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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。6 V# m- j* [% ?3 r, H8 B
0 p' V; j" |* k/ ?. B* y2 O! ZLGP子程序(导入数据):
7 c; `2 g: m# M* Q, g+ Z6 \8 k# j; ?+ W* H( m- O
SJ1=xlsread('branch.xls'): h; D9 H+ q/ D( d( A! W* a
IZA=SJ1(:,1) %存支路状态数%
b' L5 @2 n# ]$ ^/ v6 YIZ1=SJ1(:,2) %存支路一端的节点号%$ R/ D0 f& p; P( U* x9 i
IZ2=SJ1(:,3) %存支路另一端的节点号%
5 K* Y4 }. h. k4 [+ oZ1=SJ1(:,4) %存支路正序电阻%
3 [/ i, F6 ]) ^Z2=SJ1(:,5) %存支路正序电抗%3 B4 v7 b; `/ j, I4 D
Z3=SJ1(:,6) %存支路正序电纳或非标准变比% Q& L3 Q' V, l( F5 m+ D
N=SJ1(1,7) %存网络节点数%- W; G5 \. r2 x& ~% F& q
M=SJ1(1,8) %存网络支路数%
/ B. @5 _( g0 @; K- d* o. Z9 zSJ2=xlsread('generate.xls')
) J7 r0 T1 d( }1 BIWGA=SJ2(:,1) %存发电机状态数%
1 Q! p% I) h1 k6 e5 s- ?IWG=SJ2(:,2) %存发电机节点数%9 Q1 o* O+ Z0 F
W1=SJ2(:,3) %存发电机有功功率%. l& w" k- I1 B0 O1 l
W2=SJ2(:,4) %存发电机无功功率% m5 b3 H3 E. l% t
IQ=SJ2(1,5) %存发电机台数%
# h7 v' O( G) y* B( F& g/ U$ ?SJ3=xlsread('load.xls')
" L! g; i3 i/ V( Q2 w" v0 I- N# O4 ?ILP=SJ3(:,1) %存负荷状态数%
) F2 G' y6 r7 g! ?# B: U0 g7 @ILD=SJ3(:,2) %存负荷节点号% S* U9 Z% H1 {( g# x' a
WL1=SJ3(:,3) %存负荷有功功率%
: r0 ~8 y% N" \7 Z2 i# ] JWL2=SJ3(:,4) %存负荷无功功率%
; f" u6 X+ s0 F% cIP=SJ3(1,5) %存负荷个数%. o8 U1 O' Q; Q' z
SJ4=xlsread('jd.xls')
0 m4 c6 T* e2 A5 p3 }N0=SJ4(1,1) %存平衡节点的节点号%3 r2 i) @2 {# e9 [; @/ h
U0=SJ4(1,2) %存平衡节点的给定电压值% h- o. U2 F( r9 a1 b5 T
IPV=SJ4(:,3) %存PV节点的节点号%6 t3 c& H: U L' S% D, u& z
PV=SJ4(:,4) %存PV节点的给定电压值%) b6 A% W* s9 M: r$ T z8 ~. D
N1=SJ4(1,5) %存PV节点数%* m4 a8 e0 ~& P4 R( W8 W
UP=SJ4(1,6) %存PQ节点的电压初值%/ ]4 b! Z$ Q% ^# h
$ t# V9 `% \1 c2 V- n
LOP子程序(节点优化编号):
3 o2 @1 H/ o. n+ L" M9 @( H C
- k' s$ U" p9 ?for I=1:N %寄存各节点连接支路数的ID数组要预先充零%
0 Y4 h" F& L' O; J ID(I)=0;
* ]$ H/ V$ v( f- yend
; q' p3 m0 h/ D# J7 `for K=1:M
7 J0 |; S- M& z' _ 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%% d/ o5 _; t8 p8 m/ D" x
continue
8 h, i8 w# F7 v+ `7 Y3 J end5 A1 J/ Q' Y& z1 q2 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%0 I' y, O6 H- r' {( ~
J=IZ2(K);
/ W6 z$ _! Y& ?4 B) V 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%
0 w5 {! ?' V! u+ i7 x J1=ID(J);8 p# |+ w! w0 ?+ T" u* r- g7 q
X=0;3 Z8 F8 r J. V8 s; n, P: f
Y=0;
5 w$ U, Y2 O; Y6 y% @1 d( T for K1=1:I1 %判别当前支路是否与前面支路并联%
" Q: c9 \6 ]* _& U if IX(I,K1)==J
: z; B7 f, P( m" E; r X=1;3 i; G$ [6 X+ i5 }5 Z+ p R
break
5 w0 f7 F7 \/ ?! P; Y" @ end
8 M3 u7 ]9 U$ `; g) I end4 N4 e6 G6 x9 t
if X~= 0+ K0 n: _; m8 i- o% W9 C7 @
for K1=1:J1
6 q0 a/ U; m8 g0 p; ^ if IX(J,K1)==I
$ D4 k1 u) z* z" H Y=1;
W% C$ }" ^1 y* _ break+ ^2 F' x9 Z/ h D
end
4 W/ Z! k# |. Z6 h% y3 o% _$ h) h end
& \, \# o3 [+ {* X/ I end
4 [3 k- O( @: t* U& S3 ? 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%
, A* o, C2 q* {( l- S I1=I1+1;% a: j' u+ y E P J5 {. G
J1=J1+1;( g: j( i* U0 Y
ID(I)=I1;+ t4 D' k7 ^3 Y: {
ID(J)=J1;
3 f/ S' q% X! I: L* Q- U IX(I,I1)=J;
; M V) r1 S5 f' L3 |2 S$ e IX(J,J1)=I;
/ [9 P% g7 g# Q o; y# J end
]) Z4 L4 W( `5 Nend
( V9 w( H, d( Gfor I5=1:N %在尚未编号的网络中查找连接支路最少的节点%
5 q3 e& k) ^+ M! G4 v. s" y I1=1000;( }) E2 V5 e% ~
for I=1:N: B% [, C' C1 ?
