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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。! n1 M' ?' Z S3 c: _! S# x2 J: R0 x$ R
- T/ N3 h) b1 d2 w
LGP子程序(导入数据):) W' o* g0 w1 V4 H2 C/ X) H
$ l$ }# r4 b+ N4 N( B2 W
SJ1=xlsread('branch.xls')
7 J6 P% \6 z& b- B8 _; lIZA=SJ1(:,1) %存支路状态数%
, u6 n: j! L& o5 ?9 {; t5 |IZ1=SJ1(:,2) %存支路一端的节点号%# _+ L) L8 F6 q+ K& P2 D7 j
IZ2=SJ1(:,3) %存支路另一端的节点号%
7 p0 ^6 L8 M' vZ1=SJ1(:,4) %存支路正序电阻%/ {9 I6 h" l" _* q R; _7 ?
Z2=SJ1(:,5) %存支路正序电抗%) e# \9 P' f9 a5 |. e
Z3=SJ1(:,6) %存支路正序电纳或非标准变比%
3 J& Y* [1 O6 M; k7 b6 `N=SJ1(1,7) %存网络节点数%% I) V: Z; k F. i- ^' I0 W
M=SJ1(1,8) %存网络支路数%
. }' d% }8 z& O0 B8 VSJ2=xlsread('generate.xls')$ }8 e0 `- W; ?; \; c/ Q
IWGA=SJ2(:,1) %存发电机状态数%8 K2 \' O5 K# {& J; c
IWG=SJ2(:,2) %存发电机节点数%$ T6 v5 J6 v! q$ V( D+ S0 s: ~
W1=SJ2(:,3) %存发电机有功功率%
3 b7 A" g* I4 j3 AW2=SJ2(:,4) %存发电机无功功率%
$ R# R/ f3 F- ?) }0 v) p5 W, UIQ=SJ2(1,5) %存发电机台数%, e2 _" _& M2 T+ C, u% J; M7 {
SJ3=xlsread('load.xls')
t+ d* x+ h0 w- y! a0 |& ^ILP=SJ3(:,1) %存负荷状态数%
& }6 s* f& L0 c. J" {' SILD=SJ3(:,2) %存负荷节点号%- p" P; p5 Z% Y# W& T f1 N8 x: P
WL1=SJ3(:,3) %存负荷有功功率%( {+ v. f; C6 P! n. `# p# T4 o+ E
WL2=SJ3(:,4) %存负荷无功功率%* Q5 o8 j* h( o$ |5 e0 H+ J
IP=SJ3(1,5) %存负荷个数%
. |! S" ?) a( V m* u |SJ4=xlsread('jd.xls')2 }% x" _( a6 q8 x) D
N0=SJ4(1,1) %存平衡节点的节点号%, U8 J/ \* h1 h9 q5 C- P3 \
U0=SJ4(1,2) %存平衡节点的给定电压值%
7 E9 Y0 ^: ^& F" G" U8 [, e. gIPV=SJ4(:,3) %存PV节点的节点号%" i! P. }0 x z7 M# E
PV=SJ4(:,4) %存PV节点的给定电压值%2 P+ T: L* i7 d- }/ w ~
N1=SJ4(1,5) %存PV节点数%
% N) @* i# G! B' y% p( VUP=SJ4(1,6) %存PQ节点的电压初值%) E Y5 ~# G8 a& t
3 d: H. N7 i: h! g r/ @9 s( N
LOP子程序(节点优化编号):
- c% f! m4 k) L9 X
& O( v3 s; D1 E4 I# rfor I=1:N %寄存各节点连接支路数的ID数组要预先充零%; y% t, D6 p1 w' N+ Q! W5 o
ID(I)=0;
( T, r) e9 @, A9 `2 B$ D" Oend: o" Z, r! [( |/ i
for K=1:M& C& D h# V) q. 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%
5 e2 j1 p) ^6 I. S$ K0 j3 i8 ?$ n continue- @# P% F+ y/ W3 Y" |" B) ?1 J& g9 ^7 H
end3 R; X! C( b+ x p6 s
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%2 l) X& n0 w, i L, y
J=IZ2(K);3 R4 y2 E6 h& 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%$ L/ [9 b/ c: @# l
J1=ID(J);
2 X, ]8 }9 Y5 k+ [# r, s0 \& c4 S X=0;+ T; ~: c" `' B) E Q# D7 m$ Y. q
Y=0;: m$ b- h) A8 Z1 |% F; D7 K
for K1=1:I1 %判别当前支路是否与前面支路并联%
+ _! }$ @3 E/ @ J if IX(I,K1)==J
5 a0 `: J- ~. w# z X=1;
9 k: e. m# h% o9 S+ e break+ t; @( T2 F; v' A
end
l+ K k; [7 X end: t( B% h% [' h* O) F
if X~= 0. f6 S/ g+ V4 |# l
for K1=1:J1
+ r! o! ~9 c) g' p* ~4 }9 J if IX(J,K1)==I
' A3 b' j! \7 f7 B5 j+ Q Y=1;4 W$ Z& f7 m& B) G0 b' L# w
break
& v; M, x. j1 S$ i5 i end p% i+ l) Y2 [
end3 z" x% w3 j4 I- p
end
+ h) a; Z- M' E% H, W: |5 O 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%8 N) A8 M. ~% F& E
I1=I1+1;- V" o+ a5 P4 K- A! \! z% l- P
J1=J1+1;7 P9 P3 o% L* D9 {
ID(I)=I1;
; P4 o4 J" @6 O ID(J)=J1;- X/ m' O- l8 i0 @
IX(I,I1)=J;/ p$ B* A7 W$ }0 J$ Q% N
IX(J,J1)=I;
/ N3 K- G- t/ Y* A% m" } end
1 E. \# D& |9 d4 Mend5 w- s* G$ Y6 n9 x1 ~) G: e
for I5=1:N %在尚未编号的网络中查找连接支路最少的节点%
! `9 C. q9 t$ X: |$ Y9 o6 y I1=1000;$ a( _( h: W- l S- H
