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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。% j" d$ h s9 u5 A! [
; v& B- N: V( V8 c( s4 s7 L
LGP子程序(导入数据):
! ^& C/ C% a' Y7 O9 z/ p0 N: a
5 I s2 [8 M xSJ1=xlsread('branch.xls')
1 N2 A9 S& [+ E+ y4 C* \' ~IZA=SJ1(:,1) %存支路状态数%, o1 Z! X2 a$ ~5 ?! t. B
IZ1=SJ1(:,2) %存支路一端的节点号%" L- Z3 A. `2 u# H9 z, Q1 E& \5 x! r2 j
IZ2=SJ1(:,3) %存支路另一端的节点号%& f; J& o8 _+ L% J5 @0 k
Z1=SJ1(:,4) %存支路正序电阻%
; _! H2 g3 D/ u% QZ2=SJ1(:,5) %存支路正序电抗%
$ a7 i4 h- f) z- GZ3=SJ1(:,6) %存支路正序电纳或非标准变比% - T) \5 v2 W0 ?8 P2 ?6 h( g
N=SJ1(1,7) %存网络节点数%! n2 h; f3 A! |; Y8 Y5 N5 B- i
M=SJ1(1,8) %存网络支路数%
6 F. B1 @) D/ DSJ2=xlsread('generate.xls')
8 b: J( [1 q0 Z: mIWGA=SJ2(:,1) %存发电机状态数%
% k. |; l9 n1 U( ?- Z8 X, R" J6 aIWG=SJ2(:,2) %存发电机节点数%7 h8 r9 ?8 t( Y) k$ {7 I3 Q! j% C* {
W1=SJ2(:,3) %存发电机有功功率%
) P2 T5 y" b- i( Z8 kW2=SJ2(:,4) %存发电机无功功率%9 a: ^' Q4 z6 N& K9 H$ H0 I% |5 a0 L' k
IQ=SJ2(1,5) %存发电机台数%
1 {6 }, } M/ Z$ k5 Y6 XSJ3=xlsread('load.xls')
2 p! j8 s. _: ^) {" eILP=SJ3(:,1) %存负荷状态数%/ c1 |2 V" S4 z3 e8 c) r- [" m
ILD=SJ3(:,2) %存负荷节点号%
p9 ] u8 ~) `. |, \ g5 y0 oWL1=SJ3(:,3) %存负荷有功功率%
1 G5 Y- Y# [/ k8 |8 EWL2=SJ3(:,4) %存负荷无功功率%
' k/ Q5 ]7 i5 F2 u# U/ P9 M) R/ KIP=SJ3(1,5) %存负荷个数%7 `, _$ a( t4 R' O
SJ4=xlsread('jd.xls')
% ^: k; K& h+ E/ v, G0 WN0=SJ4(1,1) %存平衡节点的节点号%$ e$ Y, o" I, W) f0 ^; j, h1 }
U0=SJ4(1,2) %存平衡节点的给定电压值%' S R9 f0 ]5 L& l
IPV=SJ4(:,3) %存PV节点的节点号%5 u+ t7 O0 }, l3 G* c
PV=SJ4(:,4) %存PV节点的给定电压值% X5 @! R2 m+ e" b; A
N1=SJ4(1,5) %存PV节点数%
4 ^- m6 h# A Q0 s6 r$ ]6 ^8 RUP=SJ4(1,6) %存PQ节点的电压初值%# X- L H4 ^! Y% ?
. ^6 }( h+ h2 e& c( {. |% I
LOP子程序(节点优化编号):+ T8 h9 a/ y7 I
8 ?4 j( X$ D# Z5 b, [for I=1:N %寄存各节点连接支路数的ID数组要预先充零%
" { v: z! ?5 h; @6 { ID(I)=0;
, _7 K7 j+ g: jend
' u! g& [0 k4 W0 d; {1 C* G* Q3 l1 pfor K=1:M. {5 h+ A v4 u0 o" E
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%
; w3 B+ J+ A9 r& C continue8 _5 L, s, ^1 K5 P ~ Y0 t0 J
end
5 a6 s y& e9 j1 E/ ~5 q4 ~% R 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%
* v4 i3 _6 {4 q. {/ c9 \5 v/ A# i, x J=IZ2(K);
. G0 Q+ X$ ?5 }- 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%& R' ?6 ~ K7 ]% v; |. R8 Q% B
J1=ID(J);+ \/ e. q/ z8 I2 H3 t) z- ~
X=0;
8 D, g& g, H/ O, m/ l Y=0;
* V1 E9 E3 u: f, r( A& `" T: | for K1=1:I1 %判别当前支路是否与前面支路并联%
- v, a1 O+ _7 R, ]; r; y if IX(I,K1)==J
4 h+ u& o8 V6 o& X1 H- | X=1;
! Y8 G2 [' ^ f4 C break
& {" o3 P/ q$ Y end5 P4 y' X# o. G
end# |0 X" [6 b& c5 i+ f/ p% Z
if X~= 0
' s% V: M! Q, m A2 h% [ for K1=1:J1
/ ^' t/ c9 s- o$ Q; k1 _ if IX(J,K1)==I
+ z5 n1 h* j5 R Y=1;1 n: z E& @9 Q1 g8 e' U
break
- L7 V0 I9 ]% l4 z, y& } end
$ F3 }1 d) `! B. ^& x* ^ end0 M) b3 ?8 S- b8 R( p
end
$ ~' Z% n7 p: T/ |* |. J' Z 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%
* j9 Q9 L D. Q- ?. \5 }- _3 F: a I1=I1+1;4 q) k7 v0 w9 F2 R
J1=J1+1;- O7 B! X+ B1 U1 _" @; @2 E: |
ID(I)=I1;
% {; \6 F+ N) w* A) c6 d ID(J)=J1;
/ E/ E) a8 h" e/ a" z4 F IX(I,I1)=J;" q! [9 X, A( Z7 A! E
IX(J,J1)=I;
" B2 v5 I3 c, y; }1 B end
6 |$ V& ?$ o6 S8 kend- _. x/ T; U/ \& \( S" z4 m' ~7 I% a! K
for I5=1:N %在尚未编号的网络中查找连接支路最少的节点%
5 U* s7 h" z% r I1=1000;
' I; z% k: ~9 ^1 e% h for I=1:N
# }1 \% V Z8 w2 G" ~ I2=ID(I);+ ?$ ]4 n( F* X _. W
if I2<=1+ w% @* f# X* D9 @& C
