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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。
/ H I4 O" X8 _+ F- d% I
$ f( Z5 I$ p- {9 L sLGP子程序(导入数据):
7 V& @) R$ B, s# T% u
8 Q0 Y" ]' ?: l6 Z* `% D) T3 k1 BSJ1=xlsread('branch.xls')5 t1 u6 a" O) o# O6 g1 i
IZA=SJ1(:,1) %存支路状态数%& G- I. Q- J" [4 g: }7 I! m* v$ d
IZ1=SJ1(:,2) %存支路一端的节点号%: C( {& W) [; S; j" a" Q
IZ2=SJ1(:,3) %存支路另一端的节点号%
* `1 M1 @; t: E" {Z1=SJ1(:,4) %存支路正序电阻%. x; @5 ~6 [/ G
Z2=SJ1(:,5) %存支路正序电抗%% D! O' d/ h+ e# l, S4 M9 P
Z3=SJ1(:,6) %存支路正序电纳或非标准变比%
- `* K/ ` v9 J+ u' VN=SJ1(1,7) %存网络节点数%
$ U/ d/ E, B+ N6 g7 Y9 OM=SJ1(1,8) %存网络支路数%2 Y6 P; [ F/ P/ g! P
SJ2=xlsread('generate.xls')
# o5 a6 W+ H2 z( a: HIWGA=SJ2(:,1) %存发电机状态数%
/ S3 g* u! F/ d2 xIWG=SJ2(:,2) %存发电机节点数%
0 }8 ^$ y& ~8 VW1=SJ2(:,3) %存发电机有功功率%
, u: h3 w9 Z$ I& e" |7 j$ W7 QW2=SJ2(:,4) %存发电机无功功率%
% r# b1 S7 c4 `IQ=SJ2(1,5) %存发电机台数%
+ J3 D n* s) i" r( LSJ3=xlsread('load.xls')
% j% I" i* c, L7 \$ ]5 y$ X1 x& MILP=SJ3(:,1) %存负荷状态数%+ N! C+ {$ K# h& ~
ILD=SJ3(:,2) %存负荷节点号%
( F: B( I Q* \5 ]. R5 J) ]WL1=SJ3(:,3) %存负荷有功功率%
) p$ p5 B% n: t, \4 D9 J. bWL2=SJ3(:,4) %存负荷无功功率%' ?* Y# T; L. j k# H# V3 s
IP=SJ3(1,5) %存负荷个数% \% X- r) y# g* W
SJ4=xlsread('jd.xls')
6 M6 j1 ~% s2 S" d! E" M$ zN0=SJ4(1,1) %存平衡节点的节点号%
( ^8 f" [8 ?4 P' x7 A B. J( pU0=SJ4(1,2) %存平衡节点的给定电压值%0 l8 I9 R3 L3 g: G) H; g
IPV=SJ4(:,3) %存PV节点的节点号%( i) O( y# U$ n5 ]; m. U/ T
PV=SJ4(:,4) %存PV节点的给定电压值%; U0 i: z! U8 X* Q
N1=SJ4(1,5) %存PV节点数%
G' z4 A1 g1 j KUP=SJ4(1,6) %存PQ节点的电压初值%
" ]- }" i+ R7 y1 K
% |. F: E! r) Y* O v& V+ t' A0 b0 wLOP子程序(节点优化编号):# ?# M# `0 S5 D5 ^: s
6 F' c2 R) t% [+ Q; c. ]7 \
for I=1:N %寄存各节点连接支路数的ID数组要预先充零%
6 n! x1 i- \2 V: u ID(I)=0;4 `0 v$ T8 `0 [9 l! h" z
end( @1 `9 R+ e- m
for K=1:M5 s1 E! |/ k& B& ?0 O/ o* b* W
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%4 V y: ?! i& B" n) d
continue* k' v0 D, x1 W" E q* @
end
* {; a D9 ]! K4 T7 R+ x; c, ] 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%
& f; {" Z3 q8 H2 ~3 L- \8 E/ h J=IZ2(K);' t! J: x. K9 t: r
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%2 p5 h1 O% L8 }
J1=ID(J);( S( G3 [& p; d1 g4 w! B" `. E# ~
X=0;
$ a; w* i* a/ j Y=0;5 G+ o' Z* ~$ i2 ]
for K1=1:I1 %判别当前支路是否与前面支路并联%
& X6 H% d8 ~6 _# B# j3 z; W# B if IX(I,K1)==J
. r' p( |* G$ z& _ X=1;
V0 J3 M3 q! w: y0 M break
9 T/ m, u4 ?; Y. k end0 \+ F( |! C" O7 e5 q$ L
end5 T8 P9 V. \7 U6 J$ C- `
if X~= 0
5 h1 j1 L+ `5 ?& `* h! ` for K1=1:J1
: v" e# F9 n$ F7 n if IX(J,K1)==I
7 J" p: | w5 @/ ] Y=1;! V4 I- d2 D' _' L, O, e
break0 X4 H+ x, U" C1 V- t0 H
end/ [6 _0 w/ ]- y* i+ s2 |; b, A
end
$ E# {) A$ Q; F( g$ j' U$ s/ I; S end0 a" o# H5 ]3 J) i+ {
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%. l0 t; q# C- r
I1=I1+1;7 D- P& ~* |( H Q. _8 _
J1=J1+1;
: ], b E/ S8 h5 p r ID(I)=I1;
+ r8 h, F& n$ z/ O+ A% @% o ID(J)=J1;0 [/ F1 h# w* y* O
IX(I,I1)=J;( C+ }! j* g# G v D4 F
IX(J,J1)=I;
% r2 u4 ^# y7 P end6 ?* [4 E& W$ U+ O" S8 e
end7 Y( L2 b( u* K% ^, f9 A8 T7 I
for I5=1:N %在尚未编号的网络中查找连接支路最少的节点%3 d0 }' r, W3 O( ~0 o+ B8 E/ o! x
I1=1000;, t" ^. z% }# A/ O6 o
