【正文】
ge specific problem domain terms, the basic Bubian of objects, Therefore, this deposition method based on object design software more stable structure, easy maintenance and expansion. This article describes the graphical flow calculation software design and the overall structure and describes the software functions and features available. Combine the characteristics of power system software using windows language operating system running on a windows graphical power flow calculation software. The main features of this system is simple and intuitive graphical interface, stable operation. Calculated accurately. Calculation, the algorithm made some improvements, improve the speed, each class has to make programs effective package has good modularity. Maintainability and reusability.Key Words: Power Flow Simulation;Newton Raphson power flow ; matlab前 言 潮流計(jì)算是在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的邊界條件的情況下確定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的一種基本方法,是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。即節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布,用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負(fù)荷。阻抗法改善了系統(tǒng)潮流計(jì)算問題的收斂性,解決了導(dǎo)納法無法求解的一些系統(tǒng)的潮流計(jì)算,在60年代獲得了廣泛的應(yīng)用。自從60年代中期,在牛頓法中利用了最佳順序消去法以后,牛頓法在收斂性。靈活交流輸電技術(shù)是指運(yùn)用固態(tài)電子器件與現(xiàn)代自動控制技術(shù)對交流電網(wǎng)的電壓、相位角、阻抗、功率以及電路的通斷進(jìn)行實(shí)時(shí)閉環(huán)控制,從而提高高壓輸電線路的輸送能力和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。此外,電力系統(tǒng)潮流計(jì)算也是計(jì)算系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)的一些特點(diǎn),并且隨著電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)大,潮流計(jì)算的方程式階數(shù)也越來越高,對這樣的方程式并不是任何數(shù)學(xué)方法都能保證給出正確答案的。2 潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 導(dǎo)納矩陣的原理及計(jì)算方法 自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的確定方法電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程: (21)式(21)為節(jié)點(diǎn)注入電流列向量,注入電流有正有負(fù),注入網(wǎng)絡(luò)的電流為正,流出網(wǎng)絡(luò)的電流為負(fù)。節(jié)電導(dǎo)納矩陣的節(jié)點(diǎn)電壓方程: 展開為: (22)是一個(gè)n*n階節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣,其階數(shù)就等于網(wǎng)絡(luò)中除參考節(jié)點(diǎn)外的節(jié)點(diǎn)數(shù)?;?dǎo)納的這些性質(zhì)決定了節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣是一個(gè)對稱稀疏矩陣。(4)為稀疏矩陣,因節(jié)點(diǎn)i ,j 之間無支路直接相連時(shí)=0,這種情況在實(shí)際電力系統(tǒng)中非常普遍。為支路的導(dǎo)納,負(fù)號表示該電流流出網(wǎng)絡(luò)。因此,與沒有接地支路的節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的行或列中,對角元素為非對角元素之和的負(fù)值。因此可得各支路導(dǎo)納為: (210)由此可得用導(dǎo)納表示的變壓器型等值電路:圖23 變壓器型等值電路 潮流計(jì)算的基本方程在潮流問題中,任何復(fù)雜的電力系統(tǒng)都可以歸納為以下元件(參數(shù))組成。.取 ,得到潮流方程的極坐標(biāo)形式: (215).取 , ,得到潮流方程的直角坐標(biāo)形式: (216).取 ,得到潮流方程的混合坐標(biāo)形式: (217)不同坐標(biāo)形式的潮流方程適用于不同的迭代解法。Q給定時(shí),也作為PQ節(jié)點(diǎn)。對該節(jié)點(diǎn),給定其電壓值,并在計(jì)算中取該節(jié)點(diǎn)電壓向量的方向作為參考軸,相當(dāng)于給定該點(diǎn)電壓向量的角度為零。