I1=I2;) t7 ~( U6 c8 C/ O
J=I;
6 E" y& a0 G: E break
: E! J% ^) a! Z0 l end1 L1 _% f. `8 i- i
if I2<I14 G* X+ \2 r3 _# b
I1=I2;6 F9 Q/ h% E4 x' o2 U2 ~2 n/ F
J=I;
* G! v0 H6 X2 A1 N end. K h9 x9 D$ _' A7 |
end% F0 A1 \$ B# V( B7 K
INA(I5)=J;
* G) a: h! \3 a+ V INB(J)=I5;7 L1 e8 \3 e/ }* X E8 k
ID(J)=1000;
( W, d# c+ a7 j% m( f/ I; 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%
6 C# x) D5 y+ p# U' t; e# {/ r2 P6 e, \ 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% D4 U. M7 z7 ?4 V6 i
J2=ID(I3); %再从ID数组取出I3节点连接的支路数存于J2中%
- }% f) y& n7 V2 a, k& r" s8 T2 ^ for J3=1:J2 %挨个取出一个与I3节点相连接的节点号%/ g* Y. A4 f9 b' m
J4=IX(I3,J3);
( @' h- o2 X, O2 o if J4==J %判断J4是否等于J%
8 s2 d# j% B4 C( H { break
4 c W2 O' p1 v- M( | end* r# k9 a6 O: t0 A" s2 ]
end, X, ?2 f* p+ y2 Q2 L: y( U& B
IX(I3,J3)=IX(I3,J2); %去掉与I3节点相连接的节点号J%
6 {! }" R* L2 v2 w# }" \5 r2 m6 z; G ID(I3)=J2-1;
$ F3 g: l( @# `" K, q2 [5 b end, ^4 c( t" N" g- U7 T
X=0;( ?/ ~% e j/ i; I8 l8 A
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- i( K6 f& V1 t; ~/ N2 x! S
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%
. h. O8 l7 \& ~) d7 o, u K3=ID(K1); %从ID数组取出K1节点所连接的支路数,,存于K3单元% j8 f( x# G* E
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%+ o1 u3 [: B( `5 [
K2=IX(J,J2); * u% O( L, U4 y& |) G
for J3=1:K3 ( V! N; Z0 ]: ]5 s$ r2 E3 J
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%
/ t, L( S0 f9 C. z9 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%
4 E% R; z. B9 b8 s" d f! L! q& ~ break
$ k% z# F' G4 k; N end( O U0 a9 x, t6 v1 E+ q4 Y
end
0 g: K3 O' z- P if X==0 %K1与K2节点之间增加一条新支路%" K# ~1 X4 h+ |
K3=K3+1; %K1节点连接支路数增加一%# {8 G% R/ m0 W; Z; F
IX(K1,K3)=K2; %寄存对端节点%1 D1 ~ \5 v& o, f
ID(K1)=K3;
) e+ `/ B# |. C4 J9 c L7 ? K4=ID(K2)+1; %K2节点连接支路数增加一%% g; R+ P4 B7 k, u
IX(K2,K4)=K1; %寄存对端的节点%. G2 F) L! Z3 l. r
ID(K2)=K4;! G+ `) J/ `2 i% l7 |
end* U3 P) V5 T w2 ]
end
* o7 O. S$ p& ]3 _7 I( Q# P- ? end
1 w) K* I9 r5 i" m$ [. uend2 O5 j6 h* P$ z4 D
# S1 J' S8 \" \& VLKP子程序(优化编号后的新节点储存):
* |1 Z6 f7 @ a
% R6 J( n1 j7 u Z4 Jfor K=1:M %将支路原有旧节点号换成新的节点号% D* r6 }# P |2 I' |
I=IZ1(K);
- Q1 `7 c7 |4 h5 [6 O* e+ R J=IZ2(K);
$ s! [# B6 W& l( s' L; O# z5 g IZ1(K)=INB(I);
# b5 |2 E7 [2 i. b if J==0
: A; R' t' S5 D' X% Q9 r. m* @ continue* c+ @# I, y) }$ N
end& b- ?' j9 P) c) |9 Q
IZ2(K)=INB(J);
4 c; M% |" l8 M* W. Xend
* n) g/ Q( z. C2 {* M) u5 r# h4 @for K=1:IQ %将发电机旧节点号换成新的节点号%
4 v& X/ }( D7 }0 ? I=IWG(K);
# j* o, G' G8 {& l2 ?+ A IWG(K)=INB(I);
+ |& [! |; p8 L- ~/ V- t! V, send( \6 d L- x* k& H* V# T; R
for K=1:IP %将负荷旧的节点号换成新的节点号%
" q6 e3 t: ~5 I- M; N! ^' d I=ILD(K);/ Y) r g, \1 k9 M: r: ~8 c/ H6 z
ILD(K)=INB(I);" ^+ C+ v; f8 l
end
1 s& g5 |/ Z% u1 Rfor K=1:N1 %将平衡节点的旧节点号换成新的节点号%
! G3 W5 Y9 n7 t: f8 A# y I=IPV(K);
$ k5 {: X0 H% k' e" U D/ V3 c IPV(K)=INB(I);) z* x* c( S& o
end
" [+ G% w1 W8 r1 |6 n' `% \; FN0=INB(N0); %将平衡节点旧的换成新的%
: Z$ n8 h; l6 K2 v( f. p0 G' v; u. e) o6 u' Y7 q9 q" i
LDP子程序(形成导纳矩阵):
& z; ]# U) B' H: w: W: j! I% h2 e& `3 B: R& U4 Z1 i$ t
for I=1:N %储存自导纳的D11,D12数组要预先置零%
4 U) m, @- M8 t$ j D11(I)=0;
9 `' f) X- e. l1 [* d D12(I)=0;2 B# G, X* I; P" a' F: `
end
3 [0 V: _- o. Z' |* n4 t, t* GL=0; %非零互导纳元素的计数单元,开始置零%7 f8 O% Y- ?* [# m2 \/ ?