for I=1:N
/ X4 k: o) j; V1 U8 l I2=ID(I);# s% V) a/ ]- f0 C
if I2<=18 k1 L: z7 i- E b. [: s2 N* j
I1=I2;
& B# h- k8 V0 [% K, Q' N( P J=I;, m* o1 q0 Y* E1 h& o1 W. j
break% g8 a! h: m' j2 E1 z
end( l1 O. \$ L' x2 X) m- e6 J- p0 r
if I2<I1
3 i) L9 J$ b" I' N8 n" B I1=I2;
2 F, U% u. W: j- ?8 w J=I;5 C# o0 `# Y: Z" L; i1 N: y
end
$ h+ ]8 C. h" }4 x end0 c1 t3 M2 c9 A; G6 c5 w
INA(I5)=J;& k3 f4 `0 l6 Z* L4 j( B" T
INB(J)=I5;
6 T) x9 d- p4 Z6 \3 b9 f ID(J)=1000;
6 p3 k6 _4 ~" \- h: H) y& y0 H: I 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%
" }0 T( X! _! g- | 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%: T3 C1 I8 G* o1 [* |+ d( k( \ M
J2=ID(I3); %再从ID数组取出I3节点连接的支路数存于J2中%
+ ?( g! M6 R2 I8 B for J3=1:J2 %挨个取出一个与I3节点相连接的节点号%
- u6 U0 j3 r L J4=IX(I3,J3); + f- D% ~4 q# Q+ N* l
if J4==J %判断J4是否等于J%
& m6 m& M" Z! c* t break
7 {8 a3 y- }: n5 u end1 J0 K1 \' W* K, w% a* O$ D
end, [4 o! y) a- q0 f! B: N
IX(I3,J3)=IX(I3,J2); %去掉与I3节点相连接的节点号J%
/ E! F# y- a% E% K- d5 t( P0 D ID(I3)=J2-1;4 A5 w& D$ i! a) ^% D. R9 @* g
end/ P- A1 V( n: F$ ~# K8 K
X=0;
; {7 s. k8 g8 f- i1 x! 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%+ I9 h' e3 Q1 E* r" w- V, \$ L, v
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%0 q/ i. A1 E% D4 ~
K3=ID(K1); %从ID数组取出K1节点所连接的支路数,,存于K3单元%
8 o1 D, t A- L 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%
. W+ i% f I2 W: p. B$ x K2=IX(J,J2); ; K, r4 z+ T/ P/ M ?
for J3=1:K3 * P; F% ~& b1 p# e# Z, ^: c
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%
9 K I1 I# J& z9 O 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%! T" |7 C! V# O* Z7 u# `
break
. [! l! p& C4 j& k1 U+ P# } end
8 u" t+ z1 v @! Z: P. D. S: K+ k end: ~/ Z# _3 q; ?( e9 f+ P2 h* k
if X==0 %K1与K2节点之间增加一条新支路%* M& i/ b- C3 R5 p' Z$ m
K3=K3+1; %K1节点连接支路数增加一%
3 _4 m ?. p. u+ E; _. F IX(K1,K3)=K2; %寄存对端节点%4 d" i5 f' o+ g6 K
ID(K1)=K3;; K" R' H9 p7 w
K4=ID(K2)+1; %K2节点连接支路数增加一%
5 O: ]! c2 H" P IX(K2,K4)=K1; %寄存对端的节点%0 l+ c- G) o- }- e6 G: Q4 r
ID(K2)=K4;* ~3 P+ w4 s! T+ `2 Q' r' s$ ~
end6 D' f* w* ?* N1 F; ]( y: o2 d7 {
end8 G1 K w8 \8 K
end
4 |1 Y8 f2 _8 A( y: _end& i0 r7 E' Y. O# U( Q
8 G+ w! C) V; {' X- n N8 ~! A. ?LKP子程序(优化编号后的新节点储存):& a+ q) t0 C4 i" T
]! {1 j/ {& D( V8 |for K=1:M %将支路原有旧节点号换成新的节点号%
: V9 C% ^: O$ H! C9 T9 _ I=IZ1(K); 4 n; ?% H* y) H
J=IZ2(K);
8 x) c( j7 L. T5 p! R M IZ1(K)=INB(I);
9 g7 p7 E1 ~: y9 y& p if J==0
* H g% E3 _3 M+ Z% {% Z continue
5 s9 D" x/ d$ \ z9 B R$ [6 h2 }& R# k end
/ K! [' L9 m0 D IZ2(K)=INB(J);: C/ M+ W5 n- p5 t* w2 d
end
/ T6 b- ^4 x! g2 d& a( K; _4 mfor K=1:IQ %将发电机旧节点号换成新的节点号%' @& x$ |& H/ w5 S4 p
I=IWG(K);4 E W7 l# U/ F7 k' q% V( {! [
IWG(K)=INB(I);$ }7 o9 {( B8 K7 j' _4 }
end2 E# Q( ~: x9 E. i/ \2 B# C* [
for K=1:IP %将负荷旧的节点号换成新的节点号%
8 ~: p2 \9 I4 B- b( d, d/ E I=ILD(K);
! v0 K. I; }1 v" p1 u# k$ g( c ILD(K)=INB(I);9 I. S: A' n; P2 I X. Q9 j
end
! n G* r8 o9 Hfor K=1:N1 %将平衡节点的旧节点号换成新的节点号%- B5 ?6 c9 ]( [% g% r0 d9 R1 b2 u: {8 r
I=IPV(K);
2 g7 W7 I: O% c* }! j0 | IPV(K)=INB(I);
# E4 f( K: f% o3 `- K7 Xend
2 q0 x1 X5 {+ ?# y: z( J0 A/ x6 B) fN0=INB(N0); %将平衡节点旧的换成新的%