for I=1:N& E3 \4 Q" L I
I2=ID(I);
0 }; ^& C5 d. c+ l+ { if I2<=11 M1 N6 `! I: M
I1=I2;
4 d0 C# B1 m' l" e& ^1 e* ~ J=I;
* Q' y/ v( L" Z/ w6 Z# f break. [/ l- Y. j5 M6 H1 O- s2 Q
end' k8 l, _4 s8 c
if I2<I1
4 c' d* s3 `7 u0 N% t1 M! } I1=I2;: l. z) a2 h0 p! q* q! @ C
J=I;# d. v6 O# z8 F2 m% d
end8 i/ I9 ^1 { _
end
1 G3 V) L9 V' \ O INA(I5)=J;
7 Z0 k6 ~$ [$ e8 C INB(J)=I5;& M7 A3 C1 I2 x1 D; n1 N
ID(J)=1000;
5 L! P5 u/ X8 r8 n$ p 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% $ C* S F/ w& f7 S; I# 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%
5 W1 K$ j+ V. n9 ^ J2=ID(I3); %再从ID数组取出I3节点连接的支路数存于J2中%
! F8 q$ { ^* H: \ for J3=1:J2 %挨个取出一个与I3节点相连接的节点号%
7 y6 |2 F6 X) E! {; a8 L, q- c J4=IX(I3,J3);
0 r3 r$ R' Q9 X9 T) E% B9 L if J4==J %判断J4是否等于J%: }: Q, j3 X% p/ ?) z
break8 r6 @2 M( p* }0 _) ?' A
end
4 L) |9 ^5 Z' L3 t* j+ L; F end
0 P! q5 ] H) {5 H9 a3 ~8 z" c IX(I3,J3)=IX(I3,J2); %去掉与I3节点相连接的节点号J%( f6 _# V, z* @/ ~, w
ID(I3)=J2-1;/ ^' s/ G$ p7 k/ n
end
* P3 d( |3 M% D" Y X=0;+ }2 A$ N7 e. u7 i9 W7 k8 E2 O
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 O, w9 T6 A0 I2 [+ l( R 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%7 x7 a! u- [" Q" k4 \1 c$ T
K3=ID(K1); %从ID数组取出K1节点所连接的支路数,,存于K3单元%
" v5 _2 f6 s0 k/ C 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%
0 a. ?& `' A0 X; ^$ p K2=IX(J,J2); ( k, F7 B6 M" |7 K( c ~
for J3=1:K3
; m+ O* O8 j. `) c% u4 p+ x, e2 \ 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 r5 T- b$ {. P/ ` {& C1 S9 b 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%; k4 g7 l- z/ K2 |8 @5 X
break2 u1 b' x2 h6 {2 _) F
end/ {& P6 k6 t. r7 J" }
end5 p' i' n5 A- j. R4 o! o& n
if X==0 %K1与K2节点之间增加一条新支路%4 e, t' w' t& R( C* o+ X
K3=K3+1; %K1节点连接支路数增加一%
( T7 {6 Y; g0 Y/ G2 c. w IX(K1,K3)=K2; %寄存对端节点%
: r2 x; h' c1 a6 d* s ID(K1)=K3; E2 H, F7 H; V. L: n
K4=ID(K2)+1; %K2节点连接支路数增加一%; J2 M) t2 o9 \+ l
IX(K2,K4)=K1; %寄存对端的节点%
5 M9 q i# l, B ID(K2)=K4;0 X1 f2 {) g' Z1 S! |' f' Q( Y
end
0 @; X4 X% m7 Q; t8 o% [9 n" t* G% ] end4 T5 e! R# {; Q0 y+ U
end7 Z, A$ v) n/ e4 n4 x7 y
end0 ]2 w$ u' R& F2 ^+ r4 M9 ]( I
& N: J! U7 B) k1 y
LKP子程序(优化编号后的新节点储存):$ \9 h( R- `+ z( ~+ R& y! `1 p
`; h, ~% X% G+ o4 p$ Qfor K=1:M %将支路原有旧节点号换成新的节点号%8 k0 ]/ ?! K5 J) x# N
I=IZ1(K);
2 u- ~9 U6 n5 G2 N6 R7 q s J=IZ2(K);) a; T1 `4 |4 _/ }
IZ1(K)=INB(I);
5 ~0 E% \ k7 {; y if J==0
: B* i# [6 D& g0 ^! l+ C& N) M continue" a$ p* [2 b$ {4 ^$ z9 ?! u; U' g
end
$ u+ `; y% y8 v' g* h; E IZ2(K)=INB(J);; U" k/ P! b3 o- a! l3 |, Z
end
# e; J! c7 M" t1 ^ jfor K=1:IQ %将发电机旧节点号换成新的节点号%& a: v |& a5 a/ I
I=IWG(K);
, c1 Z! p. K- B4 y" r. I0 X( T IWG(K)=INB(I);7 U; _& ]1 F" R- ^: U6 [7 B5 y8 ?/ }
end
' f9 X! a# O' r4 Y+ Z1 {: f# V. D# Tfor K=1:IP %将负荷旧的节点号换成新的节点号%
5 O2 J6 d' }6 d' o I=ILD(K);
/ y V4 H7 M7 W4 l ILD(K)=INB(I);3 ?& l3 k) W; ~
end
: b" z" Y, N$ v5 }# K, F ~for K=1:N1 %将平衡节点的旧节点号换成新的节点号%9 R( O" R/ X/ S2 @/ m& j) W: g
I=IPV(K);
, e% b5 [4 x+ A- Y9 H6 B$ P! T IPV(K)=INB(I);" ?$ }% \% @0 V" V( c8 g1 \$ X0 E
end
" t @% w; g# @' z, {# CN0=INB(N0); %将平衡节点旧的换成新的%
3 }+ |2 U7 r+ t; k% ^" d- x8 n5 Q$ P9 H. E# T! [( W