I2=ID(I);5 q3 k" O. @/ \" J4 Z
if I2<=1
" w4 s+ C# o; B4 \" r I1=I2;
' G5 P, q. ^' h/ l2 i- w: r4 { J=I;
( `$ \3 P, n+ |# ~ break2 t& `, f) x; ~8 [0 T5 l
end
' x% E; t% C7 D% r( M5 Y" k! g$ s8 \8 Z if I2<I12 ^& f7 L$ }# P- h
I1=I2;
4 ~8 z5 p }0 u J=I;: h& ~9 ]( M' r9 [! C( T
end+ m: J0 w: o2 Y! _
end5 k i- V% h6 [9 E
INA(I5)=J;
# ]. W3 c5 L, R4 ]1 O INB(J)=I5;
7 g( ]* @+ M3 v& E* d( i ID(J)=1000;
8 t, Z5 j/ Q; D7 | 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%
$ G0 A# b! m0 N; h- Y 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%
* U' t* v6 N1 m3 O J2=ID(I3); %再从ID数组取出I3节点连接的支路数存于J2中%" d4 y) C+ m; L# n0 Z$ d4 {
for J3=1:J2 %挨个取出一个与I3节点相连接的节点号%4 A, M4 z: E: H/ s! d3 v, L
J4=IX(I3,J3);
. z6 U p. P! U7 n if J4==J %判断J4是否等于J%7 A8 }4 H/ b8 X9 B$ x3 W
break
* n: f# k7 M' ]4 Z. j3 y7 H8 ? end+ `: y& K1 E9 K6 m) y& |! W% A
end
/ X( a1 H% o7 M: d# p% `4 z IX(I3,J3)=IX(I3,J2); %去掉与I3节点相连接的节点号J%+ X) B, _$ S$ L9 S. A
ID(I3)=J2-1;6 t7 }3 C# v. Q& r8 d( l- k
end
" i9 \- c- O& i* G/ V8 \& \( J+ E X=0;& f- C# n! T6 o+ |1 x4 |- v& V( F$ C0 i
for J1=1:I1-1 %去掉J节点后,使原于J节点相连接的所有节点每两个之间增加一条新支路%
3 k8 ~8 V' b; A( F$ m. [6 a: {, f K1=IX(J,J1); %挨个从IX数组取出一个原与J节点相连接的节点,存于K1单元%2 _6 a. y# j7 `6 A0 J1 s
K3=ID(K1); %从ID数组取出K1节点所连接的支路数,,存于K3单元%
, v# G9 c4 z+ H for J2=J1+1:I1 %挨个取出原与J节点相连接的K1节点之后的节点,存于K2%
; K; r% S+ [( i# t% h* k K2=IX(J,J2);
" U/ A( v. J6 G1 K. ^ for J3=1:K3 3 y# r3 `2 s* |5 s9 A( O
if IX(K1,J3)==K2 %从IX数组挨个取出与K1节点相连接的节点号IX(K1,J3),与K2进行比较,如果均不等于K2,则K1与K2节点之间无支路关系%- Q6 d+ j8 ` e. \) b) i
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%
/ G) T; ]; A! f6 T. z7 E' o+ l break
U) J: D) {0 o5 i end, w; I& ~( D1 `+ n! }1 Z' ~2 O
end
. c+ p# u, }& p8 @! Q3 u7 a if X==0 %K1与K2节点之间增加一条新支路%5 Z! o0 N) X( e1 |7 {2 y3 A
K3=K3+1; %K1节点连接支路数增加一%
& }$ O- {9 y2 d9 @; L/ }5 O IX(K1,K3)=K2; %寄存对端节点%
6 B6 h/ c4 E0 ~; a2 H T1 } ID(K1)=K3;
' q/ C; h8 Q1 }; z. H K4=ID(K2)+1; %K2节点连接支路数增加一%! p- z* l+ l6 q, w
IX(K2,K4)=K1; %寄存对端的节点%
6 w, y: x/ N, ^( d ID(K2)=K4;
7 B% [6 ?! |+ L" X0 T6 B end8 O Z% g+ U( E6 R' ~7 s. }! x
end
0 X# F, G+ }, t" O4 M0 u end I9 S; D3 V5 @
end& z8 i" N' _- C, ^" r' o
* U) U2 X0 x& ]$ s8 I+ _7 t0 v; C
LKP子程序(优化编号后的新节点储存):2 R# U8 f/ H4 I! j1 Y; t5 T
& b! [. l4 g' e$ a% \1 S- v
for K=1:M %将支路原有旧节点号换成新的节点号%
, T4 H: d6 A1 V. {, ^ I=IZ1(K); ' a6 d) g, ~; ?6 z" A' R0 g3 h; ?
