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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。1 e( _; q2 j3 r) } c: [$ y- z+ B
. o. p, l) d" b! D8 bLGP子程序(导入数据):$ M0 i) L1 _. c; i* c+ f
) Z7 y( @, }! A- ] \
SJ1=xlsread('branch.xls')
3 e% @$ T) N0 C) A4 fIZA=SJ1(:,1) %存支路状态数%! P- D) y* w! ^6 A6 m5 F7 V* A
IZ1=SJ1(:,2) %存支路一端的节点号% v$ g& G6 ~# H. m, Z
IZ2=SJ1(:,3) %存支路另一端的节点号%: [3 x) w9 x! ~8 x! T
Z1=SJ1(:,4) %存支路正序电阻%% j; h8 @, }, a
Z2=SJ1(:,5) %存支路正序电抗%4 u7 ^$ n- ?" j
Z3=SJ1(:,6) %存支路正序电纳或非标准变比% 2 ^2 ~; s, V; H
N=SJ1(1,7) %存网络节点数%, \/ `% k$ |- ~3 Q% `
M=SJ1(1,8) %存网络支路数%; U' p1 T5 S/ _* U' r. {
SJ2=xlsread('generate.xls')
& l5 ]" c! W W) t1 W3 NIWGA=SJ2(:,1) %存发电机状态数%
6 B6 c, h* V+ V7 G/ E4 z. iIWG=SJ2(:,2) %存发电机节点数%" u" Z1 F5 L" h! V
W1=SJ2(:,3) %存发电机有功功率%) F4 ~3 U# b, b6 g9 Q
W2=SJ2(:,4) %存发电机无功功率% O. |6 C. E& f: i# T: z
IQ=SJ2(1,5) %存发电机台数%
9 c( H: C/ [1 Y: sSJ3=xlsread('load.xls'). \1 C* |! h) T: U: u5 ]- B, c
ILP=SJ3(:,1) %存负荷状态数%
( N: |4 [1 D& c4 a( \/ aILD=SJ3(:,2) %存负荷节点号%7 k& m. [/ e. N9 N% y
WL1=SJ3(:,3) %存负荷有功功率%
& V4 E/ j4 g( V# KWL2=SJ3(:,4) %存负荷无功功率%7 i9 N: a, R. Y l1 F
IP=SJ3(1,5) %存负荷个数%* E3 f7 Z( q8 x. [$ r7 V6 f
SJ4=xlsread('jd.xls')+ r" }. B1 B/ _
N0=SJ4(1,1) %存平衡节点的节点号%
0 O: x4 u2 P5 M" [* W7 z/ V4 L5 UU0=SJ4(1,2) %存平衡节点的给定电压值%0 {: u( f4 {6 X- u4 K
IPV=SJ4(:,3) %存PV节点的节点号%/ {3 I: k2 }3 c. U/ ^: ^- v
PV=SJ4(:,4) %存PV节点的给定电压值%, @- z! J; \+ Q0 S, n2 L
N1=SJ4(1,5) %存PV节点数%# S3 v1 |+ G, i. n7 X
UP=SJ4(1,6) %存PQ节点的电压初值%
/ t3 n* B8 e4 P6 N! G! E3 r3 Q
# d7 p, Y m3 B6 hLOP子程序(节点优化编号):; C. L- O9 z5 S, R0 s
- V. J0 q; n5 r# b: V6 Wfor I=1:N %寄存各节点连接支路数的ID数组要预先充零%
0 M- E. I0 C4 |! }$ u ID(I)=0;
. y0 A3 G7 c0 n/ I0 x' q# ?6 Pend
7 ?& Z% ]# t c0 |# dfor K=1:M
! A4 n; x1 S3 `/ \* P: S4 G- n 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%
( M! c& [% T. r5 V, ^9 B1 _+ y7 ^ continue
3 Y4 N7 F# t- J2 Z. _ end: \1 q& d6 N9 ?* u
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%
6 X2 {' S2 d }# K$ j; A J=IZ2(K);: ]3 o5 }% u2 Y
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%: ] f3 E! Z% k- T6 K& L0 ?
