【正文】 成了不斷求解非線性方程式的逐次線性化過(guò)程。設(shè)有變量的非線性聯(lián)立方程組： （310）給定各變量初值，假設(shè)為其修正量，并使其滿足 （311）對(duì)以上n個(gè)方程式分別按泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，當(dāng)忽略所組成的二次項(xiàng)和高次項(xiàng)時(shí)，可以得到 （312）式中：為函數(shù)對(duì)自變量的偏導(dǎo)數(shù)在點(diǎn)（）處的值。 牛頓法潮流計(jì)算方程 電力系統(tǒng)的負(fù)荷習(xí)慣用功率表示，對(duì)于有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)，系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)注入電流與注入功率以標(biāo)幺值表示的關(guān)系為 i=1，2，……，n （320）式中表示其共軛復(fù)數(shù)。若節(jié)點(diǎn)電壓以極坐標(biāo)表示，則或?qū)懗? （326） 將其同導(dǎo)納的復(fù)數(shù)表達(dá)式一起代入式（321）的功率方程，進(jìn)整理可以得到 （327）式中：——i與j節(jié)點(diǎn)電壓的相角差。通過(guò)以上分析可見(jiàn)，式（328）和式（329）共2（n1）個(gè)方程，待求量共2（n1）個(gè)。代入式（327）可以求出節(jié)點(diǎn)i的有功功率和無(wú)功功率，它們與給定的PQ節(jié)點(diǎn)的注入功率的差值滿足下面方程： （333）式中：——i與j節(jié)點(diǎn)電壓的相角差。由方程（333）可以寫出修正方程 (334)式中 （335）其中：H是階方陣，其元素為；N是階矩陣，其元素為；K是階矩陣，其元素為；L是階矩陣，其元素為。牛頓拉夫遜潮流計(jì)算程序框圖如圖32所示 第4章 基于matlab潮流計(jì)算軟件的實(shí)現(xiàn) 登陸界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)登陸界面是用戶對(duì)軟件進(jìn)行操作的門戶，也對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證。本設(shè)計(jì)定義了7個(gè)數(shù)據(jù)供主程序調(diào)用，他們分別是節(jié)點(diǎn)數(shù)n，支路數(shù)n1，平衡節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)isb，精度值pr，節(jié)點(diǎn)參數(shù)矩陣B1，支路參數(shù)矩陣B2和節(jié)點(diǎn)號(hào)及其對(duì)地阻抗形成的舉證X。value39。)。 case 39。39。 =a(3)。)。 =b(:,1:6)+j*c(:,1:6)。 =d(:,1:2)+j*d(:,3:4)elseif M==2 a=xlsread(39。 =a(2)。)。 =b(:,1:6)+j*c(:,1:6) =b(:,7:12)+j*c(:,7:12) d=xlsread(39。endguidata(hObject,handles)。導(dǎo)納矩陣形成程序如下所示：for i=1:n if X(i,2)~=0。q=B1(i,2)。 Y(q,p)=Y(p,q)。本程序通過(guò)while循環(huán)實(shí)現(xiàn)迭代運(yùn)算，迭代循環(huán)條件為未達(dá)到精度要求的個(gè)數(shù)，即如果未達(dá)到精度要求的個(gè)數(shù)為零就停止迭代，否則繼續(xù)迭代。end4：支路首端功率和末端功率的求取for i=1:n1 if B1(i,6)==0 p=B1(i,1)。 endSi(p,q)=UU(p)*(conj(UU(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(UU(p)*B1(i,5))conj(UU(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))))。q=B1(i,2)。end 數(shù)據(jù)處理為了使用戶能方便的查看潮流計(jì)算結(jié)果，主界面上設(shè)彈出框，用戶可以根據(jù)需要選擇所要查看的數(shù)據(jù)，選中之后數(shù)據(jù)即顯示在界面里的表格里。