& {7 F; m, }) A7 K& M: g" b' z! S- k: [
3 @8 ]! U) D' W# Q7 N, QLDP子程序(形成导纳矩阵):8 n- N1 b3 `9 k2 P# |5 \- l
9 o5 U2 ?) m# I6 ~% r8 _* Z+ efor I=1:N %储存自导纳的D11,D12数组要预先置零%
! s4 Q' W& x8 n6 U- r" L9 @ D11(I)=0;
2 M- E$ r% A; u( X: p D12(I)=0;
! f. v T5 W) p; k8 oend" w1 O! Y7 V" l$ v' H* D1 W s
L=0; %非零互导纳元素的计数单元,开始置零%
8 A O7 ?" b- x/ N" W! Ufor K=1:M
3 y9 ^; V& [( s- j; r* L4 [ IG=IZA(K); %IG是当前支路状态数的临时寄存单元%0 Z/ l, E; v( b1 ]5 F1 d
if IG==0
: Y! O# s9 k6 }/ c continue* L e! P! m( ?# m4 d, Z$ n
end
) _/ w" G( j; ^ I=IZ1(K);2 I: n! e1 o# c* g7 C
J=IZ2(K);
- \6 a; `! B# f$ ]* _/ J& b( K R=Z1(K);, ]3 g! n$ V% g: s; n& e
X=Z2(K);+ d1 U2 d, l# [
B=Z3(K);6 K3 ]( X8 O- }6 E, ~
A=R*R+X*X;
7 t; f5 R& R7 ~1 h/ I if A==0: n, F+ g3 Y, B$ A8 Z+ s( ~
continue
( D$ y4 A+ m$ F( M8 i O0 c% P E end+ j% ~1 M f2 v" A0 P0 Y# \
GIJ=R/A; %计算支路导纳%
3 D" G2 g2 H" G$ m8 |3 K; [- z BIJ=-X/A;
* x5 N1 j1 D: d6 U" u- x Y=0;
& T8 K3 }/ ]- K if IG==1 1 ?+ Q0 Y2 L: \
Y=1;
; z1 H. J7 w+ w& `$ I* {/ E 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%
" M x% u7 R0 b- q GJ=GIJ; `' {/ n T+ k
BI=BIJ+B/2;
6 ?" X& t* p% k. t0 ^ K; X BJ=BI;' T n" q! j$ A: K% t9 T
end
, |9 {8 g+ B" ?( H if IG==2|IG==36 C$ X* q# w$ T. z- i1 p8 V, m
Y=1;
9 G# o0 s; a$ E! ], _4 a1 D 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%' y ~7 e- q+ R# E$ O
BJ=BIJ;$ S" {0 h( ?$ @' K; v- L Q
GIJ=GIJ/B;
5 ^- j2 x$ t1 s O0 a BIJ=BIJ/B;* Z/ E$ h. |2 J. @, W( _- r0 D
GI=GIJ/B;
* t8 u G6 |1 z! W; A BI=BIJ/B;3 ~6 h& F( n& i8 R) G
end
k# y# q6 d, p1 @: y+ n; }1 k. @- E if Y==08 ~! }3 d' f( o8 C& r1 b0 D. [
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%6 k' x; a& z h# e4 ^
D12(I)=D12(I)+BIJ;
( J; I$ N/ E$ l6 ~' P! B. V O continue
1 b6 x( p! i! h+ b end
( [2 n4 n6 w; W$ {8 D0 Y if Y==1/ o$ n5 h+ g# ?. ~& ~6 l
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%# i, T: I! k$ L- _
D12(I)=D12(I)+BI;
; g1 w8 I5 T1 K D11(J)=D11(J)+GJ;
* r/ q) C3 |- P2 ^1 o n D12(J)=D12(J)+BJ;
2 M0 }& L$ x E/ V L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%* w, Z: D* O: ~
YZ1(L)=-GIJ;* M, ?2 u! r3 T1 `8 k# }
YZ2(L)=-BIJ;# ]+ }) v# z% Z% q' g/ w3 C4 B
IY1(L)=I;3 o/ y8 L6 A' X$ ? d9 H' g
IY2(L)=J;
3 @$ P/ P9 E) ^+ [$ j0 { L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%4 m4 ]1 k/ C, E% }% O: D
YZ1(L)=-GIJ;
/ _1 u* L* [# ~ YZ2(L)=-BIJ;
& `7 G/ d W' o! w1 q( D IY1(L)=J;3 ]5 X$ [. v' C9 A2 u: v
IY2(L)=I;
4 C/ X4 ~! Q. ] end6 J( z& X# J6 y9 u+ I9 y9 Y
end
2 N. Y$ \* y5 Q! d3 vJ=0; %J是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨个累计%
9 X9 `! i) Y9 M0 A3 KK0=0; %K0是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨行累计%
1 P# Q" F7 b0 U' t% Rfor 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%
1 c; O: P& o. k) B J1=0; %J1是当前行I非零互导纳元素的计数单元,开始置零%% F! n7 X; v! n9 ^0 x, C, i# L/ I
for K=1:L %K循环挨个检查不规则非零互导纳%4 q M x2 u5 a0 K7 V: b
if IY1(K)~=I% j2 v5 t! {$ p3 K4 R2 K7 |
continue8 o. ?" r0 l# z! X# ?/ f/ o
end/ n6 a, v6 S; K) i6 _8 d+ r1 |
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 ^. z& U8 N8 V. e: h7 ?
