【正文】 os(ang)+imag(Y(I,J))*sin(ang)。)。, I,angl(I,1))。 fprintf(myf,39。 for I=1:nb+nPQ1 fprintf(myf, 39。%10e 39。, Jac(I,J))。 fprintf(myf,39。)。 xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 25 fprintf(myf, 39。 global nPQ。 Y(J,J)=Y(J,J)+Yt/K/K。 if (K==0)amp。 xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 24 global myf。 nodenum=[newbus bus(:,1)]。 elseif type == 2, nPV = nPV +1。 global line。)。 outfile=39。Select Data File39。 output。 global myf。 global nSW nPQ nPV。這一矩陣稱為雅可比（ JACOBI）矩陣。常用的方法是迭代法和牛頓法，在計(jì)算過程中，或得出結(jié)果之后用約束條件進(jìn)行檢驗(yàn)。 電力系統(tǒng)運(yùn)行必須滿足一定技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的要求。也就是說，對平衡節(jié)點(diǎn)給定的運(yùn)行參數(shù)是 U和 ? ，因此有城為 U? 節(jié)點(diǎn)，而待求量是該節(jié)點(diǎn)的 P。 PQ 節(jié)點(diǎn)上的發(fā)電機(jī)稱之為 PQ 機(jī) (或 PQ 給定型發(fā)電機(jī) )。例如：利用牛頓 拉夫遜迭代法求解，以直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)形式的潮流方程為方便；而 PQ解耦法是在極坐標(biāo)形式的基礎(chǔ)上發(fā)展而成，本次設(shè)計(jì)采用牛頓 拉夫遜迭代法求解且采用極坐標(biāo)形式。 節(jié)點(diǎn)功率與節(jié)點(diǎn)電流之間的關(guān)系為 iS= i i i iP jQ U I?? 式中 i Gi LDiP P P?? ， i Gi LDiQ Q Q?? 因此用導(dǎo)納矩陣時(shí)， PQ 節(jié)點(diǎn)可以表示為iS/ iiiiiP jQIUU???? 把這個(gè)關(guān)系代入式中 ，得 1( 1 , 2 , )nii ij jjiP jQ Y U i nU ?? ??? 就是電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 潮流方程。節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的非對角元素等于連接節(jié)點(diǎn) i， j 支路導(dǎo)納的負(fù)值。節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣是方陣，其階數(shù)就等 于網(wǎng)絡(luò)中除去參考節(jié)點(diǎn)外的節(jié)點(diǎn)數(shù)。其顯然等于與節(jié)點(diǎn) i直接相連的所有支路的導(dǎo)納之和。 （ 2） BY 對無接地支路的節(jié)點(diǎn)，其所在行列的元素之和均為零，即 ,110 , 0nni j j ijiYY??????。i=1， 2， ? 。 在電力系統(tǒng)中一般以地為參考節(jié)點(diǎn)。自從 60 年代中期，牛頓法中利用了最佳順序消去法以后，牛頓法在收斂性。這個(gè)方法的原理比較簡單，要求的數(shù)字計(jì)算機(jī)內(nèi)存量比較差下，適應(yīng) 50 年代電子計(jì)算機(jī)制造水平和當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)理論水平，但它的收斂性較差，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模變大時(shí)，迭代次數(shù)急劇上升，在計(jì)算中往往出現(xiàn)迭代不xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 7 收斂的情況。潮流計(jì)算的目標(biāo)是求取電力系統(tǒng)在給定運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算，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。各元件中流過的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。這種由發(fā)電機(jī)、升壓和降壓變電所，送電線路以及用電設(shè)備有機(jī)連接起來的整體，即稱為電力系統(tǒng)。 1 5 3 110 。 根 據(jù)所給實(shí)際電路圖和題中的已知條件，有以下公式計(jì)算各輸電線路的阻抗和對地支路電容的標(biāo)幺值和變壓器的阻抗標(biāo)幺值。 對課題的分析及求解思路 等值電路的計(jì)算 電壓是衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。編程實(shí)現(xiàn)部分，學(xué)生可以根據(jù)自己掌握的編程工具情況選 擇，如 MATLAB、 C、 VC等， 最后必須提供程序代碼，課程設(shè)計(jì)必須完成對系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)任務(wù) ,編寫相應(yīng)的分析與設(shè)計(jì)報(bào)告。 學(xué)生開展課程設(shè)計(jì)可以 7人選擇同一題目，但每個(gè)人必須獨(dú)立完成所有給定任務(wù)，學(xué)生必須按計(jì)劃開展課程設(shè)計(jì) , 每一階段完成情況必須接受教師檢查。 34 段， Z=65+j100，所有阻抗都已經(jīng)歸算至 220kV 側(cè)。 （ 2）確定完節(jié)點(diǎn)及編號后，各條支路也相應(yīng)確定了，網(wǎng)絡(luò)中總計(jì)有 5 條支路，我們對各支路參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算 。 然后計(jì)算線路數(shù)據(jù)矩陣如下， % b1 b2 (R) (X) (G) (B) (K) line=[ 1 2 0。同時(shí)，為了提高供電的可靠性以及資源利用的綜合經(jīng)濟(jì)性，又把許多分散的各種形式的發(fā)電站，通過送電線路和變電所聯(lián)系起來。 