imf=imf(:,3)。,f)。handles結(jié)構(gòu)體是運(yùn)行GUI 時(shí)自動(dòng)生成的，它就像是一個(gè)數(shù)據(jù)的容器，它可以將存放在里邊的函數(shù)作為每個(gè)函數(shù)的第三個(gè)輸入?yún)?shù)隨意地傳給每個(gè)函數(shù)。=ff。=Y。電力系統(tǒng)模型的接線圖如圖51所示：圖51 接線圖選擇此仿真實(shí)例計(jì)算，結(jié)果如下所示：圖52 仿真結(jié)果通過(guò)彈出框選擇要顯示的數(shù)據(jù)，運(yùn)行結(jié)果如圖52所示。第6章 小結(jié)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里大家都經(jīng)歷了很多，從一開(kāi)始的迷茫與不解到設(shè)計(jì)的完成，這不能不說(shuō)是一種蛻變。MATLAB 有著強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算的功能，它的編程語(yǔ)言同樣簡(jiǎn)短而強(qiáng)大，特別是它的GUI設(shè)計(jì)窗口為潮流計(jì)算軟件的實(shí)現(xiàn)提供極大的好處，這種可視化設(shè)計(jì)工具極大的減少了編程的工作量。不管采用什么算法，所有的潮流計(jì)算都是基于矩陣的迭代運(yùn)算?？傊?，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)會(huì)了如何更好的學(xué)習(xí)，如何更好的查資料，如何更好的找信息。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)歷了很多，付出了很多，但由于能力和時(shí)間的有限仍有許多值得改進(jìn)的地方。完成程序的編程之后就是軟件的具體實(shí)現(xiàn)階段，在這一階段首先完成了軟件登陸界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，然后就是軟件主界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)深入學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的理論知識(shí)，是我真確的明白潮流計(jì)算的重要性及潮流計(jì)算的計(jì)算流程，這為我后面編寫潮流計(jì)算程序打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該算例可以基本上模擬電力系統(tǒng)中的所有線路。這樣后面的函數(shù)就可以很好的隨意的調(diào)用這些數(shù)據(jù)。=S。=xj。潮流計(jì)算主程序要調(diào)用數(shù)據(jù)初始化程序段的初始化數(shù)據(jù)，查看主程序潮流計(jì)算所得的數(shù)據(jù)都涉及到數(shù)據(jù)傳遞問(wèn)題。xlswrite(39。把數(shù)據(jù)寫入excel中使用xlswrite函數(shù)，下面是將功率寫入excel中的程序段：rf=real(f)。q=B1(i,1)。end這是首端功率的求取程序，末端功率的求取與此相似，故不再贅述。 else p=B1(i,2)。 for q=1:n c(p)=c(p)+conj(Y(p,q))*conj(UU(q))。 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2。q=B1(i,1)。 Y(p,p)=X(i,2)。潮流計(jì)算程序根據(jù)牛頓—拉夫遜法編制，對(duì)主程序介紹如下：1：導(dǎo)納矩陣的形成①求導(dǎo)納矩陣Y中的非對(duì)角元元素Yij，若無(wú)變壓器,則Yij直接為線路阻抗分之一取負(fù)值，若有變壓器，Yij為線路阻抗乘以KT后分之一再取負(fù)值。)。39。 b=xlsread(39。)。39。39。 b=xlsread(39。 =a(1)。 M=2。電力系統(tǒng)139。str=get(hObject,39。但xlsread函數(shù)不能讀入虛數(shù)，其將虛數(shù)標(biāo)記符i當(dāng)做字符處理，所以本設(shè)計(jì)把數(shù)據(jù)的實(shí)部和虛部分開(kāi)分別讀入，然后在matlab中將其轉(zhuǎn)化回去。