Y=0;- C( k2 ?; T4 k7 z3 M0 O
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 Y; f" s5 `( m+ J0 X+ A8 @, z K2=K0+K1;
6 @3 j0 U- L9 W if J3==IY(K2)& F/ f; B4 ?& X
Y=1;5 o% k( q a* w" A$ S8 k \! \
break- z3 }/ D) f, F7 ~) B2 b
end- }! ]+ [" o3 W8 }$ ?
end
' i" \6 {" F/ L8 x if Y==0 %不存在列号等于J3,即非并联支路%
" G$ O5 N# E9 E J=J+1;7 C3 P! ^4 d: p! C- ?
Y1(J)=YZ1(K);
: y( ~* N) o' i8 }" v Y2(J)=YZ2(K);, [6 }; ]0 E; C- @' {5 f) J
IY(J)=J3;$ E# l- b, n# {: `
J1=J1+1;
) q% I% c5 E& X d continue1 I# |/ `" G) U: F' K
end; }: k k$ k2 g4 H1 p! C) ^+ n6 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%
, s1 |# o' a" {8 P3 N Y1(K2)=Y1(K2)+YZ1(K);. A+ A% V! t8 ~" w0 D. T
Y2(K2)=Y2(K2)+YZ2(K);
9 q9 l4 y J7 V @6 b9 { end( ], I* k* J0 Y4 E# U% H) p* E0 h
end 7 q% w* a0 N' D. p
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%
) Y( F' g' m) Z: b K0=K0+J1;
4 Q' K# }/ c, U, [end0 J6 c5 j. m" l
LIP子程序(PV,PQ,平衡节点赋予初值):* O2 u* b5 b$ B! B9 N3 w
$ z% u8 U$ m! Ifor I=1:N
1 z$ {# M' A8 z+ L: X U1(I)=UP;
) R4 u2 L! U6 B% A1 r n U2(I)=0;
& g0 G9 D9 u; {+ J2 C+ U/ q PD(I)=0;: k J$ k- _3 u8 Q
QD(I)=0;
p# x6 w& F: w% y" F1 v! u& a PF(I)=0;
' B' q; f" L- Q. ]1 a9 n0 a QF(I)=0;
8 ^) x0 |& l& q+ j IVI(I)=0;
" f" {" ?3 [0 Y, r0 S- `* f1 aend
7 t; R7 r% a. S2 r: W$ k; jfor 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%3 U; ?* ~9 Q7 B5 l! k s. F
if ILP(I)==0: T7 F7 v* ]/ X5 _# h. ?
continue
# ?9 d+ P' Q: Y# u3 A' D5 t0 b end
: H# @' h! P* W" `, [ J=ILD(I);3 ?+ X: Z: B0 a2 ?' B2 x
PD(J)=WL1(I);# y1 g7 [& V# o
QD(J)=WL2(I);
5 Z: C% [+ e4 s; E0 Jend4 s3 w7 v' O+ l* J; R
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%
5 Y/ R; P9 ~- G( s: L; [7 C if IWGA(I)==0
0 r: C3 h2 i/ o& x% X+ u continue. k) n3 b9 B9 h3 K
end
/ a6 u: N! A0 ?# B: q J=IWG(I);
; b* y, Q( P/ @6 | PF(J)=W1(I);
# F0 K, F$ l/ ]% p4 t( V QF(J)=W2(I);
" s @ X/ x& ^5 F6 a( @2 oend
, N: w5 x) d2 k) t& N% Z2 }* m sfor I=1:N1 %给PV节点加标志1%$ `1 ]* |6 ~5 P% h: {; m
J=IPV(I);
; F7 F1 ?$ j4 k( D3 B# Z* R" i U1(J)=PV(I);0 V! t5 L9 q- e+ ]( ^+ x8 v
IVI(J)=1;
9 U: _ P& T; t) {! f7 v+ Jend2 Y' ]( b, J* P0 O, F0 P
U1(N0)=U0;( T9 T9 H: w8 N8 r3 X, A
& F9 I2 I) f. m; h, U3 m2 tLJP子程序(牛顿拉夫逊法解雅可比矩阵):& [( [$ i" W& {: f
5 S2 L% T" U' c
for IT=1:20 %IT是迭代次数储存单元%5 D4 b, X: ~$ Y) ?; M
AM=0; %AM是用来寄存节点功率误差的最大绝对值%
- b, d3 f3 m: \! x( V K0=1; %K0是导纳矩阵非零互导纳元素的指针,开始置1%
* T, g4 a( k; @ 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%$ [" ^( k, r0 |8 i" I' m
A=D11(I)*U1(I);
E1 U8 \" m. F2 { B=D12(I)*U1(I);" F, ?, Z9 Z* c2 f, ~0 j, O4 Z! O3 L
R=D11(I)*U2(I); [' Z- J' `* a. ^2 M* Q
X=D12(I)*U2(I);
, t u v- N' s$ x' V A3=A-X; %A3,B3单元寄存第I节点电流的实部和虚部%
% M2 }+ ^; S3 }/ u0 @0 f B3=R+B;' }" j; ~7 W4 Z, v8 ]/ o
