K. q y: s! Z/ u K=K+1; I$ t! d' y G
end
9 b$ v+ C1 K& Y6 \) [. i CK1(I)=CK1(I)-AK1(I3)*CK1(I1)-AK2(I3)*CK2(I1);. ~& t$ V2 O9 t3 { n
CK2(I)=CK2(I)-AK3(I3)*CK1(I1)-AK4(I3)*CK2(I1);) S( H- p4 g" q( J+ U
end
* _! J% V( w" J c9 q5 _ K5=K;. J+ P: z/ k7 x% t) C: P
A=AK1(1)*AK4(1)-AK2(1)*AK3(1);
: e' S) }( w7 R, X( E& N if A==0% v* }! o! ], q7 f* d
CK1(I)=0;
% c9 b2 K0 B) T: u, A0 I% ^ CK2(I)=0;) N# H* N K; ~* U6 k
JF(I)=0;
( `, D' p& t# i+ d* c1 B2 [$ A continue4 H8 Q! v4 o# k: [2 o
end6 `8 }8 t. g2 P% F" H+ @. x
A3=AK4(1)/A;
: L5 @. O/ O+ | B3=-AK2(1)/A;
7 U. X$ d; x- T5 c C3=-AK3(1)/A;
3 F* A; F/ V0 { D3=AK1(1)/A;
& n Z1 S' ?* b) t+ z( [ for J=2:J5; P8 X$ I+ U# c0 P7 }# }0 T
if JK(J)>I" ^. c- m" R0 B$ m+ n. M
IJ(K)=JK(J);8 b& k7 Z- S9 C* o6 G% e
AJ1(K)=A3*AK1(J)+B3*AK3(J);6 G; R: V" Y% o- r& s% j
AJ2(K)=A3*AK2(J)+B3*AK4(J);
! q( X( R& w' y! n/ A AJ3(K)=C3*AK1(J)+D3*AK3(J);
4 m% m# c9 \( |6 S# I- Z# P4 n& c AJ4(K)=C3*AK2(J)+D3*AK4(J);$ `- L9 M7 p7 M6 ?, `4 v: ?
K=K+1;
* ?, j: M" w6 y0 {6 R9 H; N end' X% l) R* j+ D N1 U8 z
end
" M; g+ g+ ^2 m3 p: w A5=CK1(I);
1 }1 Y1 o: g3 h! h) \2 w B5=CK2(I);! U4 D5 v/ ]+ d% @
CK1(I)=A3*A5+B3*B5;4 Y k" g/ x2 y; ]* Z) o- O5 v
CK2(I)=C3*A5+D3*B5;
7 z# v8 E5 h. `6 Q! [4 H JF(I)=K-K5;
c7 V8 ~& W) h5 F- R end ' w' O7 m% r* a
fprintf('%6.2',AM)
7 {1 E1 B8 B- W6 C b fprintf('%6.2',IT)
/ s: \8 ~: M7 @ fprintf('%6.2',I0)
5 u; }. k! Q! d8 { if AM<=1.0E-4
$ C: H8 I# N. H) ~ c9 l break: I2 d' K3 C+ f( R2 t: N. ~
end* ~2 t# N/ u- Z: n& d! ?( u$ N
if IT>20
: ^& _% {" l' A% e break0 u' |3 J; r* v5 h3 ?( ]9 D5 J
end! S, _$ T8 Z2 Z" J `
for I=N-1:-1:1 %I循环表示回代运算从n-1开始,倒推到第1行,每次计算一个节点电压的修正量%
$ K" o: `3 R5 X2 | for IG=1:JF(I)! Y) e! _1 u, R$ t! l, U2 i4 F4 \
K=K-1;" J, k$ R9 u, {3 g" T: e* v7 s7 N
J=IJ(K);7 U: [" e4 g6 w' A0 o3 V
CK1(I)=CK1(I)-AJ1(K)*CK1(J)-AJ2(K)*CK2(J);# A( Y- d9 j( a; Q
CK2(I)=CK2(I)-AJ3(K)*CK1(J)-AJ4(K)*CK2(J);
1 I8 n `0 A$ ?0 K* @ end
+ f0 O- Z" D0 q: l0 W end7 A( g" w2 @) j2 b
for I=1:N %计算各节点的新电压%& m) t- C& w, K, D- c; D- S, O
U1(I)=U1(I)+CK1(I);
5 F! z) O$ v" h9 i U2(I)=U2(I)+CK2(I); ) |- V. K( o1 c% R/ U
end
% w6 T# I( C6 P& {# p; z for I=1:N1% H: L) P' F- g# t5 \. z
J=IPV(I);) o: R2 ^& u( I* [
if Q(J)<0&IT>=5
& A; }7 Q/ z; h4 m8 g0 R- j/ J continue