J=IZ2(K);+ D4 P1 F2 R& f
IZ1(K)=INB(I);: {$ Z8 F, P- B/ @8 D
if J==0% f! h" C; N" k5 E2 t- t
continue2 I4 k7 w+ ?0 ]% j5 ]5 Q- A( o5 @
end+ v* x9 G. B% ~) U
IZ2(K)=INB(J);
% V' j: D) S4 Q$ f! z+ ?* r! iend( G: u( u. s, D& ~2 ~! a- Z
for K=1:IQ %将发电机旧节点号换成新的节点号%
) Z! {/ X# K& G G p: s r, U I=IWG(K);, S$ u$ I( @* ]6 C" i
IWG(K)=INB(I);
L! A1 D7 G" gend
8 f, \: `, m% D [8 P' @' b4 Dfor K=1:IP %将负荷旧的节点号换成新的节点号%" S; p5 g4 j6 B) N6 G& ?! @8 E
I=ILD(K);
. j& d- m2 x1 x* ?4 L; h& C8 Y ILD(K)=INB(I);
7 y6 H3 b% V+ kend% s" T( A- R' n& |: }" P1 Z
for K=1:N1 %将平衡节点的旧节点号换成新的节点号%7 z0 Y) |' A: g; V( M
I=IPV(K);
% X' U8 w& `1 j& p' i! u' W( O- u IPV(K)=INB(I);
m$ K% G( U: [* [& E8 dend! ?. a/ a3 a# o M* v! a9 u
N0=INB(N0); %将平衡节点旧的换成新的%
+ y: v3 ~2 |/ v# E
5 J8 J. S0 d6 u' BLDP子程序(形成导纳矩阵):
5 ]7 u9 c: Z0 g( N
; H( j/ y# w5 ^2 X6 L1 h) d; Afor I=1:N %储存自导纳的D11,D12数组要预先置零%4 ^, [3 W O, j9 y$ T ~/ Y
D11(I)=0;
0 `- q3 a `& }% D D12(I)=0;
. S, U+ x9 m' B, e D1 v( Gend
) @1 h; m' s/ X+ S! A0 @L=0; %非零互导纳元素的计数单元,开始置零%* ?4 w' _- G0 `6 }) @8 }! p# l
for K=1:M
( }. k' }0 `) W& V IG=IZA(K); %IG是当前支路状态数的临时寄存单元%9 b. u* H; g1 d. ?. J/ K
if IG==0: k9 w9 B0 m5 x. [$ L0 C
continue
8 w {6 X$ J! V+ p1 e3 ] end5 U$ d1 y) s; ?3 L# J t
I=IZ1(K);9 ` K# `: `/ U* }; t
J=IZ2(K);; S) G Y9 {( D/ u
R=Z1(K);
7 Z7 X# O9 q- A g+ Z4 l X=Z2(K);! F5 r5 r9 n9 X5 Z! c
B=Z3(K);
8 Z5 n$ G0 @# S" p- C7 W A=R*R+X*X;% ?' H1 Q# K/ @# Q; l: T
if A==0
8 J- t! b9 n% ~$ z" s continue& r; U7 E; k/ R
end) } R1 a3 t( b6 Q& [
GIJ=R/A; %计算支路导纳%- C4 O' R8 ]9 h! O( h
BIJ=-X/A;
, a5 u5 D! J/ b Y=0;+ a8 X) x; \4 a6 f1 R0 ^
if IG==1 - C) {# x; _2 a, ?* z
Y=1;
% b9 d4 V7 P& a 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%
' S( L9 [7 z* [+ B6 `7 B GJ=GIJ;3 J) M# P" N- ~! Y# K
BI=BIJ+B/2;; I, ~! c3 N% F6 p, X, U
BJ=BI;/ M3 c5 _9 K, M
end U( c* b8 Q1 |+ v+ Q. z
if IG==2|IG==3# q# ?% q* ~/ s
Y=1;# s8 a6 Z( a* x0 h+ Y# x
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%
$ @6 M2 z, W% J BJ=BIJ;% ]: }% L) K" v* J
GIJ=GIJ/B;
- L' H0 V- N) A1 f) P3 h! L BIJ=BIJ/B;. [- @) S3 m4 S+ r+ a
GI=GIJ/B;
7 j0 \6 ?3 U) e. y- x) v8 P* ~ BI=BIJ/B;4 m* n$ [/ j1 w) \
end* Z- h" O: t! O3 A
if Y==0
$ V$ T* }0 X( u1 t 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%
4 g) }8 ?. z4 @ d6 c% G5 d D12(I)=D12(I)+BIJ;
+ _% q0 \2 a5 R1 k$ j continue
8 O9 y. s8 e* C& [+ ]* U: u6 e' I end
- {- B2 Q8 F4 h& v4 O+ U9 p" I4 @+ |8 g% P if Y==12 O/ ?3 I* P. r' t4 [- T" ~6 q
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%
: a5 ], h0 f, k; `' K: ? D12(I)=D12(I)+BI;
/ l8 e) f# F Z6 S* c D11(J)=D11(J)+GJ;: Y; A3 @+ l6 `0 d" a4 E
D12(J)=D12(J)+BJ;
9 X' m7 f' B" p; c& N! u/ ` L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%3 a- ?2 |, } o
YZ1(L)=-GIJ;6 V2 U7 E+ h, r- ]/ M; d9 U/ {
YZ2(L)=-BIJ;
. j8 E, m* o( U/ o+ ] IY1(L)=I;. _+ f7 a: W. k; {) Q) g0 V" [! M7 ~