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%' {9 l0 @7 z) v* S8 f
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%% T" L+ O I* @4 ^8 _
J=IY(K0);3 ]" {; h. s/ J" y# y* Z
A3=A3+Y1(K0)*U1(J)-Y2(K0)*U2(J);- w4 ]: O) v$ x, l
B3=B3+Y1(K0)*U2(J)+Y2(K0)*U1(J);- y3 {' k" `1 w( \" }3 E1 w1 V8 T5 j
if I~=N0&J~=N0
2 ?( x5 p3 { C& L J5=J5+1;
# k& F' \( }$ A( } JK(J5)=IY(K0);
* w& }5 V3 @- o; a8 g AK1(J5)=Y1(K0)*U2(I)-Y2(K0)*U1(I);1 u3 D) ^+ ] T* ]' C
AK3(J5)=Y1(K0)*U1(I)+Y2(K0)*U2(I);* ^0 M& [# j7 b+ f' B O
AK2(J5)=-AK3(J5);: K6 R' ~; A- S$ u( X
AK4(J5)=AK1(J5);& O n4 _; \/ x2 ~" d
end6 N) K. W. K2 B' F1 y; q
K0=K0+1;
$ ~+ Z+ E2 S2 o4 V* l; X9 s end
" q" `: H6 L/ U if I==N0 %第I行如果是平衡节点%% `. G8 }- ~0 s) V8 @2 C6 h! m
GQ(I)=A3*U2(I)-B3*U1(I);7 Y6 o' m. q- Y5 j+ g% N6 \
GP(I)=A3*U1(I)+B3*U2(I);( l& U9 t$ I% e/ K
CK1(I)=0;0 x* k* [' M4 K
CK2(I)=0;2 s. k& S* R% X$ y* o3 O s( z# I( P
JF(I)=0;, t4 q" |: I1 {: X
continue! X1 b1 H6 L# J) ~: f
end
4 X( e( t0 B, J. l3 d P2=A3*U1(I)+B3*U2(I)+PD(I);
& J5 D+ i7 O: a! { Q2=A3*U2(I)-B3*U1(I)+QD(I);
0 R) B l9 x3 f K GP(I)=P2;
, x3 B* q' o t$ v# b& b# ^ GQ(I)=Q2;& J$ q$ P8 X8 u/ }9 q2 F0 I
P2=PF(I)-P2;
( [% i1 |# L1 }8 a) Z. l Q2=QF(I)-Q2;8 _6 `6 @% T/ K; x- v& H& ~) Y
P3=P2;8 H; \) u% k% _% i2 ^2 a
Q3=Q2;
4 u+ y$ X! c! b' K4 C! d if IVI(I)==1
/ y+ X; A2 }, d( H Q(I)=Q2;! v1 w% l7 b% |7 k
if Q(I)>0|IT-1<5- D* Q% R7 ^% {1 u
Q3=0;& l8 ]5 J0 X( q0 {! ~
end
( C4 B; ]1 P) J/ m end8 c3 X, ]0 {0 o. G$ M- B' a8 r
AK3(1)=A3+A+X;0 o4 a# ~, X2 `+ S( N. a
AK4(1)=B3-B+R;: H; _. g, N; e' U+ m
JK(1)=I;
: b, U$ d4 [/ l CK2(I)=P2;; {; h. B( Q6 H: m; i. o, }
Y=0;
% t x; e+ h$ H3 h if IVI(I)~=1
6 ^ |( b9 j0 ~7 T Y=1;& G3 W6 j- {) o! f
end
; u% S9 r& b; _* G if Y==0
N" Z6 t$ e% @8 ~: F, \ Q(I)=Q2;
9 o, n* F1 }, `$ Y8 o2 P* K$ { if IT>=5 r: b) J+ N5 o# l1 o5 a, Y" o
if Q2<0% L3 P7 N2 T& m+ W4 V
Y=1;+ | M& ^6 O* i3 M, u
end7 d" v1 ~9 i* n) C
end, J" L' e; v& m, b" C% Q
if Y==0
! g3 @ J6 z8 h+ a- y/ z+ q for J=2:J5
0 i' s6 D. c0 c( P2 { AK1(J)=0;0 B& P; F' S5 z; g+ W
AK2(J)=0;
* ~/ @* j. J: E4 I3 s" b end
: H0 M. y5 |, _8 @ L8 U AK1(1)=2*U1(I);. \' q4 c4 F7 _* D& P) N$ p: [
AK2(1)=2*U2(I);
3 [7 P( I# x' R H/ L) v Q2=0;
) V" U4 G% D" \$ J* }8 g$ j. h( Z) w CK1(I)=Q2;
- o: g6 {7 u# \$ L, F end
* _+ @" ~% z+ x: p end
" D, j; d: K6 v+ x3 @ if Y==1
) Z' i" F Y# h4 i7 n% J. ], M/ Z! s AK1(1)=R-B-B3;" E# E$ R# S# z, Y7 G% s4 j `
AK2(1)=A3-A-X; E8 D* K5 ?& I# p# Z+ w2 V H
CK1(I)=Q2;
+ W/ C8 [; x: S5 F9 E4 M9 S end
; h5 { }" e' k* l& }- X1 Z1 p C5=abs(P3); %判别节点功率误差的绝对值是否大于AM%2 L: W% J7 K: F: j8 T' y
D5=abs(Q3);. D F. R. `# w* p; \0 [, R
if C5>AM8 I* {5 f! P& x7 z# A8 D