PU節(jié)點(diǎn)電壓幅值必須按上述條件給定。3 牛頓-拉夫遜法概述 牛頓拉夫遜法基本原理電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算,是對復(fù)雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算。其要點(diǎn)是把非線性方程式的求解過程變成反復(fù)地對相應(yīng)的線性方程式進(jìn)行求解的過程。牛頓潮流算法突出的優(yōu)點(diǎn)是收斂速度快,若選擇到一個(gè)較好的初值,算法將具有平方收斂特性,一般迭代4~5次便可以收斂到一個(gè)非常精確的解。解決這個(gè)問題的辦法可以用高斯法迭代1~2次,以此迭代結(jié)果作為牛頓法的初值。 (314)雅可比矩陣各元素的算式式(314)中, 雅可比矩陣中的各元素可通過對式(310)和(311), 雅可比矩陣中非對角元素為 (315)當(dāng)時(shí),雅可比矩陣中對角元素為: (316)由式(315)和(316)看出,雅可比矩陣的特點(diǎn):矩陣中各元素是節(jié)點(diǎn)電壓的函數(shù),在迭代過程中,這些元素隨著節(jié)點(diǎn)電壓的變化而變化;導(dǎo)納矩陣中的某些非對角元素為零時(shí),則必有;雅可比矩陣不是對稱矩陣。通過M語言,可以用類似數(shù)學(xué)公式的方式來編寫算法,大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時(shí)間,從而可把主要的精力集中在算法的構(gòu)思而不是編程上。在傳統(tǒng)的MATLAB算法中,右除是先計(jì)算矩陣的逆再相乘,而左除則不需要計(jì)算逆矩陣直接進(jìn)行除運(yùn)算。而乘除法運(yùn)算有相當(dāng)大的區(qū)別,數(shù)組的乘除法是指兩同維數(shù)組對應(yīng)元素之間的乘除法,它們的運(yùn)算符為“.*”和“./”或“.\”。結(jié)束語在電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算算法中牛頓一拉夫遜法是得到電力系統(tǒng)研究人員認(rèn)可的算法之一,在本文中我們采用牛頓一拉夫遜法,主要是同時(shí)考慮到計(jì)算的準(zhǔn)確和程序的運(yùn)行速度。參考文獻(xiàn)[1] 于永源,楊綺雯.電力系統(tǒng)分析(第二版).北京:中國電力出版社,2004[2] 劉從愛.電力工程基礎(chǔ).濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,1997[3] 《電氣工程師手冊》第二版編輯委員會.電氣工程師手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000[4] 何仰贊,溫增銀.:華中科技大學(xué)出版社,2002[5] 吳際舜,侯志撿. 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)方法. 上海:上海交通大學(xué)出版社, 2000 [6] 陳珩. 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(第三版). 北京:中國電力出版社, 2007[7] 孫麗華.電力工程基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社:2006[8] 李維波. :中國電力出版社,2007[9] 陳懇.直角坐標(biāo)牛頓一拉夫遜法潮流計(jì)算新解法[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào),1999,[10] 張錚.MATLAB程序設(shè)計(jì)與實(shí)例應(yīng)用[M].北京:中國鐵道出版社,2O03[11] 張志涌,徐彥琴. :北京航空航天大學(xué)出版社,2001[12] A. Abur, F. Magnago, Y. Lu, Educational Toolboxes for Power System Analysis, IEEE Computer Applications in Power,2000,13(4):3135[13] F. Milano, An Open Source Power System Analysis Toolbox, IEEE Trans. on Power Systems, 2005, 20(3) :1199 1206.[14] . Zimmerman, . MurrilloS225。附錄Matlab仿真程序n=input(39。)。請輸入各節(jié)點(diǎn)參數(shù)形成的矩陣:B2=39。V=seros(1,n)。 else p=B1(i,2)。 for i=1:n e(i)=real(B2(i,3))。IT2=1。 D(i)=0。 if B2(i,6)~=3 DP=P(i)P1。q=2*j11。J(m,q)=X2。 p=2*i1。J(p,q)=X6。q=2*j11。J(m,q)=X2。 end end for k3=k1:N0 for k2=k1:N1 J(k3,k2)=J(k3,k2)J(k3,k)*J(k,k2)。for k=1:n dy(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2)。沒有達(dá)到精度要求的個(gè)數(shù)39。)。)。各條支路的首端功率Si為(順序同您輸入B1時(shí)一樣):‘); for i=1:n1 if B1(i,6)==0 p=B1(i,1)。q=B1(i,2)。 else p=B1(i,2)。電壓39。電壓迭代次數(shù)曲線39。 end DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p)。q=B1(i,1)。 else p=B1(i,2)。for p=1:n C(p)=0。disp(39。disp(ICT2)。 endfor i=1:n Dy(ICT1,i)=dy(i)。 end endendfor k=3:2:N01 L=(k+1)./2。N1=N。J(p,N)=DV。 elseif j1==iamp。J(p,q)=X5。 DV=V(i)~2V2。J(p,N)=DQ。 for j1=1:n if j