J1=ID(J);
- Z% ]8 ~3 O6 z- O X=0;( b. O& p, r: U
Y=0;( v! X3 g7 |; w; _9 ~2 \/ w+ \
for K1=1:I1 %判别当前支路是否与前面支路并联%
: e$ u `/ j7 r- y2 K6 U) w# a- F if IX(I,K1)==J
( I- o4 O0 {$ T. Q' n1 Z X=1;
/ @1 w( |; U9 Z3 b break0 Q+ [5 j c* C* e% A# {
end
: c$ W* ?' w9 }+ X/ h end
1 A% m1 o Y9 j0 Z) ^ D5 ]7 B, L7 X if X~= 0
) k; K" f$ m o0 i5 e# o- N1 m, w/ T for K1=1:J1
. D# R- h1 x: o4 w& @, ^/ ]8 f if IX(J,K1)==I
8 b* ^: d9 f5 u8 O Y=1;/ B5 r* ?2 k. k! O; `: ?0 ~9 U
break+ [1 m7 T7 F% c) f5 w l6 ^
end
! X3 L! P" g) ]. V4 r6 S end
1 z: q8 G$ x7 ~" u3 s end T- i3 O' t; B: Z' S t5 S D: A
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%
" \1 n* b3 i2 ]2 A! n& m2 C I1=I1+1;0 j% u* t. F) q+ a. ^' ?( p+ C
J1=J1+1;! `' q+ p6 O: n- t5 m: c
ID(I)=I1;
! N9 f. v ^4 w* U* |0 | ID(J)=J1;
% W; z; @$ Q( h6 G- M. {( w IX(I,I1)=J;' }7 h( n5 _8 l# @! {0 }
IX(J,J1)=I;
3 b% Y# G" B& g( U% \( l end
+ w! V9 [6 p {, ]9 @+ O" Cend/ ?" w) l+ Z/ P+ A1 u0 A3 D/ P
for I5=1:N %在尚未编号的网络中查找连接支路最少的节点%
$ O# ] k; k8 q$ q6 F8 l I1=1000;
; {' A; E" h$ m2 A$ @3 A for I=1:N
- f* _; U- d+ Y8 [5 c I2=ID(I);/ N' y$ C) u1 b2 L; r5 v5 a
if I2<=1
6 a. b2 _3 n- t1 z0 x I1=I2;
, o$ T" g5 ]* o5 u- U6 n2 Z! l J=I;
0 L& j I$ Y, K4 M; p& L, Y break
: K9 A. w8 w( j8 |; R end
' h; x% H( c# n; \. x* a3 [ J if I2<I1: F' G! V: j$ O% c+ P
I1=I2;
' m0 H% D9 C, d) K J=I;9 ^$ P! ]8 S7 H& S+ U- M
end
& l" u5 A. j6 i9 \) n$ n# o end
" R J5 y0 E$ b" r INA(I5)=J;
- S, Q: ]2 D4 @, a2 l* J( q INB(J)=I5;
) s9 D! G4 O1 F; M+ Z4 { ID(J)=1000;0 [. V9 s( `8 U4 P3 g
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% . r( G- L# j0 \1 g# D3 D+ b4 J; z [3 `
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%9 U9 r, T: `0 `3 R: v6 S. a1 \
J2=ID(I3); %再从ID数组取出I3节点连接的支路数存于J2中%
5 z3 C2 z) w, y for J3=1:J2 %挨个取出一个与I3节点相连接的节点号%. L5 s! M! a& n2 F8 {
J4=IX(I3,J3); 8 K8 I5 ^" n* H, P+ n2 x1 z* t. X
if J4==J %判断J4是否等于J%
: o2 W. i/ V4 D8 J6 v& } break# P/ Y- {, b$ S: M4 f$ r6 K8 F
end5 c% R7 x+ [9 _/ D6 ~# h+ [
end
1 J9 m' c1 \! x+ O0 M IX(I3,J3)=IX(I3,J2); %去掉与I3节点相连接的节点号J%* A. i9 \# O4 ~* L9 ^" [0 z/ C% g
ID(I3)=J2-1;
+ C# m, C+ d& g* G$ |6 N* b% n end& W C% A7 B; O/ W3 k
X=0;( V, J9 k9 o8 C, {
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%# Y/ w: M. q4 g) W, U
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%% s- b$ u* I' l/ \* p$ E5 r; u/ J
K3=ID(K1); %从ID数组取出K1节点所连接的支路数,,存于K3单元%# M( i6 I8 U7 {' r, J' ?
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%
& t9 y1 \& _1 k( `( M: l! U K2=IX(J,J2); + A. E, Y' o' N7 X: b
for J3=1:K3
+ @# q, [2 F8 r1 |1 Z0 S4 k( S 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%
# a! t0 A7 l5 v$ y( r3 p1 l 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%
" I: J0 i( }: H: p0 v" f( p break
, \7 M4 G* A+ M) z" [ end
* o, \# V2 i& |: B& t% P! w end
" l# L7 ], `% `! _7 O if X==0 %K1与K2节点之间增加一条新支路%' h7 N! m$ A! H9 L- A' I h
K3=K3+1; %K1节点连接支路数增加一%0 Z/ c7 s* J8 j4 [" e1 H
IX(K1,K3)=K2; %寄存对端节点%9 t7 J, V: F! I3 Z: m Q/ P ^
ID(K1)=K3;
9 ~' {- y4 _; G0 A. r z' E K4=ID(K2)+1; %K2节点连接支路数增加一%% ~4 ]' V# L% L/ ^. G
IX(K2,K4)=K1; %寄存对端的节点%
$ L* d/ r' P& y2 v. Y Z0 H1 z ID(K2)=K4;
3 F0 O) ^9 G* b( I" x) | end; p4 B1 C8 b* J' Q
end) E* ~( N9 ?: C( w+ K4 h( E7 r
end
9 G* t; u7 i9 {- ]3 p& i( v5 yend
" Y& ?1 f" W! x+ f; q- K3 {2 X3 {9 c+ I7 g, L
LKP子程序(优化编号后的新节点储存):
1 O5 H; v$ b0 P9 j( i9 @6 V* R' _7 f/ l( n5 r" N- u
for K=1:M %将支路原有旧节点号换成新的节点号%
) O8 D$ u/ I) s& C/ _2 X$ ?9 } I=IZ1(K); 2 j5 _; u' b' D# s4 y% H
J=IZ2(K);
# c7 B( O- e8 ~, b IZ1(K)=INB(I);4 B: p `! g: K) L- T/ A
if J==02 F$ D9 r7 M# ?& D( Y; |4 p
continue
: U" {1 m( _4 T; K& c( o/ b. E end
/ s% x* i0 {# ^, r+ K" S$ } IZ2(K)=INB(J);
8 x: i g+ L5 e2 x! C. m% nend+ T C7 w0 f( U/ |0 l3 R
for K=1:IQ %将发电机旧节点号换成新的节点号%
3 g# ^8 n T# q% B7 y* W I=IWG(K);
@# s$ m. f$ J4 Z IWG(K)=INB(I);% E- c4 S6 o& }& w7 B# ~* x/ ?
