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[讨论] 配电系统三相潮流计算 matlab仿真 结果不正确 求解答

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发表于 2013-5-17 11:12:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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各位~~我根据下图的一个系统用MATLAB编写了一段程序,是电流型前推回代法的三相配电系统潮流计算,但是现在结果不是我想要的,不收敛。请各位帮我看一下,提提建议。图片见附件了。还有个问题:已知的线路都是三相对称线路的阻抗值,那么线路的阻抗矩阵中的互阻抗应该如何计算,是什么样的形式,应用怎样的公式?这里我不是很清楚。
  1. %程序名:qiantuihuitui_I_3.m
    % w0 H4 U4 R" h3 p
  2. %功能:支路电流前推回推法求解潮流 ! H& V/ v; }# w; V$ C
  3. clc
    . k/ U. _/ Q/ G. {/ L, a
  4. clear all; ! L& P" h3 S0 \  N, N
  5. %--------------输入网络参数--------------
    ( X8 N: o! T2 d. T
  6. %1-支路编号,2-首节点,3-尾节点,4-自阻抗,5-尾节点复功率,6-支路性质(1-馈线段支路,2-变压器支路),7-尾节点是否带负荷
    * M" ^+ K5 ?9 z. c
  7. DB=[1 1 2 0.000167+j*0.000208 0.42+j*0.31 1 1/ G; O- Y+ h9 D  ~3 Y
  8.     2 2 3 0.000151+j*0.000188 6.15 1 06 X- M1 k, z  q# j( T
  9.     3 2 4 0.000066+j*0.000082 0.38+j*0.29 1 1
    . c, b- O1 X; q! x( m; X
  10.     4 2 5 0.000249+j*0.000310 0 1 01 M7 R. [0 n$ D# \1 i4 ?' s2 a+ `! }9 a
  11.     5 2 6 0.000172+j*0.000215 0 1 0
    9 F" s( e: L# K8 R8 z
  12.     6 4 7 0.000156+j*0.000195 6.06 1 0
    ! U& _1 v6 I7 E
  13.     7 4 8 0.000162+j*0.000202 6.04 1 0
    0 ~; e' R( P- \. H8 t" W: M
  14.     8 4 9 0.000345+j*0.000430 0 1 0 3 X0 W+ d2 Q9 N
  15.     9 4 10 0.000287+j*0.000358 0 1 00 n5 _; o0 v( Y) t
  16.     10  5 11 0.020563+j*0.321594 0 2 0
      Y$ y3 c* g* [2 g  v3 H
  17.     11  6 12 0.020563+j*0.321594 0 2 08 c7 W; \$ b. |' U. F: i& q" O
  18.     12  9 13 0.020563+j*0.321594 0 2 0 9 V! s* z7 `& g5 w  N
  19.     13  10 14 0.020563+j*0.321594 0 2 0  
    2 T' v: d# A; A7 s4 J
  20.     14  11 15 0.000237+j*0.000408 5.72+j*0.12 1 1 % y$ K+ @* X: |3 v
  21.     15  12 16 0.000237+j*0.000408 5.76+j*0.09 1 1
    , b( `7 c& I3 f- f; U: z. o! I
  22.     16  13 17 0.000292+j*0.000502 5.86+j*0.11 1 1
    # A0 _- y7 f" {2 d. z- ~0 p1 ~2 [( B/ S
  23.     17  14 18 0.000274+j*0.000470 5.81+j*0.14 1 1];
    ) f3 R, V$ x# J2 w" V2 m: D
  24. [n,m]=size(DB);  ! I. N; m- t  K
  25. B=[1 sin(2*pi/3)+j*cos(2*pi/3) sin(4*pi/3)+j*cos(4*pi/3)];
    & x: R1 l; q) q9 F6 n
  26. C=[1.02 1 1.02 1 1 1 1.02 1.02 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1];, i" {5 W- g( {. f
  27. U(:,1)=B(1,1)*C';6 H) ?( t* j6 B# U# i# K! z
  28. U(:,2)=B(1,2)*C';0 B. y& M1 u' W( w- ^5 r: ?* V
  29. U(:,3)=B(1,3)*C';
    8 n7 e6 k: w) y4 K0 S( H) |
  30. %-------------------求解潮流-----------------
    & f3 v( f6 u& l' G2 J9 X
  31. for k=1:15 . N0 i1 L3 n$ w
  32. %   I(:,k)=((DB(:,5).')*(diag(1./U(:,k))))';
    ) t/ N0 V4 U/ K1 e/ R: _( _5 T
  33. for i=n:-1:1 * b4 b1 i& G- a0 U7 b
  34.   %如果尾节点带恒功率负荷,需计算节点上负荷注入的电流
    - ]8 i9 |1 C% R# S( R
  35. if DB(i,7)==1" g! K, R4 e" I5 l/ b
  36. c=DB(i,5)/3;
    + K* i" N3 s* D+ A, x
  37. d=c/U(i+1,(3*k-2));' G- Y3 T( A0 k" X% }  g
  38. IL(i,3*k-2)=conj(d);: J( Q; A+ J+ O& ?5 N2 [! J1 M. A1 T
  39. d=c/U(i+1,3*k-1);
    * Y* ~, C+ u+ b$ P0 `
  40. IL(i,3*k-1)=conj(d);
    3 C3 U1 |" A  q9 Z7 g  n# w
  41. d=c/U(i+1,3*k);& }0 g) p' i. H1 c" p
  42. IL(i,3*k)=conj(d);
    ' _3 r. ]  f8 ~2 ]3 Y, q8 ]