for K=1:M
0 O% t9 E" A9 Y IG=IZA(K); %IG是当前支路状态数的临时寄存单元%
6 o. ^$ g c' E0 W e if IG==0
) Y" \+ l7 K$ u8 p; v- o O# ^ continue
. c( H% g2 M8 A: N+ ` end
' c; ]) R; h0 w I=IZ1(K);
1 z ?, G, x9 i3 W3 C: A4 M J=IZ2(K);0 F+ ^& _& ?& @' O2 J) F% ]4 B: O1 z5 l5 u
R=Z1(K);
- |7 ^) K& t: J) [9 y X=Z2(K);
) v- r' J! J* V B=Z3(K);6 m& \ U1 t4 [2 ]' Y, l/ ~# a
A=R*R+X*X;; p- B2 d3 T1 X' ?! Q
if A==01 ~7 \6 c3 ?/ @1 k2 {; y) o
continue$ g# e% ?7 t h4 c
end
* z& p1 V, M; C) q! a1 _ GIJ=R/A; %计算支路导纳%
$ r0 Y3 z& h- t( Q @ Z( e# H BIJ=-X/A;& U0 j t$ q8 h
Y=0;2 L, }) R0 i7 P$ [+ y
if IG==1
7 u5 w |% {( w Y=1;
$ \- x, C' \6 l& Y1 M7 t1 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%
( ]# i9 ?3 e) W4 I GJ=GIJ;
9 f5 |. Y5 k+ b. ~; E! q! `- S BI=BIJ+B/2;
9 @! B" R" F/ ^: T1 W& C BJ=BI;
4 _0 J. H; B' `5 j0 ^0 q6 j( o end
8 [5 r5 r% g/ h: x* T7 ]$ w1 F- d if IG==2|IG==3
5 m6 |5 Q& H% \: R9 y0 V+ r( W Y=1;
3 b6 u, Q/ K9 z7 {* t 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%7 q! {, T9 I& O& v$ n
BJ=BIJ;) ?) ?/ }7 c) v0 c9 L+ k: Z
GIJ=GIJ/B;0 c6 k4 g5 y9 _: { j
BIJ=BIJ/B;( W9 w" H2 ]( T! O
GI=GIJ/B;. t% I R9 U8 A, \3 h1 K
BI=BIJ/B;
$ M9 k$ m6 e1 ~' W- h' p end
5 V/ v& T6 Y1 C3 ^ if Y==0
, Z" L1 s$ @3 J; f; h2 h 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%: o; u' i6 H- L6 ]9 }9 B7 g
D12(I)=D12(I)+BIJ;7 G p7 d6 h1 f
continue
: _, O$ e( w; U end- n+ f3 I% y# X. d. M; r& t
if Y==1
( t* c0 u- D# R! m+ d 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%
$ q" I! \: w" x* h0 K/ h( H7 D D12(I)=D12(I)+BI;
7 z. C/ m; \" \. y5 ^3 Q: k D11(J)=D11(J)+GJ;' K: q1 S7 _5 M/ Z9 N/ `/ V
D12(J)=D12(J)+BJ;
8 [5 Y! V$ T7 B1 P# m L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%" N3 u8 G' a$ m- D
YZ1(L)=-GIJ;
2 I1 _6 p# U" l& l: I/ D YZ2(L)=-BIJ;+ O2 T N( ^1 f& D+ x& q- e
IY1(L)=I;# K/ o( e2 e3 D2 V/ C. {; M
IY2(L)=J;: I: Y7 a5 |: T7 H+ L) `6 ~/ h
L=L+1; %L是非零互导纳元素的计数单元%
! A2 M- ]+ w7 t" Q" M! @ YZ1(L)=-GIJ;