end* [9 }& n" {7 L+ |; a8 E9 l
for K=1:IP %将负荷旧的节点号换成新的节点号% Q- e* q9 v8 H D/ X
I=ILD(K);
2 e4 |/ P @0 {, t5 w ILD(K)=INB(I);/ \; a' \" X3 a5 \8 J5 e, t @$ M6 v( q
end
' Y5 v$ M" |! R0 r0 e$ n% f4 Z! pfor K=1:N1 %将平衡节点的旧节点号换成新的节点号%3 m. t% C, j u$ s4 X; r5 z
I=IPV(K);
/ j5 D: S% w: Y/ J( |) G IPV(K)=INB(I);9 Y% e* x" M$ I, d4 F) M \
end j( y8 i+ e( U X d: E
N0=INB(N0); %将平衡节点旧的换成新的%: i+ {* N; u3 Q$ Q9 E
' l# _$ Q) |3 D1 \7 tLDP子程序(形成导纳矩阵):1 t% g* P0 l" Z( g8 O
5 C4 [& G% S/ c h& G0 P/ Z7 ]. Nfor I=1:N %储存自导纳的D11,D12数组要预先置零%
; D) K! a. Z2 w5 x; Y3 s+ u D11(I)=0;- ?' J3 E7 ^9 O+ l" I
D12(I)=0;
3 x- f4 d( C7 W& N7 hend
! k( t6 `5 R/ N3 ^0 VL=0; %非零互导纳元素的计数单元,开始置零%
1 q& U9 c# w- t R8 D0 Zfor K=1:M" e2 L7 l/ S+ Z% w- r1 w0 E
IG=IZA(K); %IG是当前支路状态数的临时寄存单元%
% a" W( H G' ]& P, h I# s( g& M: K8 ? if IG==0" ^: k z8 k& d
continue6 \+ t. f; s( ^0 n% b( w1 ~
end
! h& A% x! Y3 x! M I=IZ1(K);
W, u* h% n/ a! P" T% H" @ J=IZ2(K);$ x+ |2 K2 T4 F8 ]& d
R=Z1(K);
% Z8 t3 o5 _7 m, Z X=Z2(K);1 @( l4 E" P2 u
B=Z3(K);. J1 `; S% K& m1 A5 [- ~
A=R*R+X*X;
2 o2 h: R4 o. ^7 Z) ?6 Z9 z$ I! x, y if A==0: n, o& h/ M; ^& g
continue$ |9 ?' d& q% u6 U
end
0 x$ ]/ j2 k1 A2 z GIJ=R/A; %计算支路导纳%
2 p. ?4 Z+ C' A E4 u6 ?9 N+ ? BIJ=-X/A;8 T. W- R' ]7 h7 h
Y=0; e9 J1 n+ S7 K% W! z0 U( H% O' L
if IG==1 - x) X' Z% A6 i
Y=1;+ O ]/ t5 i( j; R. _* U
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%9 i1 f6 d# V- _& n% l
GJ=GIJ;
) M0 T. ^, N5 B5 l _. Q0 g( o8 c BI=BIJ+B/2;7 V% f0 l4 G- O7 y% I
BJ=BI;0 W- N( z# f( G$ }4 j; A2 D- @
end
v7 I1 ~# M7 G9 p0 P* j if IG==2|IG==37 T& o0 X8 y1 h3 t" x
Y=1;) R4 }* a4 `( C u {2 {' c
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% e5 U- b8 A1 C* X
BJ=BIJ;
6 J) r4 l9 b5 Q) k$ I( Q GIJ=GIJ/B;3 V8 A n- Y( Z% I2 n% W
BIJ=BIJ/B;
% ~) D, \, l# S g. z: b5 O& d GI=GIJ/B;! _ B1 P s9 H6 t" ~7 M8 Q
BI=BIJ/B;" k: |5 z: T5 D* J5 @
end
- D4 Y% N0 E5 @! `' D if Y==03 S: q+ ?' c9 y' x' j/ A
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 R0 d( [* B" m3 y2 D8 R# G3 c
D12(I)=D12(I)+BIJ;. p" w% f% {; h$ m* D- ?