LDP子程序(形成导纳矩阵):% k4 x: i) D" ]0 L/ G0 ~
0 y* W5 }8 q7 k0 [6 z: P6 P4 Efor I=1:N %储存自导纳的D11,D12数组要预先置零%
) X5 R% W% {. q: j5 P6 P* k0 \2 y6 y D11(I)=0;# V& u, N8 i; |3 e
D12(I)=0;
: q+ Q) O! q9 \end4 ?% ?. z5 i- y- X, u
L=0; %非零互导纳元素的计数单元,开始置零%% B& s" n- x2 T5 D4 M: d1 v8 u
for K=1:M; ~9 X! b: _+ f4 a6 b" |* n% S- |
IG=IZA(K); %IG是当前支路状态数的临时寄存单元%3 w2 d: P9 w% v+ _- ?( y+ H5 s+ K
if IG==0, Y9 A' ? ~* e
continue9 g5 o( A4 G; T4 D: |
end
) j5 r' F* |; y2 Q9 p d6 V* l I=IZ1(K);
9 ]- P4 k) }/ M4 ^0 ], ]/ h J=IZ2(K);
, k5 @) _% |* ]0 W' r: Z" v5 a/ d R=Z1(K);# z+ D. Q( ]. R& h% \8 ]
X=Z2(K);
$ _' \+ f- b* R8 X- w5 l3 U B=Z3(K);2 V( T: f7 G1 S0 w
A=R*R+X*X;
) c2 O5 c: h; ^9 i, @; A) o if A==0
# l- y$ ] w- G0 K continue
& E1 D$ \, b- p3 J end
6 F' M/ K4 J5 ~/ @ { GIJ=R/A; %计算支路导纳%
+ A, J! H' U# c7 t/ O5 q9 i N1 C BIJ=-X/A;
( E( F5 g4 W& l# \& s3 ?; l; i$ e Y=0;0 F; {9 H8 W2 C. g; P2 K- Q0 z
if IG==1
* I3 I$ @6 @/ c. r) q Y=1;
9 C- w" I8 q1 ^$ H( y 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%
4 x* @+ N- `6 Y1 l! P4 v GJ=GIJ;
: K: U& s q( N3 J9 F. t BI=BIJ+B/2;
! r. Q( |& `) R* V BJ=BI;0 }! P7 W, P4 G
end
: v. I* c! w6 A" h' n if IG==2|IG==3
) w; l1 C3 j4 l- W5 b# M" m Y=1;& T7 n- m* G# x# n- 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%
0 O+ b: }- @/ _" R2 I- ^# e2 X BJ=BIJ;
" N8 g$ c7 T' z5 K) q- i GIJ=GIJ/B;
' m- ~# R9 t" O5 s+ M BIJ=BIJ/B; s V' t I, p! Q
GI=GIJ/B;
% j! W$ U4 G3 T9 [: ~ BI=BIJ/B;- \5 y+ y4 N0 K# M
end# X- x9 I u g& x0 e
if Y==0: d: o: X; L2 o0 I
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%- H) F% c s3 }6 D+ r
D12(I)=D12(I)+BIJ;
: Y2 u) ? Q. @ continue
; e5 ]0 @% q$ p' c, V end
* s1 P& b5 @& w: @9 R if Y==1
5 R2 L0 @% D5 W- h3 A: | 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%
2 l: C I4 a' @ D12(I)=D12(I)+BI;% _( w; s9 i8 T: [4 J
D11(J)=D11(J)+GJ;
/ f' H; f1 T1 P k4 U5 S3 w D12(J)=D12(J)+BJ;
3 e4 o$ x( @ N; E: |9 B+ N L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%
$ c/ ]0 L" L1 K; k5 c YZ1(L)=-GIJ;
: M. g n# [/ h# G% r% M YZ2(L)=-BIJ;
: e( n- Q3 y/ ?' L6 c' f IY1(L)=I;
# H& J- a' @) Q8 V0 d" } IY2(L)=J;. f# [/ I/ L, r4 G, G4 i+ m
L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%
" S' x7 y6 o. G3 Y YZ1(L)=-GIJ;
# g* p) E( j6 [9 @# Y5 _ YZ2(L)=-BIJ; ?1 ^/ r3 @' J3 i; R
IY1(L)=J;' L8 F0 T& Q: @ i* K
IY2(L)=I;
0 r @" S7 y$ A4 c: u: D/ ? end
& `* O" g( I' j! e2 Rend
5 k/ V& u7 R& {" {7 U/ M9 I, @$ lJ=0; %J是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨个累计%7 v3 N, T. e0 Y& T; h3 Y( d
K0=0; %K0是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨行累计%
; a9 a; F5 W; B! Ufor 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/ n1 m: R, A0 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%
! M4 s9 a D0 x; D1 y7 V. X for K=1:L %K循环挨个检查不规则非零互导纳%
+ t& x( N2 q5 l; g% e( q" ~ if IY1(K)~=I
1 ^! ^& _. A/ V6 Y+ q6 D1 { continue
: Q' e) Q& S; @9 ? end
' M* O2 i' j4 g% i: C. P# q 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%. C, X* }/ P. K. R% M" d
Y=0;
4 m- k' r4 @$ N9 ^2 |7 R 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%- C, B; K6 V5 S6 x
K2=K0+K1;