9 K8 I' K0 Q2 n% _, m YZ2(L)=-BIJ;) Q/ X2 i% g9 ?
IY1(L)=J;
! S! c9 C9 S8 b& E, C% _ IY2(L)=I;
) |. w/ l( f6 V$ A end4 r5 K, G0 u/ u+ o6 h
end
; z* c3 b9 I3 z1 n+ ]0 [0 o+ z2 l- nJ=0; %J是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨个累计%! p! f# ] _4 o2 Y
K0=0; %K0是有规则非零互导纳元素的计数单元,挨行累计%- T( w! m1 ]! p7 u8 P7 B
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%- m* X( i6 V: S y5 m7 T
J1=0; %J1是当前行I非零互导纳元素的计数单元,开始置零%% [9 |8 ~0 _% g2 s
for K=1:L %K循环挨个检查不规则非零互导纳%+ |0 b* s& Z" H
if IY1(K)~=I8 u& S: e% {0 y# s- [
continue y3 J! r1 U7 I
end
+ P; x* I1 d4 o! Z% A+ f/ \ 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%
C0 w) K+ C% g' m+ ` Y=0;3 G: Z* h! Z! @" n1 N8 v
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%
5 {! x0 J/ g; r7 n1 K& j2 S' ? K2=K0+K1; X9 N( }# k, S2 L+ T+ {7 j
if J3==IY(K2)
3 O# f: H9 W- ]. ~- l Y=1;* m7 Z& g: ~: Y4 V# R5 P) P
break+ l, }+ }; |$ i. H2 L- ]
end Q4 M- ~1 N/ W4 a* t
end
0 {, j8 A* e4 X) \, F& N r if Y==0 %不存在列号等于J3,即非并联支路%5 N: F2 |: q+ o+ x. _$ w* m
J=J+1;* x: d: ?4 x5 J8 C
Y1(J)=YZ1(K);
( W4 E' K8 }: G( D- i4 a) H Y2(J)=YZ2(K);0 l C3 Y- X! y
IY(J)=J3;- |& X, |5 v+ p/ Q0 v! d
J1=J1+1;
, s$ m1 |* t0 ^; b, a, n7 V continue
7 o( x8 K6 ^6 F7 i! W" m: @4 \7 o end% H; z; S! x% g% ` o
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%
1 b* O% Q' ]& M, @, Z Y1(K2)=Y1(K2)+YZ1(K);
0 n! q2 @3 U% O8 y2 f# e Y2(K2)=Y2(K2)+YZ2(K);
, O+ A0 s) \+ m: f9 ?0 Z; O- U end% s2 D+ P8 U& w+ I+ s2 g
end
1 I/ O+ d, \# e2 _& t) f 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% \6 N' K9 h. g0 r. S
K0=K0+J1;
& W$ d) n! L6 [) y7 p8 B, {end
+ Y+ Y! ]2 ?- O) ~LIP子程序(PV,PQ,平衡节点赋予初值):
) H# Z2 |6 t: S/ z0 g* G
. H- S E7 V) ofor I=1:N
+ J% E5 X6 w. [' i+ t$ ] U1(I)=UP;2 {1 U% K- Z: P% M. Y
U2(I)=0;
7 U& s: n( u1 ^# ~ PD(I)=0;, t: K; z# ?7 t: M7 v# H3 o6 R2 S
QD(I)=0;
. U; }1 n2 ?. \4 I3 f1 Q$ L. u0 ?. P PF(I)=0;
0 X5 x3 [1 [6 O- { QF(I)=0;, x& C9 h( X: V* m) G
IVI(I)=0;
' E' E+ k. R0 k0 uend
; _9 s V' p3 c: f2 o6 @! J) Ofor 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%
; p5 v- A2 ]3 W' l if ILP(I)==0
8 M2 `- T* u$ G) o3 I5 p, K8 ]* } continue
' e' G/ e& Y. H4 r* {2 L end' `9 k' a" F& f! r
J=ILD(I);
9 N$ D0 I: h4 [. a+ Y PD(J)=WL1(I);
* Y, |; i @' |3 q" _' r6 K# @ QD(J)=WL2(I);
3 j/ F' L8 O. ]1 i1 Cend; z* |" a, o; y/ r4 M
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%0 j5 x( v9 ?( h" N B1 C1 O: m4 L/ k
if IWGA(I)==0% Q- T0 U* x: v N8 Q
continue
' F9 `( y, u/ R9 I: B$ y( S end
Q$ B# @; v3 C7 i; p% u J=IWG(I);
$ p" f7 E( t0 | q4 l- s PF(J)=W1(I);
( m5 @+ Y( e! g3 [+ k QF(J)=W2(I);5 R4 r' N9 @) p; ^( P V
end: _3 e6 I) ~3 r# Q3 O: b
for I=1:N1 %给PV节点加标志1%: i: O+ \" f3 ^# h
J=IPV(I);
7 K) v% J: g2 e9 F9 u- `8 D+ X& ^/ d U1(J)=PV(I);
$ A7 K% c @2 r8 @* D! F& A IVI(J)=1;5 H/ I) ^* }9 Z, f, p8 {, Y
end( t: y# A! \1 X' h( T5 k
U1(N0)=U0;- H: k: B0 R2 g3 B0 V2 B% U
& U+ L/ N5 K$ v4 `5 W" k# V' h) hLJP子程序(牛顿拉夫逊法解雅可比矩阵):
! o8 N+ f. e! Y& M4 X# u3 X2 | B( ]2 U
for IT=1:20 %IT是迭代次数储存单元%
5 o0 p9 f3 j/ u7 `5 g& @ AM=0; %AM是用来寄存节点功率误差的最大绝对值%7 ^' l& {5 f; M/ Q