continue- s* g2 n" f5 d3 Y$ Z: b% V5 J8 B
end
, y; T* m* x& Q$ T" ? if Y==1
5 n% m' z+ c; K! q; r+ Z3 H 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%
, T8 b' n/ s' ?& H2 @ D12(I)=D12(I)+BI;
* T |- Y) S" {3 ?8 i D11(J)=D11(J)+GJ;
/ _0 v: }9 Q* r+ }3 X; O0 l D12(J)=D12(J)+BJ;! V4 L5 X6 N% f1 l4 M Q, }8 g
L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%+ M" W' I# c" Q
YZ1(L)=-GIJ;* i2 o& P$ _9 O5 e# z
YZ2(L)=-BIJ;
: {9 F8 I1 e/ `7 o) X2 c' u& G IY1(L)=I;# t/ K) i' m+ y) S
IY2(L)=J;" i g D$ F, v% L9 c& ? Z
L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%
g/ B( J) N/ o/ j# U YZ1(L)=-GIJ;
5 e. v3 M2 ?9 w% F( T0 { YZ2(L)=-BIJ;
; z! R4 y+ Y. a$ @7 {! M1 G8 U* H IY1(L)=J;
2 a5 ?; s( p& z# m( G IY2(L)=I;
: c$ {% c* @- F+ s+ K5 F end7 u4 E1 S: C e$ F! t
end2 X$ c$ ]! r/ \$ t( f$ m5 p1 ~; L
J=0; %J是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨个累计%, `' y h4 v- u5 t
K0=0; %K0是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨行累计%
+ X7 Q' a8 `7 O2 M4 Z( sfor 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%
0 K8 k9 c6 `3 o3 U J1=0; %J1是当前行I非零互导纳元素的计数单元,开始置零%
- ~( l, }# ~0 | for K=1:L %K循环挨个检查不规则非零互导纳%
* l# n" }* u( I% C6 M2 A f. o/ L if IY1(K)~=I8 W. m6 G) |' v$ k* e! U' s
continue! p1 C- t/ @ X+ h; |7 X0 w& {: c$ j
end2 l0 Y# Q- W" m5 P. 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%6 f3 P' ^5 R3 w8 ^. `
Y=0;
# L/ @- ?6 F7 U5 B4 C 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%3 B, |/ W7 v6 ]6 F: p+ S
K2=K0+K1;% K6 x. c: b/ l; z- z, z
if J3==IY(K2)
7 c3 I' W( l v# I* t Y=1;% N3 A, d! A3 ]' [4 I
break
4 V; e! }0 ^* U% C5 c4 T' h D" r end, R: ^* t3 R: B" k( G5 K5 E7 m2 y
end' p4 H. y& j4 r0 H, c
if Y==0 %不存在列号等于J3,即非并联支路%( y# Z! U% P4 X( `! V
J=J+1;
, s' x8 ?; }, v3 C( S0 e Y1(J)=YZ1(K);
6 D: ^( `% r& Z1 Y+ R/ V4 ?; _ Y2(J)=YZ2(K);/ Q7 J: z( g( }( g, ? O; N3 ^% X
IY(J)=J3;
8 L9 F. y7 ?6 f, x" l# j/ ` J1=J1+1;' d2 w7 e% K% e/ r8 k+ Z
continue
% L B C3 V1 }3 L3 w1 J+ L end
( `/ d+ s: I7 T3 E( L' e# { 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%" z6 x- x" o2 g. m2 `6 [
Y1(K2)=Y1(K2)+YZ1(K);" ^& ]+ T! ^4 |( r
Y2(K2)=Y2(K2)+YZ2(K);
$ O6 \8 O/ u* P% e1 W end# Z% N" G2 ?4 c- e& K2 R0 I: w
end
7 `1 e' p; O$ Q 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%
# D5 w+ F0 i c K0=K0+J1; 2 t, Y: U) n# @" \- W; |; z
end. O# Z! h( C5 R& u
LIP子程序(PV,PQ,平衡节点赋予初值):8 s- j( C+ b7 X7 ]+ A
1 ^1 V7 n1 B' K* V) O/ a
for I=1:N
6 L$ K6 h7 r; ]# z5 E U1(I)=UP;, b7 i% s1 {) P0 }, a/ B" z
U2(I)=0;
8 }" l1 @! ~4 P; t+ J PD(I)=0;' a) {- J D; \0 N! a1 u
QD(I)=0;3 e/ H/ O) P6 W$ W2 p
PF(I)=0;! P. u5 C* J; J1 v$ ~
QF(I)=0;6 U L+ Q6 ^9 _
IVI(I)=0;- f' u0 ~8 a$ t
end' L. ~6 r5 }+ R2 u- X) G% ?
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%' B4 Z9 C$ m# D7 T6 V
if ILP(I)==0
# M" r8 w) O6 z$ R continue
\: O! q" y+ ]% N! d: u end
! g: d, w! J" |/ ?/ ]) B. E* { J=ILD(I);2 \1 ]9 F2 `* w% e1 m+ a7 d- [
PD(J)=WL1(I);* N* {3 j5 S' r: ~- t
QD(J)=WL2(I);
# }( y# j! D2 R3 A) w/ nend
- m g- f1 \/ ~/ yfor 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%$ [$ S& l5 S6 r+ l( f! h, h
if IWGA(I)==07 m0 Y4 T% N3 U; o2 X0 d6 F
continue5 u& U9 J: g5 C9 q# R" M$ K
end
e0 H) m( ]( b C4 u1 \$ S J=IWG(I);2 ]" L6 c- I$ c7 X- V
PF(J)=W1(I);. f t. t- e. G0 Y0 ?8 _
QF(J)=W2(I);5 D* Z7 t3 \( d& _: e* t
end
0 a& A8 C3 h5 l0 A+ Kfor I=1:N1 %给PV节点加标志1%, F" H7 `+ v% R$ [
J=IPV(I);/ v/ G% u5 g+ |; \1 _
U1(J)=PV(I);/ i' V' t2 b) @. b* C: C/ A& w
IVI(J)=1;
$ V% `2 J! d; X' X" s# v4 Lend# q' Y+ h6 n+ h# [( }
U1(N0)=U0;: F1 N! p% J( Y
7 z4 g+ O/ F2 i9 j# t. H0 D6 yLJP子程序(牛顿拉夫逊法解雅可比矩阵):# l3 f$ D9 o; Q% U
" T" }0 d6 Q, X9 Nfor IT=1:20 %IT是迭代次数储存单元%
, l9 j+ K! X. J- a" \ AM=0; %AM是用来寄存节点功率误差的最大绝对值%
1 P/ f" U! i9 a' t' }+ R+ f K0=1; %K0是导纳矩阵非零互导纳元素的指针,开始置1%
1 I R5 ~5 W" o# H1 \5 r for I=1:N %每次形成雅可比矩阵的一行元素及其相应的常数项,然后进行消去和规格化运算%
4 l J- m1 w& I8 y A=D11(I)*U1(I);
* _8 Z* H, q: R E B=D12(I)*U1(I);) H" y" t A3 E8 \; S
R=D11(I)*U2(I);, t/ e2 \) R' D: g% d1 ?