具體來(lái)講就是點(diǎn)擊第一個(gè)彈出框選擇潮流計(jì)算數(shù)據(jù)組，并在主界面上顯示所選擇數(shù)據(jù)組的電路接線圖，單擊計(jì)算按鈕就能完成潮流計(jì)算并將潮流計(jì)算結(jié)果保存下來(lái)，單擊第二個(gè)彈出框可以查看具體的結(jié)果，同時(shí)還將畫出潮流計(jì)算電壓迭代曲線。如不收斂，則以各節(jié)點(diǎn)電壓的新值作為初值自第3步重新開(kāi)始下一次迭代，否則轉(zhuǎn)入下一步。和是給定的，PV節(jié)點(diǎn)的電壓幅值也是給定的，因此，只剩下n1個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓相角和m個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值是未知量。對(duì)于非對(duì)角元素（）有 （331）對(duì)于對(duì)角元素（有 （332）由上述表達(dá)式可以看到，雅克比矩陣具有以下特點(diǎn)：1） 各元素是各節(jié)點(diǎn)電壓的函數(shù)，迭代過(guò)程中每迭代一次各節(jié)點(diǎn)電壓都要變化，因而各元素每次也變化；2） 雅克比矩陣不具有對(duì)稱性；3） 互導(dǎo)納，與之對(duì)應(yīng)的非對(duì)角元素亦為零，此外因非對(duì)角元素，故雅克比矩陣是稀疏矩。 修正方程采用牛頓法計(jì)算潮流時(shí)，需要對(duì)功率方程進(jìn)行修改。根據(jù)方程中的節(jié)點(diǎn)電壓向量表示的不同，可以得到不同形式的功率方程。一般第t次迭代式的修正方程為 （315）上式可以簡(jiǎn)寫為 (316)其中，其中的為第t次迭代時(shí)的雅克比矩陣；同理可以得到第t次迭代時(shí)的修正量： （317）同樣，也可以寫出類似（314）的算式 （318）這樣反復(fù)交替的解式（316）及式（318）就可以使逐步趨近方程式的真正解。式中是函數(shù) 在點(diǎn)的一次導(dǎo)數(shù)，也就是曲線在點(diǎn)的斜率，如圖（31）所示，修正量則是由點(diǎn)的切線與橫軸的交點(diǎn)來(lái)確定，由圖（31）可以直觀的看出牛頓法的求解過(guò)程。由于式（35）是式（34）的簡(jiǎn)化結(jié)果，所以由式（35）解出后，還不能得到方程式（31）的真正解。而真正解x在它的近旁： （32）式中：為初始值的修正量。 牛頓法基本原理牛頓拉夫遜法是解非線性方程式的有效方法。在對(duì)象設(shè)計(jì)區(qū)右擊鼠標(biāo)，會(huì)顯示與圖形窗口有關(guān)的快捷菜單?？丶ぞ邫诎≒ush Button、Check Box、Edit Box、Popup Menu、Axes、table等控件對(duì)象，他們是構(gòu)成GUI 的基本元素。 GUI 設(shè)計(jì)模板及設(shè)計(jì)窗口Matlab為GUI設(shè)計(jì)準(zhǔn)本了四個(gè)模板，分別是Blank GUI(默認(rèn))、GUI with Uicontronl（帶控件對(duì)象的GUI）、GUI with Axes and Menu（帶坐標(biāo)軸與菜單的GUI）、Modal Question Dialog（帶模式問(wèn)話對(duì)話框的GUI模板），GUI 設(shè)計(jì)模板如圖31所示。按下鼠標(biāo)按鈕，標(biāo)志著對(duì)象的選擇或 其它動(dòng)作。通常， 多是根據(jù)悅目的結(jié)構(gòu)和用戶界面功能的有效性來(lái)選擇計(jì)算機(jī)或程序。 matlab GUI 簡(jiǎn)介 圖形用戶界面（GUI）是用戶與計(jì)算機(jī)程序之間的交互方式，是用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的方式。在歐美等國(guó)家的高校，MATLAB已成為線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具。 Matlab簡(jiǎn)介 Matlab概述MATLAB (Matrix Laboratory)為美國(guó)Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的數(shù)值分析和計(jì)算軟件，其功能不斷擴(kuò)充，版本不斷升級(jí)。PQ分解法的特點(diǎn)：1. 以一個(gè)n1階和一個(gè)nm1階線性方程組代替原有的2nm1階線性方程組；’和B”為對(duì)稱常數(shù)矩