K0=1; %K0是导纳矩阵非零互导纳元素的指针,开始置1%
7 o2 z, j' w+ x- ~; O 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%6 _/ D* C) s8 S8 t
A=D11(I)*U1(I);
' {; }- W: D# ? C! X* u# @, e2 b B=D12(I)*U1(I);
; q y2 K, k) c0 v P R=D11(I)*U2(I);) u" ~& z2 Q2 j/ u1 P3 T
X=D12(I)*U2(I);
/ i3 G* a5 `! {3 U k9 R A3=A-X; %A3,B3单元寄存第I节点电流的实部和虚部%3 d' t$ C" Z) r% n R4 J3 K
B3=R+B;
& O- M0 U" ]( ~ 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 a! `: A) `4 t) W 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%2 Y! W; \1 w9 w
J=IY(K0);
3 A+ u, k. p4 t0 d! [% S' f9 d A3=A3+Y1(K0)*U1(J)-Y2(K0)*U2(J);
2 f! X1 ~5 {9 F! ^. {0 P# ^ B3=B3+Y1(K0)*U2(J)+Y2(K0)*U1(J);
, ?! Y" D% H( c1 O, L6 r if I~=N0&J~=N0( J" x% Z: W$ Q2 a
J5=J5+1;& A' e0 S! M6 ] K) r0 w
JK(J5)=IY(K0);, u' F% H: o6 O
AK1(J5)=Y1(K0)*U2(I)-Y2(K0)*U1(I);
# m* d: D, l/ x5 h6 B7 e+ Z AK3(J5)=Y1(K0)*U1(I)+Y2(K0)*U2(I);! O; R3 l: a. O' D5 A
AK2(J5)=-AK3(J5);* Y9 f4 [6 D7 F% ^# e$ g, W
AK4(J5)=AK1(J5);
" }) o: h% ?2 ]; _& B end! {0 f4 s0 L" D0 Y+ g/ ~
K0=K0+1;$ u' Q# { z9 V; g9 p0 ]6 v
end
. n* s- a; V' @% R. } if I==N0 %第I行如果是平衡节点%
3 M2 S) S) h4 }4 K( \% A GQ(I)=A3*U2(I)-B3*U1(I);
R# E6 a, C9 A. J GP(I)=A3*U1(I)+B3*U2(I);
2 E( G" c( X$ L% X7 m# O CK1(I)=0;" A1 z, ^. n: {- y) B
CK2(I)=0;
: p1 Q2 M6 B+ r: K9 @ JF(I)=0;0 i" @4 H+ \& K2 k; J
continue
4 ^0 m& @( F. s% _' W8 r end
9 q% O1 t6 \' r5 ^0 q E% H P2=A3*U1(I)+B3*U2(I)+PD(I);7 I4 y; _) ^, D' p* O7 W, S4 n5 Z/ \2 E
Q2=A3*U2(I)-B3*U1(I)+QD(I);/ `! A# v( L- r1 m; p% L$ G. U
GP(I)=P2;# ~: e( f0 y! w% e) \
GQ(I)=Q2;/ y: E' `! ?" i e% P4 n3 f
P2=PF(I)-P2;7 n8 Q% z1 E2 {2 f8 e4 w$ d
Q2=QF(I)-Q2;! j. z# V: {7 w* l
P3=P2;
, w& j4 |3 \' f Q3=Q2;
* W+ R, a- ^8 x: \) F Z! O! O if IVI(I)==1
5 h" c( \) j4 |& } k8 Q+ {, }1 H Q(I)=Q2;
. H2 ^! ^4 L6 c7 ?+ _3 {+ Q if Q(I)>0|IT-1<53 X* G: |) C. K
Q3=0;
0 U; u/ N5 V1 k" `( C: A, a6 Q end' ?% O# L5 {7 q- s0 L' G! }
end
! a4 h3 W A- k AK3(1)=A3+A+X;
$ \; J- P$ s3 H) o AK4(1)=B3-B+R;
* d. r( d- ^) P, W+ Q* B$ h JK(1)=I;
. L" \( E( ?0 w8 o CK2(I)=P2;
9 I8 C$ |' S: x% f) [ Y=0;
9 k# r7 n4 ^" ` if IVI(I)~=1
8 I3 l. F% }3 M Y=1;
- m( M+ J r+ M' R. O. [- m. a; E0 K end3 q) I; X: n, C* d* M! {# r! V) P
if Y==06 K! z ~4 P, Z' }
Q(I)=Q2;
* G; K& l/ r( p" y Q$ S/ p; o if IT>=5
, J" J; }8 D+ ?- k% N if Q2<0* S3 ?. x" D% ^; A. O1 N- D( ~
Y=1;
6 R2 M$ I% U3 P' q end4 K- o- ], B2 a
end
k1 ?% r0 ]0 v1 K6 n, }: \ if Y==03 F! i* y, O' I/ g/ t/ U/ v
for J=2:J5
2 Q) C% D5 P, Q# z AK1(J)=0;$ S( o+ m4 p: I" W& G! N
AK2(J)=0;
9 o0 k$ T3 C( E" B% @ end
' {" r8 J/ @1 E7 p2 r0 l S AK1(1)=2*U1(I);; i( O8 A- f. s! O
AK2(1)=2*U2(I);
7 G" o |9 ^4 k' B0 Y Q2=0;
9 X9 s8 {& u; l$ \ CK1(I)=Q2;
% W9 R7 e$ ]% D) y5 s/ j end
8 A0 w; E! z4 E- } end' h' T+ R4 y6 S5 e
if Y==1
2 j4 }3 W+ E& D$ \8 k AK1(1)=R-B-B3;1 m# W t! Z" A9 s0 r9 s, Q+ B5 P
AK2(1)=A3-A-X;
* s! w1 |9 f9 T4 z" f CK1(I)=Q2; Q1 A1 @9 O0 ?
end0 C. N4 u0 i1 r7 r1 r- ]: A) I6 K
C5=abs(P3); %判别节点功率误差的绝对值是否大于AM%8 p6 d8 n4 d' ?, s1 ^! M. g1 Z
D5=abs(Q3);
% W4 Z' ^% ?, H2 X3 ?" c5 V4 t/ Y: b if C5>AM; A0 J5 \& c# ?