X=D12(I)*U2(I);( r! X3 s$ G, C
A3=A-X; %A3,B3单元寄存第I节点电流的实部和虚部%. I7 H: Z/ j0 B5 i
B3=R+B;
+ z6 _- E# i3 y% } 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%- [+ _5 F* ?7 M6 g0 N& N$ E
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%, g2 K" X. q4 ]) R
J=IY(K0);
7 z) y# X+ T/ ^: p5 }; `- F( ^ A3=A3+Y1(K0)*U1(J)-Y2(K0)*U2(J);4 L! F# u n+ l0 a w
B3=B3+Y1(K0)*U2(J)+Y2(K0)*U1(J);
- o4 F7 Q) y3 @! z9 g if I~=N0&J~=N0
5 E* q/ ]& l) ]- ]+ M J5=J5+1;
2 p( I3 M! t2 a. b) V; B" Y JK(J5)=IY(K0);
: X& t5 O+ r- S( U r AK1(J5)=Y1(K0)*U2(I)-Y2(K0)*U1(I);
- ^6 @; r$ B( M. S0 Q/ J/ N AK3(J5)=Y1(K0)*U1(I)+Y2(K0)*U2(I);
; S7 F4 e" N6 B% y AK2(J5)=-AK3(J5);
( v1 Q" T3 a) l2 G! f l Q+ \ AK4(J5)=AK1(J5);
2 n5 C+ V) A3 C8 g! `7 Q end
3 r" ^2 T: v% p: ] K0=K0+1;
$ Q, J5 ]6 {/ [2 ? end+ w+ N# t/ g- Q$ Z# F& c
if I==N0 %第I行如果是平衡节点%+ i/ A5 V; l: t, Y2 }
GQ(I)=A3*U2(I)-B3*U1(I);
5 X4 b' H$ x0 _3 n GP(I)=A3*U1(I)+B3*U2(I);) \5 M2 ?, E2 o; K6 h) G
CK1(I)=0;
1 o& E5 ]6 M8 ~ j( i CK2(I)=0;$ e# W" M% p% d7 ^
JF(I)=0;* s8 L1 Q$ Q" B X4 n
continue: m8 r8 ?& [) d
end
3 R! x. ]& A" g# s, B8 J3 P P2=A3*U1(I)+B3*U2(I)+PD(I);
' A1 J4 X6 m( y Q2=A3*U2(I)-B3*U1(I)+QD(I);
5 f# y4 D1 A1 F5 a b W/ T: J GP(I)=P2;
* s4 W5 K4 {$ @+ O4 S GQ(I)=Q2;
9 h8 v" @ _; H5 O; j f P2=PF(I)-P2;: b& U2 o" ?4 k$ n) S
Q2=QF(I)-Q2;( | y$ E0 Z0 Y( V- I) I
P3=P2;
) D2 u9 O0 x! Y( i" x, c4 W Q3=Q2;
7 S+ i$ G$ f* H# o: ?0 E if IVI(I)==1 % a: o' z, p2 n+ K* I3 a
Q(I)=Q2;+ ?. X: J* \, O3 e/ u; g
if Q(I)>0|IT-1<5
# K2 T6 u! X e# E8 e& ` P Q3=0;6 p: M% Z+ D" [" C* P0 Y
end
/ B! _# X& l; q% y end4 ~" N6 d. E. F$ o; f
AK3(1)=A3+A+X;. t4 I4 W+ g2 \4 z- Q! m( d3 _
AK4(1)=B3-B+R;1 j3 l2 Y7 ^: j
JK(1)=I;
2 u3 G k( {9 [4 m" \ CK2(I)=P2;
4 T5 N3 Q8 y9 N0 C) G Y=0;
* P% h$ v3 ^4 P0 I if IVI(I)~=1
" t* u% N- z/ w5 y* ]( i. w* } Y=1;1 Q) z* l# P' M% w A( U! Y
end
' N6 Y: V% u4 J& n if Y==04 W, j: `( h' j
Q(I)=Q2;
" y+ }/ z4 }1 F if IT>=5: } T: m# k. o& X( K7 j
if Q2<05 i7 R N/ i. ^5 ]- z8 c! S
Y=1;
! J/ n1 k; G0 l1 g end
( P. P$ c( F& c3 K: U end5 O7 c M0 R3 z6 }- y
if Y==0
( _0 [* V" w" t" T% N for J=2:J5! o0 h+ I& b' D3 T% J( U
AK1(J)=0;
$ y( F% a% E+ [* B AK2(J)=0;
7 M* U ?, m7 Y3 Q- x8 D, g, X2 A end
5 ~+ ~$ x, v3 E' L* j. p AK1(1)=2*U1(I);5 a5 \1 h5 B- X; r* E8 O
AK2(1)=2*U2(I);
' q+ y. b; ^! f" @ Q2=0;. I; p: S* U- i9 M
CK1(I)=Q2;; e+ E, g) M3 h# B+ H
end* [/ ^. H6 t. x) M
end# w; U1 Y& |! ^5 Z
if Y==1) K) ]! V- p$ H+ p# O( e) P* h5 m
AK1(1)=R-B-B3;5 e& Q# j, e5 Y5 \
AK2(1)=A3-A-X;% B$ `: \7 x; U# u' v" J) ]
CK1(I)=Q2;0 Q% G8 R8 e* D$ ~8 W0 g
end
4 S8 K3 m- p' F$ d8 V C5=abs(P3); %判别节点功率误差的绝对值是否大于AM%
% ^7 l& [9 s- f& c @4 r D5=abs(Q3);
; G4 y% R' E7 c if C5>AM
% a+ @: n6 q# Q# D I0=I;" k# U+ }( a* H3 V: c* L
AM=C5;' E, q( L9 I# ]/ n