  43. else
      Z0 L3 ]- o/ V& p
  44. IL(i,3*k-2)=0;
    9 T2 ^+ }2 M  m3 U7 K6 M) {) I9 F
  45. IL(i,3*k-1)=0;
    3 H/ {0 g) X1 N+ N
  46. IL(i,3*k)=0;! y; j/ W( g. |, y/ C: r3 l0 U2 ?
  47. end
    , N% b, X% G; O5 z
  48. %找出所有与尾节点相连的支路,计算进支电流(末端电流),存IKj( p  Z& H& q0 P2 m- o; t( P
  49. A=(find(DB(:,2)==(i+1)));7 b4 p; S6 o! g4 I9 |
  50. if isempty(A)~=16 x# }1 [: j5 ]6 y
  51. IKj(i,3*k-2)=IL(i,3*k-2)-sum(IKj(A,3*k-2));! X/ ]2 w* _$ _5 @' O
  52. IKj(i,3*k-1)=IL(i,3*k-1)-sum(IKj(A,3*k-1));5 K7 O2 }& _! @# G" V+ x6 ?
  53. IKj(i,3*k)=IL(i,3*k)-sum(IKj(A,3*k));
    7 I2 z1 d$ Q  b5 N
  54. else
    + x! x. T3 g+ V
  55. IKj(i,3*k-2)=IL(i,3*k-2);* Y+ r# V% E9 Z2 W8 [: o/ c# F
  56. IKj(i,3*k-1)=IL(i,3*k-1);
    : k* |3 M; O# \
  57. IKj(i,3*k)=IL(i,3*k);, ^: G9 y$ P" Y
  58. end
    " X2 c, W, Z; B" U
  59. %计算出支电流(始端电流),存IKi. B+ k0 ?8 J1 @' E" I$ I+ J
  60. a=DB(i,2);; d7 `6 K- H$ D' W) y. }. \
  61. b=DB(i,3);
    8 t7 m4 j7 D) q
  62. Yi=1/DB(i,4)*eye(3);' I1 c7 z3 F$ e
  63. if DB(A,6)==1
    1 m. d: H( y5 ^7 M5 f5 W  U
  64. F=0.5*Yi*[(U(a,3*k-2)+U(b,3*k-2)) (U(a,3*k-1)+U(b,3*k-1)) (U(a,3*k)+U(b,3*k))]'+[IKj(i,3*k-2) IKj(i,3*k-1) IKj(i,3*k)]';
    3 ~0 a- ]: J! }6 n" h
  65. IKi(i,3*k-2)=F(1,1);% B4 ~" Z9 C* }
  66. IKi(i,3*k-1)=F(2,1);0 J  T9 H( s0 X6 |8 E
  67. IKi(i,3*k)=F(3,1);2 J  Y' f+ D$ r( G
  68. else* S. [4 m# [3 t- U  u% y# h! o
  69. YT=1/real(DB(i,4))+j*(1/imag(DB(i,4)));2 \# u& h+ d# q1 Q- ]
  70. YI=YT*eye(3);
    + u7 V9 `: L$ e" K
  71. YII=YT*eye(3);
    6 Y% I0 e! y( a+ L' W" w
  72. YIII=-YT*eye(3);
    0 m" }- o, Y6 f. `
  73. D=inv(YIII)*(-[IKj(i,3*k-2) IKj(i,3*k-1) IKj(i,3*k)]'-YII*([U(b,3*k-2) U(b,3*k-1) U(b,3*k)]'));7 T. K- x( e6 B- F* t; Z! g