( M e- ?! c: x8 n8 @" c if J3==IY(K2)8 m7 R0 V4 V- \' h$ Y& q7 ~' l
Y=1;/ X n6 m% w8 P
break
6 _) Z7 g T( I+ r7 {/ R% j end
- R) t3 H$ f7 G. D+ ^- J8 ~ end7 U) Y9 b6 F; F8 B
if Y==0 %不存在列号等于J3,即非并联支路%
4 b& @9 ^7 `, V+ G" Q J=J+1;
8 _9 Y4 B+ s6 |" ^ Y1(J)=YZ1(K);
! }; s& y" G3 A- e9 T3 S Y2(J)=YZ2(K);
: U# P+ N; R4 R IY(J)=J3;
0 H6 S, `. g( M0 S% N' i J1=J1+1;8 q, ]1 o: O. u
continue5 I* ^, C% O7 |2 F
end7 M7 H9 \9 G, I( m: ~
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%
. I: a2 E9 j4 b& N. Q Y1(K2)=Y1(K2)+YZ1(K);- I/ N; B0 Y' L) g
Y2(K2)=Y2(K2)+YZ2(K);/ J( f# O+ }0 Z. M9 o9 H
end
4 k7 L7 d8 N1 ?6 Q) { i end * ?- V& ?$ ~" a: o+ f4 ?
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%
/ B3 x( D( W, \- ~/ w0 h K0=K0+J1; " X) }6 k9 B' N9 U* }& f% J- m6 {
end
9 @2 |9 j- J, FLIP子程序(PV,PQ,平衡节点赋予初值):+ |) }* \; ]' P3 |/ t. _7 o
7 v8 b; Q: G: Efor I=1:N $ f9 o% I: L8 E$ }. j
U1(I)=UP;
3 r( j: a/ x1 i# `3 K$ g& f U2(I)=0;; M1 o# j/ J/ ^% W. g
PD(I)=0;
1 J5 V" _8 m+ M) z( u5 n9 g QD(I)=0;# M$ x5 E5 K' c# v5 U5 L
PF(I)=0;
* O- l( q1 p/ T. r u8 ~ QF(I)=0;
F8 R- M7 T0 Y IVI(I)=0;5 b, q6 T/ W, `. F
end
p( y/ x& t& m' nfor 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%0 { o/ w2 m( _0 {7 y" b
if ILP(I)==0
4 T0 b# x1 L% o5 @7 r- ^. i/ x7 l continue
. \: I# O: w8 `9 [8 N; y end
/ `1 y3 _, g' B1 K: T# @" M J=ILD(I);
$ H( I# X% @# K: ?+ l PD(J)=WL1(I);2 d: q5 {3 I9 t7 `) W4 l9 } n
QD(J)=WL2(I);
( K3 B4 Q$ \& rend
, f1 I4 f0 i: R$ e" h) Lfor 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%8 o0 I- {, [2 L9 L% x
if IWGA(I)==0
& ^" k; B" x& q" f- J continue
# D6 b% H0 l) Z1 Q+ `3 \# U4 L' X7 u end
# I& c& y' J! b J=IWG(I);+ E, Y/ C, C0 i* C
PF(J)=W1(I);
9 Y6 G& f- b3 |! i& l9 _- W QF(J)=W2(I);: f( `9 x0 Y! X3 y1 i
end
9 f! I" r1 J$ V* Nfor I=1:N1 %给PV节点加标志1%% }. d/ Z# V' a+ ]$ O. `7 W3 z
J=IPV(I);
& ~$ b: z: V, A# j: [! E$ G: A/ F' I U1(J)=PV(I);6 N' M7 ?' j& r% F- B$ ~4 \
IVI(J)=1;4 v+ H4 w# j. C7 _3 K1 P
end
& w+ L* N0 V" @6 s/ A4 \5 hU1(N0)=U0;' q% k6 ?6 w \8 d* ]
& N, k3 t, q6 X- YLJP子程序(牛顿拉夫逊法解雅可比矩阵):
9 @! U2 b. ]9 k' o9 H4 ? Z. ? M
for IT=1:20 %IT是迭代次数储存单元%# Q+ D. _, T% X4 S: w+ c
AM=0; %AM是用来寄存节点功率误差的最大绝对值%4 g. U. _, t4 e* z! r
K0=1; %K0是导纳矩阵非零互导纳元素的指针,开始置1%
+ j9 r3 G; n0 H) w( P 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%
; O4 B3 X: O) l. x0 u0 y' F% |4 t A=D11(I)*U1(I);, @: i+ l& ]6 \) H2 {
B=D12(I)*U1(I);
8 K# y2 y4 j; p: q' O+ Z1 I" y R=D11(I)*U2(I);0 `" L1 M' X8 {/ b2 N$ ~
X=D12(I)*U2(I);3 m/ t. Q0 |# P- p3 Q
A3=A-X; %A3,B3单元寄存第I节点电流的实部和虚部%. v0 f; B* [: Y1 a- V
B3=R+B;
5 Q* b+ d& j2 W7 V2 { 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%
/ K$ p5 M# Z) L! C2 N+ R: r 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%
# j% s% w- ] \ J=IY(K0);2 l! o/ e y* e) e; s, D
A3=A3+Y1(K0)*U1(J)-Y2(K0)*U2(J);4 a+ x ~2 a: l3 P
B3=B3+Y1(K0)*U2(J)+Y2(K0)*U1(J);) Y% }3 y8 z6 w5 K! O
if I~=N0&J~=N0
* @) H1 r, p% ^3 `3 b J5=J5+1;
$ v H6 U6 C' {% R) {7 F( X) [7 J JK(J5)=IY(K0);& J8 k$ e/ T V2 a1 `/ R
AK1(J5)=Y1(K0)*U2(I)-Y2(K0)*U1(I);
+ @8 f# h( z8 r8 b* O A" n: `7 ~# p. x AK3(J5)=Y1(K0)*U1(I)+Y2(K0)*U2(I);7 A+ s' \" p2 B$ ?. ?