end8 L! F/ N* r6 u4 r d) Y
if D5>AM
# c2 e+ X$ |& L1 H/ ]+ Y I0=I;
/ b( X0 U. d: r( S6 p* C+ C8 P AM=D5;, P# ?1 t7 a! a @) M1 {
end0 `2 r: S% r% R, `7 y
K=1;
7 W8 q8 B1 _ y( m* z for I1=1:I-1 %进行消去运算%+ v1 u l; A: P
X=0;; w1 G4 U" f/ o P) g! _( T& V
for I3=2:J5+ s0 j; d* F( c( R# I& {+ h
if JK(I3)==I1
' d) G9 G) J. K7 a X=1;
8 v. R( D5 m+ i7 O9 B2 J; E6 K* {5 s! P break5 j- g* \* [* E4 u% _: I
end
I# |7 \/ ^8 A2 E3 J% l end: s0 Y4 ?& t1 x$ z% A4 Q
if X==0
2 C2 T! v+ d5 H K=K+JF(I1);
) a* g. X ^: M! f* R0 n$ t0 M \1 S continue
; n/ K2 ^) A p, q; L% u4 H9 m# O end
+ v$ W5 f! j2 j8 _- V1 b3 K for IG=1:JF(I1)- p, ^+ V @0 l5 ?# E) h0 K
Y=0;/ I; a8 a4 c5 c8 P, G5 W! R
for I2=1:J5
( r$ s. v, I, I' o+ q5 E& ^ if JK(I2)==IJ(K)
3 ?2 H1 w. B. E+ B0 x) D7 f Y=1;
3 J, ]5 \: j( x# s& V5 i$ ?/ K break. b* v' g. q1 L; J3 r' ~, F: U
end
+ I& C; [% D2 A% b end. d* o( t- \! U% K0 q* W! v8 x
if Y==05 I8 Z* m7 b; k# k
J5=J5+1;4 y4 d2 a; l0 U9 ^1 t9 U: Q/ B
AK1(J5)=-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);
/ M" g U% P4 W; j/ u7 F4 n5 g AK2(J5)=-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);; ]: {$ J" Z; R) Q; F$ Y
AK3(J5)=-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);4 ^& l# s1 ?+ t6 O7 R8 E) l) H1 W
AK4(J5)=-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
5 e4 N4 y% j# j; X, B. M5 Z JK(J5)=IJ(K);# ?. b4 A: y3 D1 w6 @- c) h
end
8 x; n( W5 d6 A7 E if Y==1$ }3 f# ^& a$ C- \% g" B+ }3 \8 s
AK1(I2)=AK1(I2)-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);9 ?+ r: X/ g, ] S+ [4 Z% E* i" ]
AK2(I2)=AK2(I2)-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);
8 D6 l3 Q" z! H) _! M# H AK3(I2)=AK3(I2)-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);
4 i; x( u4 n. v- y AK4(I2)=AK4(I2)-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);0 H2 y' f. _- b! a: w6 W0 \
end
7 h$ G; q4 C3 c: H3 C K=K+1;
9 Z4 _8 M9 t/ q4 m* l$ m end
+ P, ~0 U+ J" j6 V CK1(I)=CK1(I)-AK1(I3)*CK1(I1)-AK2(I3)*CK2(I1);+ d$ t+ Q. G" R( S% M
CK2(I)=CK2(I)-AK3(I3)*CK1(I1)-AK4(I3)*CK2(I1);. C9 Z( t3 H9 i$ I* e6 R
end
2 _& C. ~. ~* V( R5 T+ Q4 W K5=K;
: g* |# U$ x: s A=AK1(1)*AK4(1)-AK2(1)*AK3(1);3 S( b' P \$ e; z
if A==0! j# b% f# s* M
CK1(I)=0;
# b5 O: m/ I* t CK2(I)=0;$ L* N$ @% e4 F; H7 U: X
JF(I)=0;1 d2 j" g: s' }- f1 K
continue S' r/ W M3 I$ J7 D
end
% v/ H4 H5 k, p: c5 }) G9 V( Z- Z; X A3=AK4(1)/A;
" X7 j1 u1 }) @6 _# V B3=-AK2(1)/A;
7 s2 O! N2 L5 J: [" R/ j C3=-AK3(1)/A;
8 i$ M- L0 W8 D. `: d) n3 s D3=AK1(1)/A;: {. W8 X' k; t" |6 i C
for J=2:J5" W, w0 d9 i9 V/ |
if JK(J)>I! l% S5 h: ]5 H& L/ K% u
IJ(K)=JK(J);
" b% I/ t$ l% S. i( U5 N5 t AJ1(K)=A3*AK1(J)+B3*AK3(J);0 G9 ~9 B/ G, a' ^- c
AJ2(K)=A3*AK2(J)+B3*AK4(J);4 E3 P8 ^3 v, D! J