IY2(L)=J;
7 E; `+ G: {2 d$ z8 L8 t L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%) y! [; e" z! Z* @0 w1 G# u
YZ1(L)=-GIJ;
1 K1 O2 D0 ~- Q1 K$ J YZ2(L)=-BIJ;
- b; C& h1 _/ `9 M) o* i" F IY1(L)=J;
; E' t% F' F* I! ~ IY2(L)=I;
' S+ }$ l+ N- h) \4 { end
& T0 X# x' {0 {! S- U1 wend
+ y4 u# d/ t8 Z7 S) jJ=0; %J是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨个累计%
+ z8 d! {& c8 y5 D7 C6 KK0=0; %K0是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨行累计%5 ]) b, S: d/ Y8 Z" e1 r
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%
! ^7 @9 j6 q- V/ @; ` J1=0; %J1是当前行I非零互导纳元素的计数单元,开始置零%
6 t3 q& r. U* ~- H6 I# x3 c for K=1:L %K循环挨个检查不规则非零互导纳%/ G3 g% u s& d3 h
if IY1(K)~=I+ D6 Q. }: I( ~4 S" j9 c0 M
continue- E. g! b. ^3 i* C g
end2 z8 I( W7 T. u. H" R
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%
1 ~3 m& ~; d" F. G5 k" i Y=0;: Y7 m2 m8 Y! L7 l, A
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%% I; Y: }. g, E8 Z) B2 I
K2=K0+K1;6 Z5 T1 O5 @) b+ g, ~
if J3==IY(K2)! O* |% G% s8 |
Y=1;+ J. _# C$ j! e, h6 n- v
break8 b* j! N; J0 R5 N
end) b: u7 v) ]3 r' I
end
" p0 [7 Y$ ]1 r$ o& o$ [! U if Y==0 %不存在列号等于J3,即非并联支路%6 J4 p1 B/ X) T5 [9 j3 \
J=J+1;
) i* k# T# P* Q, ]2 K7 [ Y1(J)=YZ1(K);9 U0 l; o+ C A6 u- g
Y2(J)=YZ2(K);. K1 d" g* g( {" b
IY(J)=J3;
' i% L, _$ D: e" b3 i. q0 ^ J1=J1+1;* r o0 R: @# t( v d
continue! y: I# ]# F+ I9 P
end
8 R) f# U" z/ d% V( x6 S 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%
" E6 h: Q' D E- t2 c Y1(K2)=Y1(K2)+YZ1(K);
, P: P0 o8 R. E9 K5 y: [ Y2(K2)=Y2(K2)+YZ2(K);
6 f3 E5 r2 [% s+ r+ f end$ H* M' J% j+ R' B( u. R
end " p" e3 y2 G+ h5 V
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%
* K# Z9 c1 ^; Z! [1 o' j K0=K0+J1; 6 ]3 J, Q$ N E6 D) [
end$ V3 e$ ]( ?: f$ U0 F: `7 Y
LIP子程序(PV,PQ,平衡节点赋予初值):
4 D: K- W" _/ U
) p3 a0 s- W- N( F6 S3 q6 Z0 Afor I=1:N 1 _0 D/ P! C( m4 `4 u q
U1(I)=UP;
* u& n- d: Q' R U2(I)=0;4 M$ I( H3 y% t$ O! z( H
PD(I)=0;0 [ I- |% q& X; J$ W
QD(I)=0;
. N/ @, V* s& a8 ` PF(I)=0;) R+ y! J6 E4 j! W% q% c
QF(I)=0;* U/ ]2 \& u1 Y' x t! \: d4 K
IVI(I)=0;
! g9 [7 K% }) p* r+ v. bend
: x p6 I3 q! H7 `6 tfor 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%
" h+ k7 _1 `0 C1 e7 ^5 x if ILP(I)==0' Z' O2 k! L+ V! l/ P5 Z
continue
- ^& I, Z5 c( J7 x6 I: r7 m7 t end7 [' G! R* H% Q0 i- i' g& A. B( x( |9 Y
J=ILD(I);! e ` [5 v4 x+ Y
PD(J)=WL1(I);
0 m# G1 f5 J# i7 m: ?0 o" f QD(J)=WL2(I);: o- n9 A. L4 ?+ w+ t- v$ `9 `& T( K4 [4 q
end
- v- Z1 g" o4 S5 p8 qfor 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%
4 {5 n2 M, K1 @! n if IWGA(I)==0
1 G; H# ]* ~: O4 e% b continue
1 a. d- E/ \& a end
" [. J$ r! E O5 d# n J=IWG(I);& u" J$ d+ y6 B
PF(J)=W1(I);
: K y, n' f' @$ N QF(J)=W2(I);1 @ K3 L/ Q: {5 _% e8 `, m5 w( h8 Q
end& D; p7 V* C! t' B! w0 z
for I=1:N1 %给PV节点加标志1%8 r2 g: F* @8 D' ` W
J=IPV(I);
+ ]* ?1 P% U' ?& `+ O! N4 f U1(J)=PV(I);