AK2(J5)=-AK3(J5);
8 S* l. f4 m# x2 r% j AK4(J5)=AK1(J5);( F1 I) I/ L+ y( O
end* U& k: e- L+ C( y) [8 w |
K0=K0+1;- b) \- A. d# \" x9 K
end. A8 x+ O8 s _8 e0 k5 y
if I==N0 %第I行如果是平衡节点%
/ f: j: j. c; b% k9 N! J: {6 q GQ(I)=A3*U2(I)-B3*U1(I);4 {# {1 Y3 l6 H0 L8 _+ b
GP(I)=A3*U1(I)+B3*U2(I);0 Y, K) M7 y# V$ ^* f4 @+ [2 R
CK1(I)=0;
5 v! t: u$ E- T CK2(I)=0;2 R" { `8 k& p; n: n
JF(I)=0;. C, t+ l( n" t! C
continue8 I; a5 h6 }+ \4 P F6 N9 Q# F8 V
end4 b. j+ J( k u
P2=A3*U1(I)+B3*U2(I)+PD(I);" j' V: f/ K$ u- R) l7 j
Q2=A3*U2(I)-B3*U1(I)+QD(I);
/ W. B/ R9 P( J* Z2 ]& q GP(I)=P2;
1 a; l) ]' o. e* s# Z GQ(I)=Q2;/ ]& ~( c z( y" o7 x- f
P2=PF(I)-P2;
) w4 e& @1 { W' p6 s Q2=QF(I)-Q2;8 y, H2 E1 b) m2 B# u# L
P3=P2;& \0 K7 A7 K9 Z6 l( N0 g- k( |
Q3=Q2;) B7 Y, y8 w% ]+ y0 m' J5 U1 t7 P
if IVI(I)==1 6 m( X" U7 ^# G" b
Q(I)=Q2;5 ~# M( y/ R+ b' f) f* m0 M
if Q(I)>0|IT-1<5/ q4 y8 ?6 g/ P; h; T1 F& Q
Q3=0;
3 U3 A' R: f6 h end
0 W7 j, S. s" r end
! r. y* E! z* b; c AK3(1)=A3+A+X;/ h: L' E# N. Z8 P) e, X( K
AK4(1)=B3-B+R;+ d/ _6 G {9 |0 I- u
JK(1)=I;
1 H( o; G2 j: U CK2(I)=P2;# I2 g0 F W) P4 |( I! G! c. M7 F' @
Y=0;5 Y- ]* O# d5 ?