  74. U(a,3*k+1)=D(1,1);
    / p0 F! d! A  @8 I" Q
  75. U(a,3*k+2)=D(2,1);2 I# K- v5 k7 v. B! [2 r* Y4 x
  76. U(a,3*k+3)=D(3,1);: d! m! i, I: Y/ H5 p
  77. E=YI*[U(a,3*k+1) U(a,3*k+2) U(a,3*k+3)]'-YIII*[U(b,3*k-2) U(b,3*k-1) U(b,3*k)]';
    " j" T4 G: k& g# d! T
  78. IKi(i,3*k-2)=E(1,1);
    4 u& X* @3 G) G% A% t7 L
  79. IKi(i,3*k-1)=E(2,1);8 N( l% {; E* M, C" {) x
  80. IKi(i,3*k)=E(3,1);5 G- j! _+ T/ N
  81. end ! q6 p3 D4 ^7 h/ N* S' r+ G" m
  82. end
      y; z2 o9 ]" y1 J% K
  83. %前推电压 ) ~; d& _4 f3 i$ s  T
  84. for j=2:n
    1 v' q' P4 s0 O* `9 p
  85. U(1,3*k-2)=1.02;
    2 D4 N3 f/ y) [
  86. U(1,3*k-1)=1.02*(sin(2*pi/3)+j*cos(2*pi/3));
    " V0 ~0 E# W# ^4 C& y
  87. U(1,3*k)=1.02*(sin(4*pi/3)+j*cos(4*pi/3));
    1 @+ V9 a0 k7 e. n* r  o
  88. a=DB(j-1,2);
    ' m( Y+ m7 A( H) P5 K
  89. if DB(j-1,6)==13 B6 J+ U# m7 d3 r9 o
  90. Yi=1/DB(j-1,4)*eye(3);# ~0 \7 ~  i" s# _( f4 t8 y
  91. G1=[IKi(a,3*k-2) IKi(a,3*k-1) IKi(a,3*k)]';
    4 g9 W( C# I0 H' z, Q* k
  92. G=[U(a,3*k-2) U(a,3*k-1) U(a,3*k)]'-DB(j-1,4)*eye(3)*(G1-0.5*Yi*[U(a,3*k-2) U(a,3*k-1) U(a,3*k)]');
    1 D9 a9 c6 G6 R  a  l& e( C
  93. U(j,3*k+1)=G(1,1); 0 K+ d, J  C* @1 c) @
  94. U(j,3*k+2)=G(2,1);6 V: D, V8 Y, p
  95. U(j,3*k+3)=G(3,1);
    4 @  B8 G6 t# A9 A# A1 j6 e+ @
  96. else+ [* V; q1 D2 s6 Q
  97. YT=1/real(DB(i,4))+j*(1/imag(DB(i,4)));6 E& `4 t# y9 z; M# {& j& G6 Z
  98. YI=YT*eye(3);: c* c+ \! \0 p) o5 R
  99. YII=YT*eye(3);1 t9 C/ {1 c) m. |1 L  x
  100. YIII=-YT*eye(3);3 ^7 Y8 f$ ?  j% {2 @$ o3 Z3 P
  101. H=inv(YIII)*([IKi(a,3*k-2) IKi(a,3*k-1) IKi(a,3*k)]'-YI*[U(a,3*k+1) U(a,3*k+2) U(a,3*k+3)]');
    % |! v" [9 |: H, {
  102. U(j,3*k+1)=H(1,1);
    9 a/ P7 `9 J! f+ \5 P
  103. U(j,3*k+2)=H(2,1);