* O; y @8 A4 }& E1 @7 I. O7 W. ~ IVI(J)=1;
: i3 N S e7 d+ fend0 c- `: U3 L& B# j1 Y
U1(N0)=U0; ^" w4 _! ~; t/ W, x2 b
( W# a# |9 O! L2 \+ Y4 D
LJP子程序(牛顿拉夫逊法解雅可比矩阵):
! i, X1 G9 o. n
. R) J8 g9 U; x( I2 P _for IT=1:20 %IT是迭代次数储存单元%
; @4 j6 q6 L! t( M$ z) C' A AM=0; %AM是用来寄存节点功率误差的最大绝对值%
5 z- a- m" |. i- k K0=1; %K0是导纳矩阵非零互导纳元素的指针,开始置1%
+ W8 L: b% o8 C5 a6 W: c 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%' X: R$ }$ D9 r U4 ]7 R I& S
A=D11(I)*U1(I);
& P! v1 o' O3 a! l B=D12(I)*U1(I);7 R! t+ c, `: Y' ]* z
R=D11(I)*U2(I);) c4 P7 T# ~' T. w: O0 x. _% O
X=D12(I)*U2(I);
! F- `$ F* W, k0 c& q A3=A-X; %A3,B3单元寄存第I节点电流的实部和虚部%' e0 V% x' t( l4 E4 C
B3=R+B;4 Y5 i* K, q9 G5 m' ^
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%4 O# b9 s- z3 I. \6 k( c
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%
8 P6 \6 Z# @- s$ ?7 l J=IY(K0);
2 k& j- ?1 x! ]7 v A3=A3+Y1(K0)*U1(J)-Y2(K0)*U2(J);! A1 U" p5 I$ J& E3 M
B3=B3+Y1(K0)*U2(J)+Y2(K0)*U1(J);
' Z% }- z2 J$ t e0 L) k( i9 ? if I~=N0&J~=N0
3 m% p8 S+ f$ C( g- K J5=J5+1;
% N: T" W' p, C* C/ N JK(J5)=IY(K0);$ E5 _$ M5 j( [* ?. J
AK1(J5)=Y1(K0)*U2(I)-Y2(K0)*U1(I);) r% N- Z3 n l% k# p; b/ v# c
AK3(J5)=Y1(K0)*U1(I)+Y2(K0)*U2(I);
( S9 c, S9 l" l) K* v. |1 E) W9 L AK2(J5)=-AK3(J5);; A: t$ e0 w3 f4 a5 m
AK4(J5)=AK1(J5);
/ N& t) r; k" d" S. v end" |) O7 Y. W5 l5 c, u: n2 Y
K0=K0+1;) v8 M' X' I- f- a# D
end6 m8 g f6 Y( Y8 L
if I==N0 %第I行如果是平衡节点%
& S6 G0 x; h- n6 [ GQ(I)=A3*U2(I)-B3*U1(I);
+ w0 o3 r7 C3 Z: u GP(I)=A3*U1(I)+B3*U2(I);# ^$ S" Z) t/ c) Q) t; n. ~
CK1(I)=0;5 J# @6 e+ z( a/ T7 e
CK2(I)=0;
2 u6 d7 O" i5 y1 H4 L JF(I)=0;$ u, a5 a1 ~) c" R0 K/ x2 X
continue; z2 b8 \# n1 @5 H! I1 j% I5 l* |
end
8 o/ B. e, g [6 |7 c$ J P2=A3*U1(I)+B3*U2(I)+PD(I);( r# {' |: R5 T7 v
Q2=A3*U2(I)-B3*U1(I)+QD(I);
# e& h5 k8 s V7 F! z2 P! } GP(I)=P2;" M6 w' d$ m3 Q2 U- S5 w
GQ(I)=Q2;
# I' I2 v+ y: y5 R, [ P2=PF(I)-P2;+ W! _. q- R: t7 @# m
Q2=QF(I)-Q2;" B P# a8 V- P, Y
P3=P2;. L q- p; @) u& C
Q3=Q2;% G, Y5 K) i; Y5 n9 A2 p; U
if IVI(I)==1 5 I* Y" {% j* Y! l* ?
Q(I)=Q2;
5 M: b# K! V8 E4 p8 F8 a if Q(I)>0|IT-1<5
' @! Y2 t% ^9 ?$ j2 R7 g Q3=0;
" r. `2 B. p' p2 C0 M0 c$ }7 R" w) N, J end
: L2 n4 F5 d8 E end
$ ]. n9 m. a4 }0 E' o4 o7 b8 b AK3(1)=A3+A+X;1 w A" K" d1 @* W8 X* V% j
AK4(1)=B3-B+R;# T$ F2 } q0 K6 f
JK(1)=I;
, I2 K; I" y+ h! _+ h CK2(I)=P2;( b# y3 m$ |8 F5 x; _
Y=0;2 ^% \% K" G+ C
if IVI(I)~=1
4 T" F$ w4 S: ~; R9 O Y=1;) Y3 s& q' n. |! X- p
end
2 w% I7 R1 @ S/ T/ h! g if Y==0# n, b u g4 p
Q(I)=Q2;
& D$ _+ a, J( }8 L9 A( j% a if IT>=5
0 o S) b3 \; P3 u: S, e if Q2<0, m7 L: h% D5 H5 s! f: o
Y=1;, k- ^; k5 O2 M; ~: C' K$ a
end
7 G2 p/ M g% B: z2 t6 d) d end
7 q; c3 h, C$ q, e, o& H0 q if Y==0
1 V* \+ a0 b# b' v4 s) J for J=2:J5) a# G: ^0 ~- k0 }# h
AK1(J)=0;- E. d, e8 p5 v7 H: w
AK2(J)=0;
+ N$ W% w; D5 G end
% \' _# R% o* W$ l% m AK1(1)=2*U1(I);6 S+ _, r& O: V$ J0 {