if IVI(I)~=1
0 J! i4 J' d& @- x( q5 U- V Y=1;4 W' X. h) Q& j! M
end& b; ] M4 e7 }( \
if Y==09 i. O& C Z8 o1 C7 |" k5 h
Q(I)=Q2;
$ I. k. R8 |# }" a if IT>=5' g# k6 j0 ?. J$ q
if Q2<0
" v2 j/ t9 D$ G$ j Y=1;
2 b8 M6 M; y6 x1 V4 J/ Q end
7 X. d# H5 \, s/ |, m end& H( l3 K9 U; ^& ] N; ]
if Y==0! b k: k7 J9 i, W7 t
for J=2:J5
5 I' Z" A0 u: g AK1(J)=0;
2 s9 t7 {* r& z( A4 e+ J7 n AK2(J)=0;; O/ `; }# F' U4 l9 d/ M. q
end% P1 ~9 i/ L# Y( c- x2 \
AK1(1)=2*U1(I);1 u1 z/ F6 y3 a u r
AK2(1)=2*U2(I);
$ r A0 D0 ]! J1 p4 W# S Q2=0;8 R6 g2 T }3 C, r
CK1(I)=Q2;
r; B, @8 k6 Z end
" L+ i* y' F7 w6 U& d end
3 G) H6 Y6 u' ^& @" [ if Y==11 m8 D& l% G# d; |
AK1(1)=R-B-B3;
! i5 c; E5 X8 L3 z AK2(1)=A3-A-X;
) _! b. `; d E CK1(I)=Q2;
5 F; ~- T, Z, l9 Z3 s4 ~% c end- W$ I% S7 [" M) ]
C5=abs(P3); %判别节点功率误差的绝对值是否大于AM%
H- L7 c( s, \+ d! \ D5=abs(Q3);% n6 l0 D" K# p" U* E1 C
if C5>AM. u) a2 i' \' c; w
I0=I;3 Z6 `3 |5 w: o4 d& T; Z
AM=C5;
( U; j$ ^, k5 u9 ^, R end. ~8 s4 ?0 B5 I/ E' X
if D5>AM
% H7 @# ]1 Z7 x6 E: r* o+ I( W5 w I0=I;
: p o }8 h( F9 h7 J5 e; o1 V( l AM=D5;2 b7 x( N; ^8 w2 q, p K: Y
end
) I8 [9 {) o6 W, u# ^. c5 g* [3 F K=1;
7 a2 d( d/ @* t9 n. E& \/ ?/ ^ for I1=1:I-1 %进行消去运算%
' p6 Q8 q; m' w; T' O X=0;) \! p" H4 N! w, b4 ^
for I3=2:J5
# H# q( q; _7 W: }6 u$ v9 Q; ~7 w if JK(I3)==I1* `: _4 [3 {5 n: o1 N* f
X=1;7 d( ^! ?( j0 }* \/ y/ I5 h
break
0 ]% Q* E$ g5 ~ ]/ ~) u end
" ?) k# E' j& R end- j" N X* l) ^# i- X8 E# a% s/ S9 d
if X==0
4 m5 \ H- w- k4 {: g K=K+JF(I1);+ ?( J" X2 Y% M% L, |8 u1 Y7 ~( G
continue7 [1 _3 a( f" L
end
- x' m" Z' J. @8 e6 \5 h for IG=1:JF(I1)
! S0 |1 p7 [4 ^9 H# u Y=0;! f& L, @* g' l$ @6 ^7 d
for I2=1:J5
/ h8 L& G0 N4 m6 R8 e8 X& C if JK(I2)==IJ(K): T4 V' x0 u" @) k9 y5 G
Y=1;$ k& R2 b# [8 k/ i/ W8 x% t
break
7 X% W: v( ?% y9 h end+ @' g) u3 C) ~4 o8 Y5 j0 U
end* P2 \4 R/ { W2 {- U2 x# M
if Y==0
' u' N( @, M, F! w+ t J5=J5+1;
I8 T5 @6 K% W7 g6 P6 G: ] G AK1(J5)=-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);- j( @1 Q" X- E9 x" m: P: Y
AK2(J5)=-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);0 I m; ^; A' h& p3 A: R7 a* ]
AK3(J5)=-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);! b; v# V9 ~6 f& C* z0 `
AK4(J5)=-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
Y; z+ k, t' c, A JK(J5)=IJ(K);
& G1 Y6 k5 p: V end# P& {% B* s. Y7 K l2 T0 ^
if Y==1: f7 `/ H5 w6 o& z8 }
AK1(I2)=AK1(I2)-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);2 m. U' G. q& P$ u
AK2(I2)=AK2(I2)-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);
+ s. r# K6 u N AK3(I2)=AK3(I2)-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);
U$ ^# _7 j: | AK4(I2)=AK4(I2)-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
$ A6 J2 R6 S. N end/ K2 k* L! O7 w: }2 Q I% E1 E" p
K=K+1;5 a& j7 I7 x! _+ m
end
7 ^) s* ~6 K0 i; W6 c, x4 V CK1(I)=CK1(I)-AK1(I3)*CK1(I1)-AK2(I3)*CK2(I1); P; B# S h- z. I5 l$ A" t
CK2(I)=CK2(I)-AK3(I3)*CK1(I1)-AK4(I3)*CK2(I1);3 t5 z- B, I1 B5 u6 B
end
( s% F1 q0 S8 H" q; ]# i" ~# a K5=K;