I0=I;8 U) f# j' t) ]$ J
AM=C5;7 e' c4 R/ _1 n9 B7 Y# X
end( m. C0 ?4 Q3 {, }2 N3 `1 v
if D5>AM+ j+ e+ X$ ?+ G! i T1 F
I0=I;" X) M0 f8 d# y! [
AM=D5;
! T: W) s, w( A+ s+ R end e+ q/ u1 O* l- E5 u
K=1; + T9 s' m0 y. V. b* N. J
for I1=1:I-1 %进行消去运算%, L& O* |- V* e, ?( }
X=0;
" i- Z$ S/ M- L% j- } for I3=2:J5$ _$ V5 w* C8 g& B/ i8 x
if JK(I3)==I1
) e0 d% b- g! F) l X=1;) l" M* Z0 z# N- v5 c" J
break
% d+ x) S# `6 B- m) x2 Y end
8 O! A0 R7 y. }- k# B7 \ end
) e" \- n; ~8 M7 Z2 {; F if X==0
; M# Q) t* f: e, K6 a$ l) a K=K+JF(I1);* R8 `( Z" R" K
continue
( f: |& X/ Q; I% q1 b end
6 L) c8 f8 b, U: J for IG=1:JF(I1)4 J3 A3 F' ^0 P; d6 s
Y=0;" ~+ }: g, ~! c
for I2=1:J5
5 i4 T9 q5 T& Q! L if JK(I2)==IJ(K)' T) c; C/ p4 c7 V. Z
Y=1;' z' Q( Q6 v# f8 U; v+ y
break
! ^( [ W p2 b5 I end
) @6 v$ D9 L0 G4 ]1 ? end
& i3 E4 B' H' j) L& B if Y==0
/ s- J' `2 x" } J5=J5+1;
& T1 L) ~# ]/ Z AK1(J5)=-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);" m$ ?0 R$ O& ], B* H
AK2(J5)=-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);
; R0 W- {! G7 Y! Q M d/ ^* V AK3(J5)=-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);; I3 Q: {1 M7 d( L, M1 n
AK4(J5)=-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
) G4 H# G# u9 B. v8 D' P: ^0 M" K2 c' Y JK(J5)=IJ(K);
: m1 L7 w* d) g! i end
1 S" T1 C, j% } if Y==18 R1 h# ]3 ? _! Y: g
AK1(I2)=AK1(I2)-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);
! T; l7 u' P( X1 B AK2(I2)=AK2(I2)-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);) Q: I% J7 q4 Z/ A( m
AK3(I2)=AK3(I2)-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);" e) k: o6 l& c* T2 c
AK4(I2)=AK4(I2)-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
! e0 w, d" A! [ x# q( a6 w7 M end
( e3 p, L' f# w3 r9 J; i K=K+1;3 Q2 w, J! `2 k- N1 I! v# f
end% m4 o; q& G9 p
CK1(I)=CK1(I)-AK1(I3)*CK1(I1)-AK2(I3)*CK2(I1);
# n& w0 J# i+ J7 J8 _/ _ CK2(I)=CK2(I)-AK3(I3)*CK1(I1)-AK4(I3)*CK2(I1);
H. i8 }+ O( g5 G! {/ y end
& t' {2 M+ _5 i, i3 P K5=K;4 U8 E8 |. Q: A3 b% u
A=AK1(1)*AK4(1)-AK2(1)*AK3(1);; f: ^5 d- g; l/ z
if A==0
o! r1 Z1 S% ]& d CK1(I)=0;
% g# \+ G+ A0 Q6 ^ CK2(I)=0;8 i: \4 ?6 G9 J! p( L, f! @3 L
JF(I)=0;
; r4 o& Y: }/ `! B3 r3 [6 k continue
8 p" B6 s# ?/ S2 P8 p8 Y end$ \+ F5 Q: A( v& {" i
A3=AK4(1)/A;
3 b( r6 Z, E6 {( C. q B3=-AK2(1)/A;/ l: r! j8 r8 S$ h7 ~# Z
C3=-AK3(1)/A;
; j# i3 W9 n& O& B6 Z" F7 S( h0 E D3=AK1(1)/A;
: W# ]3 Y+ o) I3 D$ f' z0 G$ ^ for J=2:J5' v- y" V( B- L8 R" z
if JK(J)>I
' o9 G: p; X! t. F IJ(K)=JK(J);
3 f# W/ r) v' Z, g$ E( C( K8 X9 R AJ1(K)=A3*AK1(J)+B3*AK3(J);
# `. r$ E' U8 Z8 q! O1 O AJ2(K)=A3*AK2(J)+B3*AK4(J);4 o8 C# ~1 s$ J9 D& g3 _
AJ3(K)=C3*AK1(J)+D3*AK3(J);, H5 p# E" g: U0 ^3 ~1 Y4 b: y- R