I0=I;
: V! R* a, z1 x7 r3 g AM=C5;4 u( B0 Y( ~% ?& D0 R' o: L
end$ T, C5 f1 x7 R* P6 h! r
if D5>AM: F. A" S! t, x X
I0=I;, p; b; B% a0 y
AM=D5;2 L/ o1 F$ W% i& S# V1 L1 x/ c# |
end
; s/ \( B- W5 r1 c0 \ K=1; : ^. M) x! A B4 r8 B
for I1=1:I-1 %进行消去运算%
0 E! @! V, N' r0 Z. R X=0;7 o8 T5 s; a. f: w
for I3=2:J51 g! u, L$ j% v, n
if JK(I3)==I16 S& H- {. k2 H# e, C
X=1;
% N! h+ k- z2 w, N: c break
7 }$ i# e+ c+ n7 a% X1 z end! F) d$ f8 p/ G- {
end& |: @+ Z) [6 s" {6 d7 A
if X==0
0 {% x) Y5 l1 c6 Y1 U+ b K=K+JF(I1);
- g% e& @1 p% R/ B5 ]4 Z continue: G- W* N0 i9 p. w% W" {9 R: ^. [" r
end
& w1 v/ C6 C& W1 E" a for IG=1:JF(I1)1 ^* o) o Z; w* ~/ c
Y=0;
; t: @: j- a4 N& k) R3 B for I2=1:J5
/ o2 ?8 y1 f- h9 f if JK(I2)==IJ(K)8 r4 Y0 S4 A N t1 V
Y=1;7 D! S6 Z3 A8 S M0 r% c! T6 I; F
break
# o, t2 w a, E, h) V/ W end
+ `# Y# m( s% Y& }" C1 b end
! A( `: G* G/ m if Y==0. k/ P" v1 L' N3 p2 `& O5 @
J5=J5+1;
( A+ A% g- E9 z) u+ ~/ O/ ~( ^ AK1(J5)=-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);% B1 r. q s6 k, \- `
AK2(J5)=-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);6 C* {8 `+ g/ F ~" i) E
AK3(J5)=-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);- t) N: U0 {3 @) U0 n, x
AK4(J5)=-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
- J; Y5 @: ?5 V M% k JK(J5)=IJ(K);) l$ _8 T/ j$ ~( k
end+ G% u/ c+ {" X# w/ b9 T, L
if Y==1! Q5 H. i6 _; \ q7 Z K
AK1(I2)=AK1(I2)-AK1(I3)*AJ1(K)-AK2(I3)*AJ3(K);
# |$ v, Y5 t8 Z7 h AK2(I2)=AK2(I2)-AK1(I3)*AJ2(K)-AK2(I3)*AJ4(K);% p2 K! W+ [! R l0 o$ w
AK3(I2)=AK3(I2)-AK3(I3)*AJ1(K)-AK4(I3)*AJ3(K);' b% k& t8 e3 B% l2 H' B' | w
AK4(I2)=AK4(I2)-AK3(I3)*AJ2(K)-AK4(I3)*AJ4(K);
) j, V4 l5 c6 \. T end* j8 F5 F) i+ A& c7 O7 W* R
K=K+1;# ` x) Y' ]& n; O$ P
end" f" A$ E% q8 w
CK1(I)=CK1(I)-AK1(I3)*CK1(I1)-AK2(I3)*CK2(I1);% J! Q6 y8 J2 r8 ]# e6 P
CK2(I)=CK2(I)-AK3(I3)*CK1(I1)-AK4(I3)*CK2(I1);
* g, J9 G. A! V5 |# j end2 N D7 S6 y& `4 n x4 z
K5=K;7 J, Q8 a* y' w! u* ~
A=AK1(1)*AK4(1)-AK2(1)*AK3(1);- L/ x8 |1 n0 k8 C& Y4 G
if A==09 |5 P' K% ~1 Y- Y5 b. S% c2 z; [( O
CK1(I)=0;
; B' y# Z! ^5 h# h; M" f7 M$ T; E CK2(I)=0;: M3 R: g# ?, f8 E) y
JF(I)=0;4 A& [7 x, J' |! ?- b
continue# m* U& R2 a. A. E
end
: h$ i- Y- ~, p) A a0 ^ A3=AK4(1)/A;7 y" z+ ]* x" d# g d9 H- ]
B3=-AK2(1)/A;
& }* y1 p. U& t8 @- \8 k7 W' }/ u C3=-AK3(1)/A;
' P: e( ]9 W; _0 b D3=AK1(1)/A;7 k& v9 y! Q% |& c
for J=2:J5
" q& J m' C4 i if JK(J)>I
# Y1 }9 ]2 Q' J( e IJ(K)=JK(J);
; ^$ E; {& l; a AJ1(K)=A3*AK1(J)+B3*AK3(J);
7 |& e' K9 I4 ] AJ2(K)=A3*AK2(J)+B3*AK4(J);
A2 s" }1 k/ t! B: U AJ3(K)=C3*AK1(J)+D3*AK3(J);
& `6 P4 w/ h+ u9 u- V5 f AJ4(K)=C3*AK2(J)+D3*AK4(J);& S2 `; u2 u: Y7 m+ c2 f" U
K=K+1;