AK2(1)=2*U2(I);# Y7 J3 U( J$ O/ D1 r
Q2=0;
! O9 s3 X% S. @& m/ C8 O* } CK1(I)=Q2;
* {, E N4 J% r' \ end# V% m9 v6 |+ I) b, l
end( j0 ]3 M3 r' k% @9 |
if Y==16 T# G% Z4 b) p( B. n# p6 W0 X* y
AK1(1)=R-B-B3;2 p4 ^6 k: A' k
AK2(1)=A3-A-X;
! \1 b- @- w6 M p* s3 D3 z CK1(I)=Q2;: l' q4 u6 c) W3 {5 T+ H
end
; k7 N- J" i9 Z( |' j C5=abs(P3); %判别节点功率误差的绝对值是否大于AM%
6 u! J% S2 C" \ K D5=abs(Q3);3 r' r2 t" {# z9 M
if C5>AM: B4 ^$ c8 e) @8 _* F6 O
I0=I;
" n. N! i* Q9 r AM=C5;
6 n0 L5 P8 Q/ {* v, V m* m, q+ G end
; m; Q9 B4 J4 X5 ^- ^ if D5>AM
9 [; c5 x7 z8 F8 v! D( S5 j5 h8 {. S I0=I;
! z- L: [1 I3 ~* c) R& V% Z. z AM=D5;
$ c0 O" D/ N! j" i& _2 V2 V+ p end; z0 h, j. q: k; X& H" b
K=1; ( v6 k5 D1 r! \3 @. g
for I1=1:I-1 %进行消去运算%9 `, l4 k5 z1 ]+ \: _6 m! i
X=0;) F j0 a* |3 J% {+ u7 l
for I3=2:J56 ?! s: g, y% n+ [# b
if JK(I3)==I1
7 \' ^! n9 p3 I2 V- r" N X=1;
$ R' |3 V+ {" n: w break) s+ D& R1 M J6 U' N! A- |
end
; j' k' Q: t. i9 F$ a end
3 E/ P! r6 x0 C; Q+ I if X==0
+ A' [9 D$ {. d1 i) Z) M& [/ W K=K+JF(I1);
3 }: V' {- W; ]* S0 M7 p continue6 ?+ L* T' w5 k- \) J* H) G
end$ A) m0 M) H4 O! S( s7 M2 i9 t
for IG=1:JF(I1)# z5 M# p5 v' N6 }9 E
Y=0;9 d( _2 F1 F3 I9 b/ U4 b2 D
for I2=1:J5! i% k7 e; Q* u
if JK(I2)==IJ(K)# Y$ O' m9 {3 U; q& w) Y6 }
Y=1;
5 \" z. k% K+ C break5 Y- d- ~% J5 B2 d+ X4 M8 b
end9 C# l _( `" L. E6 d; }& s! d
end
+ |% D/ C, p# G: A* l if Y==06 s# S$ ]2 X# q+ J+ t* h/ K
J5=J5+1;
( O8 W) ~( N: T. `+ l AK1(J5)=-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);
% R: }, Z3 i4 g& D AK2(J5)=-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);. b; s' p* e5 ]( L' ]7 j
AK3(J5)=-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);3 @! c5 U O- o% y! G
AK4(J5)=-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
. u# h: F( c2 B- C) A" ` JK(J5)=IJ(K);! z0 k4 q3 P4 f: C4 }# \' }$ S2 N
end7 \) x& E( }( f5 b6 P5 j
if Y==1
+ {) y. j* w+ u0 Y" f- ^ AK1(I2)=AK1(I2)-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);0 ?3 d/ T& x3 V9 U
AK2(I2)=AK2(I2)-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);
* F# a/ ^& R" A AK3(I2)=AK3(I2)-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);5 n* k3 R2 Z0 [, T1 a! {7 h
AK4(I2)=AK4(I2)-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);( @ e" r# S% B+ t! |
end
8 p6 e6 Y- w, k2 W* h/ B9 m Y K=K+1;, J/ V% j; A. j( i: S- S
end* ?/ r+ ?& @1 p
CK1(I)=CK1(I)-AK1(I3)*CK1(I1)-AK2(I3)*CK2(I1);
; N, L; U) d) a! ^6 z, l CK2(I)=CK2(I)-AK3(I3)*CK1(I1)-AK4(I3)*CK2(I1);, p, j) |2 u) y8 M# n3 {$ c
end* ^6 b+ c0 R* l3 D
K5=K;; c4 H2 \9 u3 s! M( s
A=AK1(1)*AK4(1)-AK2(1)*AK3(1);% r3 U6 m2 o. @
if A==01 y% T8 L! v5 h K9 l; }
CK1(I)=0;7 q! ^/ R4 l1 Q) r' e
CK2(I)=0;: A3 M5 R& i( U2 c4 i
JF(I)=0;# B, X# A6 d6 b: y' C& ~4 w8 r
continue
8 ^6 F; M3 f J- A end
4 l4 h( T% i, i; Y! o3 \5 C* Y/ E A3=AK4(1)/A;; h3 J1 `9 X* `4 P/ {4 W7 @4 u