AJ4(K)=C3*AK2(J)+D3*AK4(J);* K. i& \( ]5 A4 U
K=K+1;
: F! c& c- c8 W end5 @+ V& V! {+ t9 l* R! ]) r
end" E( }' m* t; T& A
A5=CK1(I);$ U* x [) K$ F/ T0 F5 \4 K# S( u: q
B5=CK2(I);
. I/ T# d! B& I CK1(I)=A3*A5+B3*B5;* h1 }1 e% L% m* Z6 P, S
CK2(I)=C3*A5+D3*B5;
( U# {, q$ n+ L0 J$ v6 q JF(I)=K-K5;
1 t+ `/ E. M y: V, u8 ` end
0 L) m A" r- X' j6 C q+ i fprintf('%6.2',AM)
1 G. M0 F/ H6 Z3 W3 ]; F& y fprintf('%6.2',IT)
5 m" d+ m; }% w x+ F fprintf('%6.2',I0)' v0 z2 Y5 U6 G( x
if AM<=1.0E-4/ E8 n: D/ L3 }( n) S
break/ @ e# p! Q; p. J4 G1 n. N, K
end
2 f* ]! j7 S3 F& X3 H! S' U if IT>20 T' d ?7 `" ]3 Y7 x8 s
break0 L3 D/ B a! C( [% N
end
7 I3 R" G3 I, T* d i+ ?( I- L( r. ~ C 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%
" p V' L3 ?. q for IG=1:JF(I)8 C5 F9 l7 j2 |" V$ f
K=K-1;
2 c1 g i, d& _; V* ~4 @4 N2 y J=IJ(K);
% `* j+ B9 v" N/ k CK1(I)=CK1(I)-AJ1(K)*CK1(J)-AJ2(K)*CK2(J);
8 j& w! O7 @0 j B( i/ c. |! M CK2(I)=CK2(I)-AJ3(K)*CK1(J)-AJ4(K)*CK2(J);
3 H- r& j8 o2 r% h+ _) n end
+ `' Y) u' E; K+ d% L end5 Z7 D4 d) [* d, r1 C
for I=1:N %计算各节点的新电压%) T( v5 n6 e- S; \ Z
U1(I)=U1(I)+CK1(I);/ v6 L: \+ G6 M3 J* P" N1 E, U4 E
U2(I)=U2(I)+CK2(I);
; [* s W \' |/ W j) s end6 |6 z0 H# K6 X+ w# f5 X p
for I=1:N1
* x0 i: I4 ~1 y8 y J=IPV(I);
2 i2 I; C0 N6 p' _1 i1 ]% T if Q(J)<0&IT>=50 P' Q: P0 c! q/ Y. H
continue
5 s. B5 B8 y/ ~$ c& j: ]8 N6 z' O% Y end' R; p N7 a6 e+ g. w8 N y# K
C=PV(I)/sqrt(U1(J)*U1(J)+U2(J)*U2(J));
^* g8 R; g5 |2 E8 m+ Q( k; z9 D U1(J)=C*U1(J);( O$ N% j5 m& Z! X
U2(J)=C*U2(J);
# v. B1 H- ^: ?8 g- [8 l end6 h& U. B! s( o% n
end
' |8 ~% S) ?* \( h8 A) {1 \; z# d, [: d
LRP子程序(输出节点信息和支路信息):- ]" P4 [( F: L- W2 O( [2 k/ ~
j# x3 j9 Z' q8 s) l8 |
GP(N0)=GP(N0)+PD(N0);
2 w4 W2 G0 Z0 } M/ d* ^) _. YGQ(N0)=GQ(N0)+QD(N0);: [) J& Y; v/ O. M% d
PG=0;, d- U9 T2 r; Z; g! J
QG=0;
$ ?0 D5 k, O X1 f6 EPL=0;. }: Y$ v+ @; w8 g
QL=0;1 I* @/ b# C7 X/ w' D
PI=180/3.14159;
& o" o# d4 H7 O& T: V9 i; s; C# `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%
; k* B% S) P% e8 } I5=INB(I);
7 t) U" l. B* P& u4 i& q E=U1(I5);* g" B* h. Q- ?* V, U- K
F=U2(I5);
Q6 w: P h8 Y$ o& d A=sqrt(E*E+F*F); X+ _. E% T# o) S- f1 @
B=PI*atan(F/E);
( r: l, w, _$ ]9 W" t& {2 E( U PG=PG+GP(I5);
* z) r2 i( m7 e3 p* }0 |- n QG=QG+GQ(I5);9 x7 N- x1 t! }& T
PL=PL+PD(I5);; d9 M8 ~! d2 [) l
QL=QL+QD(I5);
" k7 I& ?& u! F JD(I,1)=I;
6 B- `5 h9 t) s5 a JD(I,2)=A;
5 v4 E; y9 y3 A; R2 K JD(I,3)=B;; h" \$ t+ q9 {' S' Y
JD(I,4)=GP(I5);$ L* I: L) K1 Z2 M7 a
JD(I,5)=GQ(I5);3 Y% {3 F- S `. O3 T
JD(I,6)=PD(I5);
( D( U' J) l7 q JD(I,7)=QD(I5);0 @! s1 _# {+ d8 x$ Y; K
end8 U4 k% r( N+ T- H0 M- S
PG$ a4 d6 s) G/ k; |, @4 `
QG