    & J' S% x$ g. Y; W/ m
  104. U(j,3*k+3)=H(3,1);
    ; f! n1 R/ K! x# W0 A5 w" P
  105. end ) F8 S6 n3 o  |+ H' t
  106. end
    3 V8 D, X- b9 b, w7 c
  107. dU1=U(:,3*k+3)-U(:,3*k); * `2 s' b* ^. X* w$ Z% l
  108. dU2=U(:,3*k+2)-U(:,3*k-1);
    3 o7 N, v$ a+ s( j2 |2 N
  109. dU3=U(:,3*k+1)-U(:,3*k-2);
    4 W6 D8 w7 V1 e4 q. H
  110. if (max(abs(dU1))<0.001&&max(abs(dU2))<0.001&&max(abs(dU2))<0.001) 0 w& v* U. y3 w1 @: @
  111. break; & _# F# D3 f1 N: H. X5 W+ g
  112. else            
    ( J3 g" t$ i! R8 G- e3 Z
  113. k=k+1; 5 Z) d% d- r9 i: Z+ n5 v
  114. end ! L0 v1 J& ^- a( F) o9 N
  115. end
    7 z% V4 o1 V. R. C
  116. U
    ( w' l2 }8 K; q. [7 U
  117. IL
    3 A9 f1 b4 Z% d1 t
  118. IKj) k/ }4 ?5 ^% a, k. w9 b7 c, \
  119. IKi
    ' x% A% w; y( f0 w# h
  120. k
    . ~" p! a+ y) q3 E. D  a8 e  u
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    发表于 2013-5-17 14:45:43 | 显示全部楼层
    我运行了楼主的这段代码,发现最后结果矩阵中很多元素都是Nan或Inf,是不是潮流计算阻抗矩阵中多数情况是这样的,还是不应该很多元素是NaN或Inf
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     楼主| 发表于 2013-5-18 08:05:22 | 显示全部楼层
    回复 2# redplum
    , l; c+ [+ O% g: j+ T: V$ E
    , i+ Y8 _# N) D  Y3 v+ o- p& I% M$ J6 E" e4 k) |7 p
        不应该是这样的,这是一个迭代计算,结果不收敛,所以还是哪个环节有问题,但是我还没有找到。
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    发表于 2013-5-18 13:43:28 | 显示全部楼层
    这段代码的原始数据有17行7列,K=1:15计算了15次循环。建议将数据弄少一些,这样才能更好判断到底是哪里不收敛
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     楼主| 发表于 2013-5-21 16:38:26 | 显示全部楼层
    回复 4# redplum , ^5 I" f: y- t+ H
    就是即使我弄成迭代次数为2,结果也不啊~~
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    发表于 2014-6-17 20:04:48 | 显示全部楼层
    这个问题解决了吗 求答案~
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