6 I M# z' g& x end- j. ^* M& e) ]( W C2 Q. l6 Y
C=PV(I)/sqrt(U1(J)*U1(J)+U2(J)*U2(J));9 A+ x ~+ p6 n2 x3 I: Y+ j6 j
U1(J)=C*U1(J);
3 @/ }( @( I% I$ E; X$ e q U2(J)=C*U2(J);8 {( b# i% z* v6 g3 I9 H
end( ^3 |+ i2 ^+ o4 K: ~% }! ^! E
end
0 X/ I( }1 Z+ x5 A! g5 l + Y/ q& D x3 ` i* Z5 s
LRP子程序(输出节点信息和支路信息):
6 H! L! ]7 J: n+ n" f0 e) J/ F
0 L( ~& u9 e% l' ]/ n GP(N0)=GP(N0)+PD(N0);( c Y3 }# Z, m s2 ^ \ S+ K& ^! \/ q
GQ(N0)=GQ(N0)+QD(N0);
5 y9 _* C" `; f" ^4 M i# p7 Z- n# g PG=0;( O% g: A" L G3 M2 [ `% D- i9 G* M* {
QG=0;
1 k/ w. S% {7 ` PL=0;) h3 T/ b1 j" m2 I
QL=0;' z4 g- G. V6 S) {+ F, x8 I
PI=180/3.14159;+ a ^+ }9 g( Z3 Q% w, \
for I=1:N %I循环实现每次输出一个节点的信息,输出是按旧的节点号为顺序号%
( Q6 p: z; L5 E. } I5=INB(I);
8 `: k; ^5 S% ^$ U, j E=U1(I5);
" o! ?. ?2 l; ^8 H- ^ F=U2(I5);
v% U9 k; B% j A=sqrt(E*E+F*F);
9 a3 C1 Q, {2 t* V B=PI*atan(F/E);: R9 {: q! a7 }, M( u3 c5 s; `5 Q
PG=PG+GP(I5); g$ [: R" @; N
QG=QG+GQ(I5);6 |3 S: M8 y' Z' ?5 [3 b
PL=PL+PD(I5);
7 B) W9 B2 L. L0 U QL=QL+QD(I5);/ e3 L8 d- Q9 \- d2 L
JD(I,1)=I;1 x7 r/ B' ?& Y5 ]- m. T, x
JD(I,2)=A;, l4 ]8 I* U2 {6 F
JD(I,3)=B;8 Z3 ?. y }1 A2 v6 P, A7 z
JD(I,4)=GP(I5);
& x% i/ y: L! `; N& _/ J, J) ?, M" l* N JD(I,5)=GQ(I5);/ a- Q4 {6 w3 I8 l9 a) f
JD(I,6)=PD(I5);8 }2 @$ I' u# G, ~; ]" U* D k/ e
JD(I,7)=QD(I5);( O* Y* h0 b+ u1 ]. W1 X, j
end1 x/ n; Z4 J4 C
PG
: O) z( s8 Z, M3 A QG) V8 I6 n3 {- H' U7 C: e8 V2 h3 n' ~
PL
j% @: T. o5 w5 O @$ r# P% V0 t QL' Y. A: ^ g% I" @1 x
PLOSS=0;' ?7 N' e* @& R, |5 k
QLOSS=0;
# H2 a0 y! e8 y9 L- S/ ]: U4 M' O QB=0;6 h+ s8 f' h; L, e- V
for K=1:M %K循环表示每次输出一条支路的信息%
) m2 L1 [& M6 q- V' Y) J IG=IZA(K);6 b+ s x" O7 Y" r
I=IZ1(K);
, p! _ x n8 M/ O) M) t) B J=IZ2(K);# ^, l5 [# p# i; J8 w
R=Z1(K);! m" q0 k3 J: \/ R4 I r" Q
X=Z2(K);+ ~% C' C1 I' E2 v& K+ b7 p" @
B1=Z3(K);% P! j0 @+ ~- }+ ^; R" O7 ~ t
if IG==0; Q& M/ X5 N: x
ZL(K,1)=K;
/ u# Z1 {" i- q$ X/ j) d* u I=INA(I);8 i0 H7 p' F& ~) W/ A+ I
J=INA(J);1 z: F% t- z$ P8 T. ?+ I' | B# @3 v
ZL(K,2)=I;; o8 |) t* p! k7 M
ZL(K,3)=I;5 Z0 |' E& b3 a0 U, A/ X) j
continue
+ u0 D$ v9 k. X, Q end$ ^, O0 w$ R0 C& N$ }" ]7 G6 L
if R==0&X==0
/ ^* n* ^( q4 r) M0 m: C+ e$ Y I=INA(I);
+ E0 o+ b: b6 \2 S9 s" ]) H J=INA(J);. j$ b7 c3 F4 h0 |
ZL(K,1)=K;+ M/ p) o' @# Q- O! p/ W: e2 }$ J! Q) ?