1 b5 e5 k/ S/ \, c+ W, D% Y! C( IPL8 M* I; s& M, ?1 D: \! b' h
QL
- r$ }- ~7 e2 S* X2 k" R& jPLOSS=0;
4 Q5 S; |$ Z3 A2 eQLOSS=0;
) I% n# w$ G9 S! R$ s0 J3 hQB=0;9 j: D6 ]1 d/ b! c( c9 E
for K=1:M %K循环表示每次输出一条支路的信息%
p! V( {) t( D, e: W IG=IZA(K);
/ d8 N) y0 ` N" ` I=IZ1(K);- h" K9 T( j/ E
J=IZ2(K);
1 e9 m7 h) F% l( p R=Z1(K);, q" J" y* T8 D' c
X=Z2(K);
: r9 i, [! P* E B1=Z3(K);7 }+ d1 R) {! G2 r+ r
if IG==0 F3 Y5 ~7 j L* H" @* b& ]3 o w
ZL(K,1)=K;
2 l# _( c: F& a9 ?$ B I=INA(I);
4 Q* m$ _1 d) T3 l0 ~! d7 }$ s' T) R- e J=INA(J);
9 R% f% x7 u1 \; V$ O# P ZL(K,2)=I;9 U5 e5 A% B4 s6 x5 I5 B4 X7 a
ZL(K,3)=I;7 P- x# c4 L3 ?" A: c/ Q+ c% P
continue$ n# ^5 Z1 b% I8 v+ ^! s* R: e
end
C$ H" ^; A" h) j if R==0&X==0
! E# |7 q# M+ E& L I=INA(I);. N8 [4 ]* O7 R" h8 t6 w% H
J=INA(J);, x4 |& T7 h: |
ZL(K,1)=K;
/ p, d# N9 i e1 _7 C ZL(K,2)=I& T$ ?/ k+ F1 s3 v+ x- f; {
ZL(K,3)=I;) k" [( U& @( u& U% Z' P7 \! z4 \6 c
continue' H* B D' G) b7 t, f; g
end7 Q+ U7 n# s" d% [7 C
E=U1(I);3 N1 ~( ]5 w% w
F=U2(I);1 o0 V( m9 D+ v9 o! W
if IG==4& `4 J" V \4 n+ P) s8 s
A=0;
" f7 a8 r" ~# D B=0;
8 f2 _5 i9 _9 C end
7 {* x9 B# Q: E' Z1 a: ?- \! G4 i if IG~=4
6 D7 ]( }: o* N2 ~3 v% b* V A=U1(J);
8 y4 D8 q) H2 x7 m, N B=U2(J);
8 |: Y3 U. L) x end
3 c2 P# l' f! T" h5 M, [# r if IG==2|IG==3( h0 C4 e6 `4 G* z4 {' g
E=E/B1;% M5 C% V( v: N
F=F/B1;
) }) X. b. q1 o/ i B1=0;
9 [/ }! S, P C; s end
# O1 X- y* h; [# l1 b2 F A3=R*R+X*X;! a0 t4 R5 V8 v1 G/ c
C3=E-A;6 I' V" g. j3 p d8 m
D3=F-B;7 B- m1 R5 o9 @/ \4 J# {
A5=(C3*R+D3*X)/A3;1 J5 D) ]! Z4 Y* t2 e& o
B5=(D3*R-C3*X)/A3;6 p" z6 ?; j( \+ q" z8 J' [4 [. U
C3=(E*E+F*F)*B1/2;0 w. h- I; r9 P" d! Y6 H7 x
D3=(A*A+B*B)*B1/2;
/ z- Q; O7 K1 N# E/ I2 T% U P1=E*A5+F*B5;
% U) ~3 {2 |" a% e. ]& E+ q Q1=F*A5-E*B5-C3;
6 a8 C; |) @! J0 Z6 z& m P2=-A*A5-B*B5;1 ^4 _: B! ^& n# e- H. z
Q2=-B*A5+A*B5-D3;
/ {; b1 [$ N4 J- l4 W if IG~=48 Y; x5 n! l; f+ a
PLOSS=PLOSS+P1+P2;6 f5 t7 O; E3 A, H9 B m
QLOSS=QLOSS+Q1+Q2;( E6 r( V. K+ f3 T* k% o5 {: t/ t* ]
QB=QB-C3-D3;8 A/ R: k) R1 d3 J3 w6 F
end1 i2 r- a2 V2 R: F- b
I=INA(I);
& d* U6 m4 F4 P- p# o" D6 E! O2 r if J~=02 C4 v; f3 p/ V l& q1 u2 R
J=INA(J);' I# |, R! ?+ j a3 H/ |$ |
end/ ~: }# p; l$ J
ZL(K,1)=K;
) T+ |" T* H) _7 M7 C) Z* c" d ZL(K,2)=I;5 J% z" C. {* x# q2 l2 t* x6 j
ZL(K,3)=J;
% V/ w% Q1 O3 R4 J4 G ZL(K,4)=P1;9 J7 ?( }! z9 _3 V( c' H6 }& t
ZL(K,5)=P2;# k0 X8 L# z& R0 N3 @, w/ h1 O5 R/ _
ZL(K,6)=Q1;
. k3 L4 k8 U! ` ZL(K,7)=Q2;7 `2 {! Y A+ d" Z' s
end* ]* j$ X/ @- ~ }: v3 G
PLOSS2 \& A5 z" a) S( l
QLOSS
5 Q2 p+ \0 [' c) a1 b; {QB
" F. c6 G# D. n; g! Wxlswrite('outext.xls',JD); 9 D7 O. ] z2 d8 L) i4 H# o+ y6 g
xlswrite('outext1.xls',ZL); |
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