- J' k: Y+ X- ~2 F8 }6 A, ^ A=AK1(1)*AK4(1)-AK2(1)*AK3(1);
& _; a$ x3 T/ S9 Y if A==0
/ b: t. c3 W0 [8 b, I- w: t9 _ CK1(I)=0;9 @- ~9 o6 N4 R. n! u
CK2(I)=0;% n* v5 r, `/ ~7 Q
JF(I)=0;; d @# D5 O; V- d0 `8 d# |
continue
- v( o: Z$ A6 H; s) b. h! X end m9 P" o* @* Q! E
A3=AK4(1)/A;
9 n0 ]: \+ a- Z2 m7 p B3=-AK2(1)/A;
9 t) w2 D. A/ z C3=-AK3(1)/A;3 R# F# v, Y& M+ ?( W' Q+ f8 ]
D3=AK1(1)/A;1 ]- | \# @! X N' g
for J=2:J5
) L( T, ]) l" j7 N1 e/ g: \ if JK(J)>I
. g" V6 x# I3 b5 ^ IJ(K)=JK(J);
3 X/ r( T* J" a$ U& ~- L/ J: O9 p AJ1(K)=A3*AK1(J)+B3*AK3(J);
' T+ c* E p+ g" \( J- M6 e AJ2(K)=A3*AK2(J)+B3*AK4(J);7 e0 f5 L# _0 V, e0 S
AJ3(K)=C3*AK1(J)+D3*AK3(J);
: t+ `, c. p& Q AJ4(K)=C3*AK2(J)+D3*AK4(J);
: M& J! k" {4 X9 Y+ S K=K+1;6 t% L; |2 M# v, w9 q
end& g0 z' F& N0 E% L7 \3 z
end% s& J7 c3 {( a- U4 d2 B5 B$ R" R. h: J
A5=CK1(I);
, a" x5 j5 `" w# ? B5=CK2(I);
, t9 j, p5 ~8 h% d& f8 R CK1(I)=A3*A5+B3*B5;3 `( b) T5 X$ m- s; L+ a
CK2(I)=C3*A5+D3*B5;
8 P0 ~& a9 B8 @, Q+ d JF(I)=K-K5; t9 T6 d+ ~* k2 F d
end / |. S. Q6 Y* W* v8 q8 x! \* Z
fprintf('%6.2',AM)
7 j6 q% k, H# s2 B$ e* D fprintf('%6.2',IT)8 J- x' N; Q2 c0 G' `* M
fprintf('%6.2',I0)
# ], H2 v/ {! c {7 {! J if AM<=1.0E-4
8 Q4 f1 v4 _. v4 ?4 `1 t* \ break( {. s" {" l2 r8 X0 V
end. b! P8 o: @9 `- X" ^7 x# c8 W
if IT>20
) z, g4 T- X& Q9 @7 m break
! H8 y" s) F4 [ n end' g c3 _+ L4 P
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%
6 B% i5 x- T- M7 n( c' j, X! H for IG=1:JF(I)1 h% {+ l7 P5 N! D y$ L9 }
K=K-1;8 z3 q( |" A9 H+ L0 a7 r# Q% X
J=IJ(K);- x( m% ] m% z
CK1(I)=CK1(I)-AJ1(K)*CK1(J)-AJ2(K)*CK2(J);5 H3 |+ p. B, c0 N
CK2(I)=CK2(I)-AJ3(K)*CK1(J)-AJ4(K)*CK2(J);
O8 z' o. J( {" W, L$ a% P end! E4 c' B; o( @- z& U1 x. y4 i
end( v( }6 G9 a v- N g: O
for I=1:N %计算各节点的新电压%- T! I8 K/ a) G' V
U1(I)=U1(I)+CK1(I);$ `8 t" C3 q# L" m
U2(I)=U2(I)+CK2(I); % c8 h7 c7 T: A" n8 h" `
end
" ]% {6 u, I& ~' p5 K. b for I=1:N1
& R6 X) x; N" Y J=IPV(I);
) s9 M2 d: A+ b4 p* F5 k if Q(J)<0&IT>=5
$ R# B% j9 S' _+ S continue
' c* L: A* ~1 _7 V end/ Y, `0 E. B9 f1 m, J5 s J3 P
C=PV(I)/sqrt(U1(J)*U1(J)+U2(J)*U2(J));
2 ^3 Y, m9 C$ e3 ^3 j% s5 l) N U1(J)=C*U1(J);+ g3 I5 `; e* x$ }: z* p
U2(J)=C*U2(J);, E& P9 [9 I7 S0 k) v
end: e8 X* w/ \5 Z
end
) _! t9 R) y0 t) ?; M& J$ [( q7 y# k% J" i6 t6 ]
LRP子程序(输出节点信息和支路信息):
$ ^2 Q4 x+ P0 i$ v1 Q) O R
( i8 e! m( h8 PGP(N0)=GP(N0)+PD(N0);
0 z% |/ L3 U2 s! _# i/ z( I0 OGQ(N0)=GQ(N0)+QD(N0);
2 Y9 A2 L$ E- {7 P. r- cPG=0;& d9 Y2 K- z' h( m" b, Q& g
QG=0;
/ g0 p3 o3 V. O lPL=0;
) G0 T2 |* Y# M) rQL=0;
. h7 J' m3 f) c; R7 iPI=180/3.14159;
: ?, V% ]6 c3 R$ \, sfor 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%
% ?1 A/ F0 G. Z; ]7 B u I5=INB(I);' } N$ [( S3 C- ^8 b# B
E=U1(I5);
/ T0 ^0 @$ W$ q6 R% z- ~ F=U2(I5);
* C2 k9 s& z3 f7 c( ? A=sqrt(E*E+F*F);
1 H1 r; C3 O. u4 G7 o B=PI*atan(F/E);2 ]6 ]+ X+ i, A/ Z- v1 X
PG=PG+GP(I5);" W" F7 E/ r* F; ?- g& w
QG=QG+GQ(I5);
( u3 v8 Z$ [6 K; a0 p PL=PL+PD(I5);
2 @( a& g! d, h O; \$ d QL=QL+QD(I5);# j- \. N/ G5 Z# H* f Z, M; \