B3=-AK2(1)/A;- ^3 B# F3 i7 N8 \: N3 M, w
C3=-AK3(1)/A;
2 i4 o* J- `! z9 g5 L; B D3=AK1(1)/A;% B; _( Z0 l. Y: V+ t' a0 X- `
for J=2:J5
# g8 H$ h! e e7 p if JK(J)>I
5 x' \. t# ]4 C! g8 ~ IJ(K)=JK(J);
; \8 s7 k f2 m- N [ AJ1(K)=A3*AK1(J)+B3*AK3(J);& A$ k6 @8 k! `$ g# x" b1 o
AJ2(K)=A3*AK2(J)+B3*AK4(J);& _$ q( Z% t( v4 k6 H! p
AJ3(K)=C3*AK1(J)+D3*AK3(J);4 Y/ j0 o+ X% w
AJ4(K)=C3*AK2(J)+D3*AK4(J);! p3 m" w x( Y {1 D _
K=K+1;
' B$ D* Z2 F% ]6 Z end
0 ]3 ~9 a- \) }( V- F3 O end
6 \2 x) Y3 |7 j, E* ?/ i( Y* d A5=CK1(I);
) I% }0 t8 q1 s9 H# x B5=CK2(I);
: V$ P; C- U$ g- P! x CK1(I)=A3*A5+B3*B5;* q& E/ J+ L; U: u( J' i
CK2(I)=C3*A5+D3*B5;6 r! w* O3 w8 ]- x1 G
JF(I)=K-K5; h+ p+ W* W; H5 R
end 3 ?) I$ t8 w5 r8 Q) G3 v4 o2 j
fprintf('%6.2',AM)2 w- H: W: y( O0 w
fprintf('%6.2',IT)
! Q! H" C' I0 v+ R/ h fprintf('%6.2',I0)2 z1 i& t' A$ A5 I
if AM<=1.0E-4
7 [" }, `% B# F break
! b) H! n$ v) W; c- A end( D$ N; b6 N. ?4 l* \; k
if IT>20
0 @0 p8 U0 U: n. C' C- a break
3 `, c. K3 R2 m( Y0 Q' H9 G9 x' V0 D end
" G' z9 N8 O+ Y 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%% m6 a) y2 n! P; Y; b
for IG=1:JF(I)$ z% j) C' M) h" ]
K=K-1;
) F# U, }$ Y o+ K# Y7 g$ A J=IJ(K);) ^5 z7 w1 c& E7 Q# G
CK1(I)=CK1(I)-AJ1(K)*CK1(J)-AJ2(K)*CK2(J);
, y5 `2 M: E; N8 k) i& _: R CK2(I)=CK2(I)-AJ3(K)*CK1(J)-AJ4(K)*CK2(J); p3 b$ F; Q! Z
end: D B" a% y+ g6 B! J
end ] e! {' L* U1 G1 b
for I=1:N %计算各节点的新电压%! q% m4 `1 z, m0 C% D
U1(I)=U1(I)+CK1(I);" `% K- r4 @/ @
U2(I)=U2(I)+CK2(I); - B3 S S/ [1 C; v) \
end7 P! N8 Y' V; l6 X' d7 [1 }
for I=1:N17 h3 I; G* E9 Z1 |+ R! R9 y& _
J=IPV(I);
: U- S- c( z7 X) F" g" L2 p1 N' D if Q(J)<0&IT>=5
) y4 Y9 U6 [" G- ~6 _: T M continue' j1 G& N: o2 m# J
end' D$ p/ t; \6 i' H+ b/ L0 G, @( e
C=PV(I)/sqrt(U1(J)*U1(J)+U2(J)*U2(J));/ D# Q8 A$ P. x
U1(J)=C*U1(J);
$ \, C& m8 Z7 o U2(J)=C*U2(J);
. s% ^7 D- M6 g- @" e end
0 t$ ]' b( Y- g l" F+ ] end # U0 G( t' K4 H0 x* ] I. _2 M
6 a" q. Q# M& l" S! K% q) A2 p
LRP子程序(输出节点信息和支路信息):6 u6 Q" Q2 Q W P& M) a( x
7 D: ~; q, V, O/ A4 e) k% z# `GP(N0)=GP(N0)+PD(N0);! V& V+ U: ^0 [1 s* E
GQ(N0)=GQ(N0)+QD(N0);. k% ~( X2 ?( G/ K+ f2 ^
PG=0;
. _6 d$ x6 h/ u. `( O, D! Y# h$ iQG=0;( ?* X* ^9 T9 L- \
PL=0;* |+ ^- \' ]2 c4 G5 t4 p
QL=0;
7 h4 c( u7 M: J6 \6 h XPI=180/3.14159;8 D% `! [! ~$ `$ x4 w, z
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%
: [* W) b4 r$ [0 J I5=INB(I);$ C4 |5 `# H& b- }) e# ]
E=U1(I5);
0 e+ v# K. @+ Y0 n F=U2(I5);
0 c: Q+ F4 k1 f+ z: j A=sqrt(E*E+F*F);* }/ F$ T# M( V9 u
B=PI*atan(F/E);
* `: d8 h' B7 @5 h& D' q5 t: I' j PG=PG+GP(I5);) F6 }7 _7 y$ X1 B% ]
QG=QG+GQ(I5);
4 t; B* v! J( V, u3 | PL=PL+PD(I5);
. d! b x# z7 x1 b: n, ^3 I QL=QL+QD(I5);& i+ j# X) X" V2 G3 k
JD(I,1)=I;
8 o% B) V. r1 \. O2 i JD(I,2)=A;
9 h: @! Z3 ?6 j/ C0 b JD(I,3)=B;+ ?# v# z" E* f7 H @1 r
JD(I,4)=GP(I5);
+ T; W! t0 g5 j: {* @$ V JD(I,5)=GQ(I5);+ V7 O6 u1 w) L2 v; k0 e