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種計(jì)算，它根據(jù)給定的運(yùn)行條件 及系統(tǒng)接線情況確定整個(gè)電力系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀態(tài)：各母線的電壓。 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。 在用數(shù)字見算計(jì)算機(jī)解電力系統(tǒng)潮流問題的開始階段，普遍采取以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的逐次代入法。在解決電力系統(tǒng)潮流計(jì)算問題時(shí)，是以導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的，因此，只要我們能在迭代過程中盡可能保持方程式系數(shù) 矩陣的稀疏性，就可以大大提高牛頓法潮流程序的效率。 BU 為節(jié)點(diǎn)電壓列向量，由于節(jié)點(diǎn)電壓是對稱于參考節(jié)點(diǎn)而言的，因而需先選定參考節(jié)點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的非對角元素 ijY (j=1， 2， ? ， n。如網(wǎng)絡(luò)中含有源元件，如移相變壓器，則對稱性不再成立。將節(jié)點(diǎn)電壓方程 B B BI YU? 展開為 1 11 12 1 12 21 22 2122nnn n n nnI Y Y Y UI Y Y Y UI Y Y Y Un? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? 可見， / ( 0 , , 1 , 2 , , , )ii i i jY I U U i j n i j? ? ? ? 表明，自導(dǎo)納 iiY 在數(shù)值上等于僅在節(jié)點(diǎn) i施加單位電壓而其余節(jié)點(diǎn)電壓均為零（即其余節(jié)點(diǎn)全部接地）時(shí)，經(jīng)節(jié) 點(diǎn) i注入網(wǎng)絡(luò)的電流。 根據(jù)定義直接求取節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣時(shí)，注意以下幾點(diǎn)： 1)。 xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 11 4)。 （ 1）發(fā)電機(jī)（注入電流或功率） xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 13 （ 2）負(fù)荷（注入負(fù)的電流或功率） （ 3）輸電線支路（電阻，電抗） （ 4）變壓器支路（電阻，電抗，變比） （ 5）母線上的對地支路（阻抗和導(dǎo)納） （ 6）線路上的對地支路（一般為線路充電點(diǎn)容導(dǎo)納） 集中了以上各類型的元件的簡單網(wǎng)絡(luò)如圖 (a) 潮流計(jì)算用的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 (b) 潮流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò) 采用導(dǎo)納矩陣時(shí)，節(jié)點(diǎn)注入電流和節(jié)點(diǎn)電壓構(gòu)成以下線性方 程組 I=YU xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 14 其中 12n III=I?????????????? 12U U U=Un ???????????? 可展開如下形式 n i i j j j 1I Y U ( i= 1 , 2 , n )?? ? 由于實(shí)際電網(wǎng)中測量的節(jié)點(diǎn)注入量一般不是電流而是功率，因此必須將式中的注入電流用節(jié)點(diǎn)注入功率來表示。取， i i iUU??? ij ij ijY G jB?? ，得到潮流方程的極坐標(biāo)形式： 11( c os si n )( si n c os )ni i j ij ij ij ijjni i j ij ij ij ijjP U U G BQ U U G B??????????????????? 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。 ? 中，已知量都是兩個(gè)，待求量也是兩個(gè)，只是類型不同而已。 因此，潮流計(jì)算可以歸結(jié)為求解一組非線性方程組，并使其解答滿足一定的約束條件。 xx 大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 頁 19 用同樣的方法考慮，給出 n 個(gè)變量的 n 個(gè)方程： ??????????0),(0),(0),(21212211nnnnXXXfXXXfXXXf???????? 對其近似解 1X? 得修正量 1X?? 可以通過解下邊的方程來確定： ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????nnnnnnnnnnnXXXxfxfxfxfxfxfxfxfxfXXXfXXXfXXXf?????????2121222121211121212211),(),(),( 式中等號右邊的矩陣nnxf?? 都是對于 nXXX ??? , 21 ? 的值。 clear all format long。 global lPQ。 ret。,39。 [nb,mb]=size(bus)。.txt39。 global bus。 SW(nSW,:)=bus(I,:)。 newbus=[1:nb]39。 global Y。 K=line(k,7)。 end if K0 Y(I,I)=Y(I,I)+Yt+Ym。 end end 牛拉法解方程組： function NR global nb。 eps2=。\n39。 dx=Jac\del。%10f 39。 for I=1:nb+nPQ1 fprintf(myf, 39。,i)。 end x=xdx。ang%d %10f \n39。超過最大迭代次數(shù)，不收斂停機(jī)！ 39。 for J=1:nb ang=bus(I,3)bus(J,3)。 end bus(I,5)=sum。 lPQ(k,2)=J。(J~=0) Iij=Ui*(Yt+Ym)Uj*Yt。 Iij=(UiUj)*Yt*K+Ui*(Ym+Yt*(1K))。 global bus。 end bus=tem。\n牛頓－拉夫遜法潮流計(jì)算結(jié) 果 \n39。 for I=1:nb, fprintf(myf, 39。)。 4 1