# a4 q4 S" R& F6 E; y8 K" n end. ?" F, o% g- {% Q; }& i
end( g- F1 ^( d9 f) Z
A5=CK1(I);+ C6 y- d, ~$ u/ f
B5=CK2(I);. u E' x* `9 w* r' O% P* f; B
CK1(I)=A3*A5+B3*B5;
. Z0 w; {& s3 N, N7 I, P4 P CK2(I)=C3*A5+D3*B5;# V: ?" N, A( O# B
JF(I)=K-K5;* L4 b' A$ q& Z- K( D
end
. P v/ v* @" E# v' Q' z7 j3 k! N A3 @ fprintf('%6.2',AM)
# }. F9 B( Q+ g2 l. N fprintf('%6.2',IT)
7 D. I" _# Y: J+ u8 v fprintf('%6.2',I0)1 B% l; C; p5 T
if AM<=1.0E-4- p6 u7 L& z/ t4 B
break! x) I) C2 Z' t$ i6 {) B7 \6 W
end
0 @* O! v1 N8 q/ y6 Q if IT>20
- h$ v1 x' Q" y% k3 @# a; v I break
, Z4 y' `2 l, F* Q end- i5 }% t3 b( j& q7 R- n6 E# S
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%1 X1 _" A; D8 [& n
for IG=1:JF(I)6 b1 u1 l; }" v, y7 h
K=K-1;
9 l9 |. s" E: Z5 f9 K1 u J=IJ(K);
$ V+ R1 q, O+ v1 O7 m- U0 ` CK1(I)=CK1(I)-AJ1(K)*CK1(J)-AJ2(K)*CK2(J);
. ~; J& j/ b8 n% I3 F CK2(I)=CK2(I)-AJ3(K)*CK1(J)-AJ4(K)*CK2(J);
# F; c0 Y. d7 W8 w0 F end6 q9 b6 S5 y7 N; N
end- Y" j4 u; [4 @, z$ p
for I=1:N %计算各节点的新电压%
2 n& ?3 Z( D2 h0 Z" s U1(I)=U1(I)+CK1(I);
* e4 t, I- j/ U7 A. S; b5 \ U2(I)=U2(I)+CK2(I);
1 b* n" ?/ H2 h4 A end' e6 Q5 i; {! `
for I=1:N1+ o9 k `) U5 r8 O% W; A
J=IPV(I);
# Y; ~: m! [- r- ^+ Z0 r: { if Q(J)<0&IT>=5" x6 s( ^1 k/ f5 r
continue
' ~$ c. Z; H7 N, s9 c2 U: Z end' A: i1 y u2 T, ~+ m7 u
C=PV(I)/sqrt(U1(J)*U1(J)+U2(J)*U2(J));4 l3 b2 i/ g) ]7 D6 }+ C& C1 q
U1(J)=C*U1(J);8 c- v+ c9 J) W! p8 p* b
U2(J)=C*U2(J);' {* G9 e2 w$ s/ l: a" M2 A
end
& o) x, L2 I$ |) V( [# o end * c# C- I! A O- P4 e) x
! G* N: o: Q, }; `
LRP子程序(输出节点信息和支路信息):; A1 O2 F1 U4 _: J( B
+ T& i+ \# m& x4 E
GP(N0)=GP(N0)+PD(N0);1 Q) x2 J7 W: Z* C. r* P0 w; |
GQ(N0)=GQ(N0)+QD(N0);
w% ]+ V9 U: @# h1 a EPG=0;
0 M8 r* F7 V/ K$ p# }- U" ]QG=0;
! q& V& {# j( F% B1 E8 n% hPL=0;
( T( d1 p: Z* i) c: A+ uQL=0;
8 x% z+ O1 L6 VPI=180/3.14159;
" p* a) S$ m& i- z' I/ W. Y2 a4 G: x( Yfor 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%
- U- X( P( E8 }0 i3 n I5=INB(I);' D9 |3 n0 o9 D6 t. S! y
E=U1(I5);( a9 J+ s3 h8 d: k$ Y
F=U2(I5);
, F( G6 j/ B8 d/ w A=sqrt(E*E+F*F);
) q7 @" m) \* o) C% w/ s& d! b B=PI*atan(F/E);' f7 p7 z+ J( d/ @( N
PG=PG+GP(I5);5 Z( ?, {6 G- G+ `/ x; F
QG=QG+GQ(I5);! {: D+ \ z1 N9 {
PL=PL+PD(I5);# \6 I* g5 U2 O$ _" F9 w8 s- }
QL=QL+QD(I5);" m* J2 {. a0 i$ N" U
JD(I,1)=I;; l% `* _. U+ C( T V: a3 b
JD(I,2)=A;" u# ~: c# Z, e' R- I
JD(I,3)=B;
( N; ]% n! Y( A$ u) | JD(I,4)=GP(I5);( ?, F8 ?2 m* E- b' a- p
JD(I,5)=GQ(I5);
0 P: r1 M" q7 |( Q4 o JD(I,6)=PD(I5);( y% r( o# I2 A2 g" }, l; A
JD(I,7)=QD(I5);6 V3 }0 |% i9 E; X( L
end) r1 W) e3 l5 \4 U; E" u
PG
( b6 \+ w0 B4 @( `5 G' TQG
+ [$ U% M3 k( `4 p) G5 GPL+ I1 ^8 p2 y' M9 e
QL