AJ3(K)=C3*AK1(J)+D3*AK3(J);* J' M& t: N0 j
AJ4(K)=C3*AK2(J)+D3*AK4(J);8 B0 S D, m# W" k5 M& ~+ k
K=K+1;
3 ]) _+ p+ D: ?$ `3 n( e$ H" g1 E end
! z9 P' F2 I# u8 T end( D, m& X5 A3 \& [: _3 A
A5=CK1(I);
8 }1 R1 L* e' _' X m3 e; s B5=CK2(I);
4 ?" K$ C/ }9 g+ F" N& Q9 j CK1(I)=A3*A5+B3*B5;1 {9 H$ m7 J, M. f. e0 }6 p
CK2(I)=C3*A5+D3*B5;
; {& s2 q C1 I JF(I)=K-K5;/ ]) [& d* Z% o1 m; h. p4 M4 Y
end ; p1 W/ {1 L. S% O4 C4 N# \
fprintf('%6.2',AM)+ g/ r7 P0 F* {' z; L
fprintf('%6.2',IT)
6 d* P% n P$ } @ fprintf('%6.2',I0)- @' v6 ]9 j/ [; c; I
if AM<=1.0E-4
O, N5 I# {- J; P. Y4 G- a break7 l( ]* V5 X, u
end
4 c. U0 J% K3 A2 g& a if IT>20- A8 a1 c) k! Z5 ~
break9 O. ^6 ~+ X, c# g6 b w5 r9 B" d
end, A3 W7 f% a4 t! r; B F
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%
* u. h8 [: \. W4 u5 y for IG=1:JF(I)( t2 q- m' c/ Z& A6 `, ?2 D
K=K-1;
6 K% y8 X$ v8 F9 L J=IJ(K);& O# s' s- t+ \/ A" {
CK1(I)=CK1(I)-AJ1(K)*CK1(J)-AJ2(K)*CK2(J);
2 ?* p; P. ~ F0 |! ~ CK2(I)=CK2(I)-AJ3(K)*CK1(J)-AJ4(K)*CK2(J);
& I& Q- @" ]3 f+ A5 z0 y end. z, ?; |/ ^9 b5 R! w
end7 e0 L3 d& j) t" B) K3 |; r9 c6 b
for I=1:N %计算各节点的新电压% m+ J8 G% F# K3 b$ f
U1(I)=U1(I)+CK1(I);3 G6 V* Z4 b+ h5 [9 L
U2(I)=U2(I)+CK2(I); 6 E# @) ?( e; K6 i
end
- G; `( M7 v; {! ^1 l* F1 I. x3 k for I=1:N1/ C" e& m/ ]* u7 `& A# h3 a
J=IPV(I);5 {& u" t- h6 Z3 N1 u
if Q(J)<0&IT>=5 y# R9 |8 k9 m/ [5 ~
continue
2 \7 X, ?" _* j) }/ I2 I end
5 s4 M t/ O, J5 T+ g1 _ C=PV(I)/sqrt(U1(J)*U1(J)+U2(J)*U2(J));
9 y( Z. ?9 I* L% G4 t& P' o U1(J)=C*U1(J);/ R' y- A5 j# f8 ~0 R }
U2(J)=C*U2(J);) d- c* U8 E% l
end
+ w9 ?9 [; X% l. E; H end
- z+ _8 A) }' ~" ?7 r R+ l
4 |! s$ g# J$ |LRP子程序(输出节点信息和支路信息):
5 C& L3 P7 p+ S- u* ]6 x- \1 B1 Z9 @8 y) X8 Y+ m2 X" k0 K5 r) [& c
GP(N0)=GP(N0)+PD(N0);
4 F% T/ T4 M% Q7 v6 p3 G+ h7 CGQ(N0)=GQ(N0)+QD(N0);
+ F6 V; b% X! r8 QPG=0;# e- K: {2 w e' h3 S+ F
QG=0;( }- S/ } O2 W/ C6 e$ {: h
PL=0;
- I( Z7 \, h+ {1 o; x9 uQL=0;
" v' @# w) B+ _1 ?1 VPI=180/3.14159;
v; ?1 h0 l4 F) f ~3 Qfor 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%" R `+ ]) K2 c- P. Y
I5=INB(I);! Y! A; e$ O) l8 q! ^) q) l
E=U1(I5);: `, N0 E w% L9 v( |
F=U2(I5);
, n7 ]0 t, r% m; I8 } A=sqrt(E*E+F*F);
: ^/ J5 J# d2 A) G B=PI*atan(F/E);
$ R- Q/ @6 ?. L PG=PG+GP(I5);+ t) P: t/ b( S% g6 K
QG=QG+GQ(I5);7 g3 }9 D" u+ t6 S5 G
PL=PL+PD(I5);* A: S' |2 D5 f6 F$ b9 u
QL=QL+QD(I5);
: u4 }. \' F( n- O/ x: J JD(I,1)=I;
6 |8 Y4 G, G7 l0 K7 v JD(I,2)=A;
/ w# }$ ]& R1 w! j2 _3 w JD(I,3)=B;' K/ [5 s; b! E+ K& H; s n
JD(I,4)=GP(I5);
. V1 j% Y6 N' O" T9 t; R; H JD(I,5)=GQ(I5);
( H' G" O/ y0 ~( x3 B( E% M- y; |9 Q JD(I,6)=PD(I5);
( s1 L+ A1 a9 a JD(I,7)=QD(I5);7 E( F% y5 U! Q$ Y& Q4 v
end- u% p) d% b& d; x( K. \
PG
- ~; s! k v2 @QG
- P& @* q. q; z* YPL( @, T1 t4 f/ z) r1 P5 P
QL