JD(I,6)=PD(I5);
$ H }. |& U& w+ W' q6 u) F JD(I,7)=QD(I5);2 c3 y6 ~! {8 o# z+ d$ y
end
% r0 {% j4 y; kPG
6 O8 t8 \. `* @+ i, q# `QG ?# t- _9 w! R' a1 S
PL$ J8 W d& `" `9 \ Y2 R! |
QL) b: s) w5 R2 L/ l
PLOSS=0;
6 I, W5 n! ]: ?QLOSS=0;
: K- Q/ t1 \3 R4 U' _, NQB=0;3 Q4 l0 \( Q( K7 n# y2 _ c/ n
for K=1:M %K循环表示每次输出一条支路的信息%2 P b$ o/ z4 i$ }! P2 q
IG=IZA(K);7 t! a+ A) H- e8 C* z; |. r- X
I=IZ1(K);$ ~5 h, H0 Q A# q% [+ e' d
J=IZ2(K);6 w4 {" ]3 S( g
R=Z1(K);
" H) y! D- Q, R- o X=Z2(K);& j1 D- n1 [2 R& _0 V# s
B1=Z3(K);: S1 w/ O- L* _1 j+ `2 {; V
if IG==0
% w% s$ u9 x; k2 e U: d ZL(K,1)=K;
5 s& x$ F; r5 B I=INA(I);
! A! J4 f1 i+ C( q! }# }4 G J=INA(J);
; U! m" s4 t9 ]6 U ZL(K,2)=I;2 |( f4 D7 \0 f8 l( F
ZL(K,3)=I;8 \& k) o$ c& H. H# q8 w4 G4 w
continue" L! l; X! \+ x0 M+ E
end$ B T4 _) G$ ?- Q
if R==0&X==0) d7 o( X+ j0 G4 H2 E! E
I=INA(I);
9 P }$ }: \$ G5 T! W. F J=INA(J);9 O: l- l& p; @: ~! U
ZL(K,1)=K;( P2 W1 l2 W# | L
ZL(K,2)=I# F3 _' i+ y" r: c# r4 Z- {0 u r
ZL(K,3)=I;
3 |# g2 |/ r; [ continue
6 h7 p P! ?* d' r5 N end& k2 J2 Q7 S ] i5 [! m' P9 R( @
E=U1(I);+ a/ n/ T6 z& W
F=U2(I);' N6 v) ?, m3 X, y0 F6 u) y6 v7 U
if IG==41 T/ u/ p# _ A* j0 B
A=0;
1 i- o1 c* E" {- ?6 m B=0;
0 S% H+ J1 _. ~& ^# a; _" z end
. n3 D( R% D, I g( a if IG~=4( G. a" Y/ z$ r# |3 a' [
A=U1(J);
5 \ G$ Q; G, {: |; q' U B=U2(J);+ Y( _0 r \' L
end
[/ X+ s/ H) ~; a: o3 q, {& ]) } if IG==2|IG==3* K- k) j) O: Z/ l& T& p; M
E=E/B1;- h) g/ p! {7 }! B+ P
F=F/B1;
# Q5 r% Y- h$ X. l2 a B1=0;4 J5 _* ]9 [9 s+ I. Z" S3 B7 w3 t
end
9 G5 [+ s- q( Y) f A3=R*R+X*X;# h% b' E. Q( d2 `: w# Z
C3=E-A;
7 w0 W; ?$ a0 F5 [, c D3=F-B;& `- z, \8 ~9 M F* W+ t( k& ^
A5=(C3*R+D3*X)/A3;
0 I$ C/ S( H* D0 t B5=(D3*R-C3*X)/A3;- _- x+ w: N9 l! z, {
C3=(E*E+F*F)*B1/2;
: S2 }' H, w$ i) c5 S! |. r/ k D3=(A*A+B*B)*B1/2;" `" j4 [! Q8 R6 |2 `( l+ l
P1=E*A5+F*B5;3 k' O+ n) Y$ N4 \# H6 V% f
Q1=F*A5-E*B5-C3;5 K Z) t3 ?# m) e5 E
P2=-A*A5-B*B5;
7 Q6 E# j( J& m) w9 E. [: |7 ^, I Q2=-B*A5+A*B5-D3;
. F# x7 |1 S2 h& E9 ?. [$ M if IG~=4
# S# `; c* e" p, y" W( V' V, y% a! _6 O PLOSS=PLOSS+P1+P2;3 b2 N" o- l6 J4 J1 g
QLOSS=QLOSS+Q1+Q2;% d: q6 h, [8 E
QB=QB-C3-D3;& Z9 O9 B; ^7 H! N( o+ ?
end
0 W1 O0 B- ?# ?1 x! `1 Q I=INA(I);
2 V; X/ C0 t" e$ S9 F: ~' {9 {6 x if J~=09 a/ J8 o6 r1 J9 J) e
J=INA(J);0 C$ c$ A7 R4 l% D
end4 \ \3 T( e* a) ]+ [) d! V8 n
ZL(K,1)=K;
1 |$ ]' [; D* t/ { ZL(K,2)=I;
* F! _2 a/ ~' U4 q/ l9 ^* l. { ZL(K,3)=J;
3 r) O$ w( G2 z5 ]3 @0 n ZL(K,4)=P1;8 Q3 h( y' i+ W- Y9 `
ZL(K,5)=P2;
4 c( W- g: Y! R ZL(K,6)=Q1;. \9 E# b( L; h6 d
ZL(K,7)=Q2;6 Q) T6 B+ W* `: B3 [+ E7 M5 q k
end
4 I G6 n3 y: e% Q' cPLOSS
% s8 T$ B8 p' ]7 }: b4 A, ?6 r4 yQLOSS
, n6 g4 t2 f/ `' D4 r7 i7 tQB
- O4 ~+ a8 J1 e! p0 Nxlswrite('outext.xls',JD); 5 D# N( n9 g; A" J, O; \' V
xlswrite('outext1.xls',ZL); |
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