2 P, Q) J; N V1 V' DPLOSS=0;
) B2 a0 T% s8 E) o1 a9 iQLOSS=0;
. U* S9 I/ R- [7 QQB=0;
8 S5 _- b; r0 L3 c1 `, Xfor K=1:M %K循环表示每次输出一条支路的信息%
. w0 g% P9 _/ L/ _5 B& H8 T IG=IZA(K);
# V6 s" d. k3 c1 F6 Y I=IZ1(K);2 [- S2 |5 d- O/ R* j# i4 n
J=IZ2(K);" m# Z6 t- m$ h1 X8 p# z' J4 F! p
R=Z1(K);
& d) e# ?& q6 h4 F X=Z2(K);% A& j2 l Z( H: \$ ~$ v: Z
B1=Z3(K);
. y% U, m& x, m4 f9 N if IG==0
+ I. J; O l4 o8 x1 g& E+ S! T* q ZL(K,1)=K;3 k$ V5 w! F" n5 {0 \ a
I=INA(I);
4 [4 B% U1 p9 N' {( M0 _ J=INA(J);' Z, l: Z( f0 G$ l# Y' N9 F2 Z6 w
ZL(K,2)=I;
( J8 i& R/ V9 h( K ZL(K,3)=I;
( ^4 s1 u; z8 z2 A# r3 Z, F continue5 {' ?# T/ n7 ^0 m( k' d6 L/ V I
end4 f/ ]; |+ a' y
if R==0&X==0' R" W; i$ E; O. f& I
I=INA(I);# ^* Y4 [% O' D; }: k
J=INA(J);: }* A5 t4 z" v7 a3 J
ZL(K,1)=K;
, e! S3 v/ O) E( W; N ZL(K,2)=I
/ H3 z" W, z& { Q" F$ G ZL(K,3)=I;
T/ z# M' a$ m! ]" j- M continue
5 O3 n7 U- E2 s# g! j( c$ T/ e end m4 ~; F/ Q# m. n7 V2 Z: b
E=U1(I);$ K& E+ b8 c- B
F=U2(I);
U$ \ |+ q$ {9 X if IG==4* p. ?! o- H! H# V
A=0;* [+ ]4 F+ o, p- m3 K
B=0;
* c1 f: i# g% x* q' v1 z* ] end
" g' A( S- V7 v3 }1 t1 | if IG~=4
. q8 C, Y3 |- [, C( A A=U1(J);
) {( @: H ?. J4 t$ S B=U2(J);
" T3 ^) c2 j. P- o4 T% s end( [( d- p) J" G3 X t6 L
if IG==2|IG==3/ j( @- N3 \6 N1 {
E=E/B1;
: h1 b) q4 y1 y1 R3 M1 e F=F/B1;
9 X: H, r! n5 k B1=0;8 e& m/ |& d% ]8 {$ H" U) m
end! K. m" z: z; a4 I1 z I
A3=R*R+X*X;
- {1 g# R8 q& ^+ b2 C" k C3=E-A;
. a3 F# N" R; ^$ X* u+ B D3=F-B; m4 s4 C N& T
A5=(C3*R+D3*X)/A3;* g2 |' w! ~" k, e/ P8 G T! C
B5=(D3*R-C3*X)/A3;+ s e" d# \: ]7 |6 ~& }( `" a
C3=(E*E+F*F)*B1/2;
3 a# c# d# z2 M7 h% n5 n& Z D3=(A*A+B*B)*B1/2;
1 E, @- U$ N* o/ ^* H6 C4 k8 U: m3 F P1=E*A5+F*B5;
4 R$ {* }8 H2 E1 y' ] e! Z+ T. C Q1=F*A5-E*B5-C3;) t( s1 |4 x# _$ B* _' \
P2=-A*A5-B*B5;0 a: j( W3 r6 d; f+ a
Q2=-B*A5+A*B5-D3;& L/ V1 m% I9 K) B) z N
if IG~=4
1 {: t- r! D) `' M/ Y8 a! ] PLOSS=PLOSS+P1+P2;
6 O! D" T) J- n# X3 H3 y# [: i QLOSS=QLOSS+Q1+Q2;
# G! r3 s0 C, p3 i X QB=QB-C3-D3;
* J. H: R. d% M' G* U+ k end8 Z6 T% C" _& ]/ {4 F8 R2 S
I=INA(I);
# L/ J& |8 ]7 s2 Y" B if J~=0
/ F9 `5 \$ ?) O/ [+ m J=INA(J);
7 K; I, e2 W7 q! K" ]' h+ O# [ end
6 t% n" r4 |. R) u4 ~) | ZL(K,1)=K;# a% B$ ^; W9 J/ N m$ r0 q
ZL(K,2)=I;+ y) x# ?, [6 y; _
ZL(K,3)=J;
2 |( ]! ~3 k( _4 b0 E ZL(K,4)=P1;
0 \, ~- U: l4 o% T; Y- [ ZL(K,5)=P2;, ~5 L; t) n" K, D
ZL(K,6)=Q1;" l9 [8 V& X$ T* Z
ZL(K,7)=Q2;
$ O" @3 E7 y1 U- L8 B8 O: Vend
! p! j$ `* _" E: I/ I7 Z0 PPLOSS
9 Y7 z y* B( O$ k# UQLOSS2 S; g) y# r3 L7 ?: J
QB; X/ ?1 _) p+ ? Z
xlswrite('outext.xls',JD);
/ F+ x* s' g% I6 J3 S; z8 n2 f) y ~xlswrite('outext1.xls',ZL); |
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