8 }! d8 {3 ]$ jPLOSS=0;
6 w8 \' b+ E2 GQLOSS=0;: K$ c0 {, u+ m+ v9 e, G4 b0 D
QB=0;
- e6 }4 |4 z7 e5 efor K=1:M %K循环表示每次输出一条支路的信息%
6 a) t3 r+ K1 [3 D9 b$ c IG=IZA(K);: `2 o1 Y' y" W( W% w& k
I=IZ1(K);
6 n- n: f- c) `" z8 Y! n/ X3 T& ~7 M J=IZ2(K);; f$ U' K1 d( |0 r2 g- i
R=Z1(K);
0 X& [* i% n1 U3 h( Z; w) N X=Z2(K);' Z# p7 Y A5 v6 q2 W
B1=Z3(K);
) G/ x. w L7 T6 S: K% x if IG==0
! j* ~" j$ O0 D5 K ZL(K,1)=K;6 a& ]1 \% n5 \6 x' v: B
I=INA(I);
- e z' D4 B3 u( \% P$ g* u J=INA(J);( i2 J; D. U6 ^( ~& F) a
ZL(K,2)=I;
7 `' T; L5 q. V& \# N% D5 S ZL(K,3)=I;
: Q$ W0 e( V" {& m) Y continue5 s9 U/ s% x7 p# T Q% H% s0 i6 U
end5 I" }! s, f; Q. D# |2 E& g& t
if R==0&X==06 n2 Y3 w0 L; V$ i& f' \& v4 i& @
I=INA(I);/ o; g H- `7 Y! \8 r3 _* }( X( @
J=INA(J);4 ^% |" H2 j8 X$ h, b, i& r! P
ZL(K,1)=K;
7 q5 N' k! j; E) h& l' f ZL(K,2)=I! Y" n! t' T7 a1 G7 ]' T' O% [, J
ZL(K,3)=I;
7 c6 U9 Y+ ^# k5 X continue
$ W' D, C/ N. {, ?+ ], u end& J4 H. M4 j4 j' N- x( K7 ~
E=U1(I);: ~3 J4 X j: B
F=U2(I);1 r" w- E* v: k/ `
if IG==4
* }0 L, K. m# v/ w+ r9 J3 p A=0;
7 g. Z3 j9 U% G3 p B=0;/ O5 |: g6 w L1 ]
end
0 s$ j/ X" ? g! s: X if IG~=4
$ B+ Z8 ?* s1 G5 ]& c A=U1(J);9 ?; f8 N6 B d
B=U2(J);
" G+ w4 Q% g% c8 Q, s7 M+ Q7 n end
9 A. K* |2 j6 p# T9 ^ if IG==2|IG==3
9 b3 A& ^* ]9 Y( F s/ c E=E/B1;
- s9 D. b" k0 B% k: R, j* Z4 I3 } F=F/B1;/ |0 G: |, O: _6 |* }4 s4 ]% \
B1=0;
! `4 @. `6 q; s3 c+ Q4 [# H end1 M1 Y' S# f8 _% }/ i+ ?$ u s
A3=R*R+X*X;$ M7 y0 b4 r. S4 ?" ]
C3=E-A;
2 s: @& |+ O0 h h( B- {' w D3=F-B;
3 U. U, s9 Q2 E0 g( J3 W* C2 Q A5=(C3*R+D3*X)/A3;
. x# E2 P) m3 S" M B5=(D3*R-C3*X)/A3;
6 f& K: y/ u5 n( o6 ]! a C3=(E*E+F*F)*B1/2;: I8 v$ ?. T+ h( m- o# d4 ^3 d
D3=(A*A+B*B)*B1/2;
: g/ Y6 s( t, o4 r, P1 m P1=E*A5+F*B5;
0 M9 J( P& W4 e$ ]- Y" t) r$ g% B Q1=F*A5-E*B5-C3;# _/ }+ c d1 w& A% v; F: P6 ~
P2=-A*A5-B*B5;
( ~, i7 a) v, T0 {1 k! ` Q2=-B*A5+A*B5-D3;& c) i' N( t9 x: y. w1 z
if IG~=4
" J7 \+ Y' H, A# n: B5 E( A+ P- b. I PLOSS=PLOSS+P1+P2;8 x+ b u9 T, w0 J: y. F. `
QLOSS=QLOSS+Q1+Q2;8 m! n0 y* M& F- ]
QB=QB-C3-D3;7 F3 o0 f. f$ Y/ Z0 n% N0 |. q
end
7 E) e. R- T( s" k' p; }/ q I=INA(I);# d, F) t7 a/ J* |# Q7 H$ Z3 g2 n9 I
if J~=0) T! P5 ] O+ q( c: d1 @
J=INA(J);. R! J6 O; x) y, u0 d! q8 Z
end. t1 v8 L& I9 B# `
ZL(K,1)=K;8 ?8 f6 \& V7 A# P& x
ZL(K,2)=I;
+ z3 _+ W' } H i' @ ZL(K,3)=J;
+ Y9 \8 e2 ~1 l) u% ~, _ ZL(K,4)=P1;* z1 P1 i- I7 S
ZL(K,5)=P2;8 ~4 w4 s. F$ ~* @" A( T& _/ v
ZL(K,6)=Q1;, D0 }# t) j. p( T: W
ZL(K,7)=Q2;
: r! J; l" G, z$ V2 K1 C2 v( \end
: N# W4 A0 _4 h# M' pPLOSS2 _$ b6 I {' q7 r8 m6 E" j- \# x
QLOSS
9 ~4 n: h5 ]) w3 ?" dQB
# q% [! d }; z8 d% b2 w/ Mxlswrite('outext.xls',JD);
0 H T, \( {, j& Uxlswrite('outext1.xls',ZL); |
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