ZL(K,2)=I/ F6 M0 v" F+ C+ t
ZL(K,3)=I;
3 Z& n6 s! j9 S1 q continue
8 Q/ L& ?; X7 j3 M ?4 x' g2 a; X- r end/ j* Y+ k& G5 n* q, S
E=U1(I);
3 [7 @& g) b/ i F=U2(I);
& J7 j$ p- i! Y if IG==4
5 E* r- f) ^/ _ A=0;
1 M% u4 ^- S$ s+ ?, N B=0;
# S/ l. ?; [' D, {$ R end9 ?1 Y7 N4 o- B& N/ J5 m1 {
if IG~=4# K4 K6 u8 H1 _
A=U1(J);8 c* `) f- c, I/ c
B=U2(J);4 E1 Y1 C7 x0 {- [/ L# s+ n. q
end% K$ a5 f; Q% w& |$ \6 O A% g3 Y
if IG==2|IG==39 A. i) j- h# Y6 h4 L$ `8 V" A
E=E/B1;' O& k6 E& Z4 p) F$ e2 J
F=F/B1;
9 `; T. X. i# h: C5 T B1=0;
: h" ^( c0 ~- \% L7 f8 V end4 e+ l3 A% S, `9 [, ~! o
A3=R*R+X*X;- v/ |* L4 _" \, }
C3=E-A;, c) l; Y& a% Z9 Q
D3=F-B;
' T+ x: ?1 Q) ~1 `# v A5=(C3*R+D3*X)/A3;
2 b7 z# V( D# B+ W& ~ D B5=(D3*R-C3*X)/A3;1 ]& z; L( H( e
C3=(E*E+F*F)*B1/2;
, @( G4 Y- Y6 M/ S+ v D3=(A*A+B*B)*B1/2;. m5 @6 o, v0 n6 b) h% _
P1=E*A5+F*B5;. _2 W7 x2 _6 M1 U$ O$ L$ g
Q1=F*A5-E*B5-C3;
; w6 w3 Q% |. l% E0 K" a P2=-A*A5-B*B5;
% I, L) m* q2 ?9 } Q2=-B*A5+A*B5-D3;
. P+ x! V/ X8 F2 X if IG~=4
; w& b1 T& K& q0 D PLOSS=PLOSS+P1+P2;
8 n) Q7 h4 J6 M5 b2 w6 G QLOSS=QLOSS+Q1+Q2;
* m3 ?" A1 M; j3 \9 o! B X/ p QB=QB-C3-D3;" B" Q) W1 I$ T) u7 P' V4 O1 L$ b: y
end; U ^0 ~9 m. N$ C6 n# O$ q: }' B. @' x
I=INA(I);/ _$ R; h% I* T+ g+ B" _& C& P
if J~=0! R2 j8 h* A1 m4 k/ R
J=INA(J);
$ D, `9 V0 ^2 j4 c; l$ z end' U q5 a/ I3 x! Y) o: }9 U
ZL(K,1)=K;! {. n& Z& Y' f X. ?# A- S/ J
ZL(K,2)=I;+ B. l2 I4 Y* ^. [ O
ZL(K,3)=J;5 Q3 Z* b' g3 }0 b9 x
ZL(K,4)=P1;8 k+ w1 E/ C: g- ?0 q
ZL(K,5)=P2;
) l8 q0 _! V2 K/ i6 S* V ZL(K,6)=Q1;
% H$ i6 O2 L: c3 y: N8 T: ]* I4 o ZL(K,7)=Q2;
& s% r# i5 g/ ^* P end
, z2 s Y# S5 I4 q( h9 m5 t. y PLOSS- ]9 N l0 w( a
QLOSS
' {4 v; X( q6 H: K- Y3 n: S: [1 b QB
1 [1 s/ S5 _0 l+ v0 v xlswrite('outext.xls',JD); 5 d X, e) {( |. R. C6 H
xlswrite('outext1.xls',ZL);
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