JD(I,1)=I;
( ?, Z1 d' o7 f9 D4 J/ { JD(I,2)=A;
, A) K! _. e! M8 p JD(I,3)=B;
$ E" I% E; o( U3 S JD(I,4)=GP(I5);' G4 |2 j( Q$ e7 N; p
JD(I,5)=GQ(I5);
1 g1 _, B: O1 `* u" {# | JD(I,6)=PD(I5);
: T' d$ p3 M/ e2 M' c" z# a JD(I,7)=QD(I5);+ ^5 q# l# n" m
end' u# t P' s3 h" a
PG" q8 Y$ O, O. U+ k9 p2 _ w ~
QG
8 u' {9 J$ I" { ~' A3 _1 Y0 S2 iPL' m: w* W. h5 Z8 f; r5 o' B' t
QL
( c b; o) x* OPLOSS=0;
. h* a* |6 K3 \5 W, g7 J8 n! SQLOSS=0;- L$ B1 G- w" r8 x
QB=0;
" R2 ]: b- q$ J# ]( `for K=1:M %K循环表示每次输出一条支路的信息%
' C9 M8 x' F% y7 }' i3 u IG=IZA(K);: S- i: s5 X' ^
I=IZ1(K);; a) M: u5 L6 b7 q( @! ?- F
J=IZ2(K);: `) A( g+ @) Q; K
R=Z1(K);
4 y: ~' U5 V2 W1 J X=Z2(K);" {) q5 g+ x, \3 y3 J
B1=Z3(K);
$ C ^. p3 [- \( q g( J if IG==0
4 ?! m9 y* s: g7 A ZL(K,1)=K;* i. Q2 w1 [$ l
I=INA(I);+ P! S% H; ]( n# b
J=INA(J);
. L- J# C' g7 `1 c0 e( X3 D ZL(K,2)=I;
4 h: m: V- H; n ZL(K,3)=I;
5 i! X2 B/ ]+ {9 G2 w continue
& N; l$ ]& ?7 k4 o C end
4 f( P" w# Y/ c* X if R==0&X==0
# R4 P8 l7 p& d C% z2 i6 S I=INA(I);" u3 E/ N1 J5 l( T
J=INA(J);
, L, R* i1 K3 u' h6 Y, g2 \ ZL(K,1)=K;
5 V8 B+ O/ H3 C2 {/ D) W ZL(K,2)=I( H7 ]3 {- a/ g' f2 ~4 b
ZL(K,3)=I;( Z+ s# I- V) m7 U3 N) A# [6 a, e/ @& f
continue
2 Z$ |7 |, ^' J end
3 S: e5 \. ^) F, @$ u E=U1(I);
+ K" L2 ]: o5 K" g3 w5 I6 Z. g1 W3 K2 U F=U2(I);! m; q: t, F2 r( `
if IG==40 Z* ^4 N) l* i
A=0;
+ L' X6 a* _/ @5 y B=0;
' |* M. _$ A$ I3 ]8 K0 J4 n! U end
. J* v" Y0 V. |1 Q" [ if IG~=4
9 l% A& i+ |0 o7 | A=U1(J);# C" q3 Q/ Z6 H1 z0 k' i
B=U2(J);
+ r5 u6 y. w: a' l* M1 F end) G9 D/ \. W. x) S; u
if IG==2|IG==3
9 H) G( S# A7 m9 D E=E/B1;
) q2 X& A4 E" G) }) r: _ F=F/B1;: I! \$ ?' Y& l9 F2 B
B1=0;* k$ z @& V# q- V9 a" [: i% J
end
6 z- a R" k: o6 J3 D- Y s5 H A3=R*R+X*X;9 b! s' d, W* o( Y# W
C3=E-A;
1 k' m! x4 m: a7 O! J8 q( @ D3=F-B;# U0 o% ?! s7 A( g1 n. @
A5=(C3*R+D3*X)/A3;
6 ]/ D8 G$ w! W) e9 N3 K B5=(D3*R-C3*X)/A3;
7 [2 U$ B4 x# V I3 T4 ]/ i C3=(E*E+F*F)*B1/2;
3 M0 I+ @# s0 K D3=(A*A+B*B)*B1/2;
# S3 `! T8 Q$ P/ a7 q P1=E*A5+F*B5;' C5 I6 }7 T6 W: l
Q1=F*A5-E*B5-C3;
* ?5 w7 ` y; T% X5 x P2=-A*A5-B*B5;' ?3 v- @1 G: Q- n4 g: g# r- x+ s6 V
Q2=-B*A5+A*B5-D3;3 F) p6 z" R, b
if IG~=4+ J' \- p0 G3 `: l% m# {9 a
PLOSS=PLOSS+P1+P2;' C$ O& g) V- P# V6 n7 k$ W
QLOSS=QLOSS+Q1+Q2;
8 q' ~! R/ d" o6 E F QB=QB-C3-D3;
" q% h; H# T3 y end
( w1 _# o. y. M! \* @! v/ E K I=INA(I);
" E" v$ s8 \; r- w, }; o if J~=0! [5 g( N0 ^$ E. u, v; k
J=INA(J);, J" z% I0 n+ e+ y- H* \, j
end8 d( m: c1 y- m- m0 A- m- I$ E8 s0 w
ZL(K,1)=K;
: x) s' l3 u- U! @$ S' T ZL(K,2)=I;& `( K7 j: l* \4 } _; u
ZL(K,3)=J;0 d" T' s# _+ M& }& ~, P
ZL(K,4)=P1;2 f \# V) b, A( j
ZL(K,5)=P2;
. P$ |! Y$ a7 B5 g1 O0 g$ h$ Q ZL(K,6)=Q1;
: |4 X" f& y$ e$ Z8 a* R! K5 B ZL(K,7)=Q2;: x% c9 @7 g6 q: ^7 s9 t$ c
end
% i$ {6 Q$ }' Q$ t1 L* PPLOSS3 E/ ^. x' }: H* ]9 K" i) y* Q
QLOSS, ^; [/ p! p* B+ K0 g
QB9 K# E/ J8 `# |5 ]* R8 r" I) C6 x
xlswrite('outext.xls',JD); ' ?+ {* K( z" Q! H0 Y
xlswrite('outext1.xls',ZL); |
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