【正文】 3) 將節(jié)點電壓初值代入（328）（329），求出修正方程式的常數項向量；4) 將節(jié)點電壓初值代入（331），（332），求出雅可比矩陣元素；5) 求解修正方程式（330），求出變量的修正向量；6) 求出節(jié)點電壓的新值；7) 如有PV節(jié)點，則檢查該類節(jié)點的無功功率是否越限；8) 檢查是否收斂，由式（319）可知，若電壓趨近于真解時，功率偏移量將趨于零。如不收斂，則以各節(jié)點電壓的新值作為初值自第3步重新開始下一次迭代，否則轉入下一步。9) 計算支路功率分布，PV節(jié)點無功功率和平衡節(jié)點注入功率，最后輸出結果，并結束。牛頓拉夫遜潮流計算程序框圖如圖32所示 第4章 基于matlab潮流計算軟件的實現 登陸界面的設計實現登陸界面是用戶對軟件進行操作的門戶，也對用戶身份進行驗證。本設計的登陸界面設計如圖41所示：圖 41登陸界面當用戶輸入正確的用戶信息是進入潮流計算主界面，否則彈出錯誤提示對話框，錯誤對話框如圖42所示：圖42 錯誤提示對話框 潮流計算主界面設計實現 主界面介紹主界面是進行潮流計算的的操作界面，能完成數據的初始化、進行潮流計算、并顯示潮流計算的相關結果以供用戶分析。具體來講就是點擊第一個彈出框選擇潮流計算數據組，并在主界面上顯示所選擇數據組的電路接線圖，單擊計算按鈕就能完成潮流計算并將潮流計算結果保存下來，單擊第二個彈出框可以查看具體的結果，同時還將畫出潮流計算電壓迭代曲線。潮流計算主界面如圖43所示：圖43 主界面 數據初始化本設計將數據保存在excel表格里，在主界面上單擊彈出框選擇數據組從而從excel表格里調入數據完成數據初始化。本設計定義了7個數據供主程序調用，他們分別是節(jié)點數n，支路數n1，平衡節(jié)點標號isb，精度值pr，節(jié)點參數矩陣B1，支路參數矩陣B2和節(jié)點號及其對地阻抗形成的舉證X。從excel表格中調入數據采用xlsread函數，這樣excel表格中的數據就以矩陣的形式存放在matlab中。但xlsread函數不能讀入虛數，其將虛數標記符i當做字符處理，所以本設計把數據的實部和虛部分開分別讀入，然后在matlab中將其轉化回去。數據初始化程序如下所示：val=get(hObject,39。value39。)。str=get(hObject,39。string39。)。switch str{val} case 39。電力系統(tǒng)139。 M=1。 case 39。電力系統(tǒng)239。 M=2。endif M==1 a=xlsread(39。39。)。 =a(1)。 handles. =a(2)。 =a(3)。 =a(4)。 b=xlsread(39。39。)。 c=xlsread(39。39。)。 =b(:,1:6)+j*c(:,1:6)。 =b(:,7:12)+j*c(:,7:12) d=xlsread(39。39。)。 =d(:,1:2)+j*d(:,3:4)elseif M==2 a=xlsread(39。39。)。 =a(1)。 =a(2)。 =a(3) =a(4)。 b=xlsread(39。39。)。 c=xlsread(39。39。)。 =b(:,1:6)+j*c(:,1:6) =b(:,7:12)+j*c(:,7:12) d=xlsread(39。39。)。 =d(:,1:2)+j*d(:,3:4)。endguidata(hObject,handles)。 潮流計算本設計通過計算按鈕調用潮流計算主程序完成潮流計算。潮流計算程序根據牛頓—拉夫遜法編制，對主程序介紹如下：1：導納矩陣的形成①求導納矩陣Y中的非對角元元素Yij，若無變壓器,則Yij直接為線路阻抗分之一取負值，若有變壓器，Yij為線路阻抗乘以KT后分之一再取負值。②求導納矩陣Y中對角元元素Yii，無變壓器時Yii為Yij加上線路對地電導的一半乘j，有變壓器時，對角元元素就與所輸入的折算到哪一側有關，如果支路起始端處于高壓側，支路起始節(jié)點的自導納中要加上變壓器等值導納模型的對地支路的(1KT)/KT^2倍，支路終止節(jié)點的自導納要加上變壓器等值導納模型的對地支路的(KT1)/KT倍，如果支路起始端處于低壓側，情況正好相反支路起始節(jié)點的自導納中要加上變壓器等值導納模型的對地支路的(KT1)/KT倍，支路終止節(jié)點的自導納要加上變壓器等值導納模型的對地支路的(1KT)/KT^2倍。導納矩陣形成程序如下所示：for i=1:n if X(i,2)~=0。 p=X(i,1)。 Y(p,p)=X(i,2)。 endendfor i=1:n1 if B1(i,6)==0 p=B1(i,1)。q=B1(i,2)。 else p=B1(i,2)。q=B1(i,1)。 end Y(p,q)=Y(p,q)1./(B1(i,3)*B1(i,5))。 Y(q,p)=Y(p,q)。 Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2。 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2。end 2：迭代修正初始值這一部分是程序的主題部分，通過迭代求取修正量從而修正電壓，直至修正量達到給定的精度。本程序通過while循環(huán)實現迭代運算，迭代循環(huán)條件為未達到精度要求的個數，即如果未達到精度要求的個數為零就停止迭代，否則繼續(xù)迭代。3：各節(jié)點功率的求取節(jié)點功率等于電壓的平方與導納的乘積，程序如下所示：for p=1:n c(p)=0。 for q=1:n c(p)=c(p)+conj(Y(p,q))*conj(UU(q))。 end s(p)=UU(p)*c(p)。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)。 q=B1(i,2)。 else p=B1(i,2)。 q=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))))。 f(i,1:end)=[p,q,Si(p,q)]。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。5：各支路功率損耗的求取for i=1:n1 if B1(i,6)==0 p=B1(i,1)。q=B1(i,2)。 else p=B1(i,2)。q=B1(i,1)。endDs(i)=Si(p,q)+Sj(q,p)。end 數據處理為了使用戶能方便的查看潮流計算結果，主界面上設彈出框，用戶可以根據需要選擇所要查看的數據，選中之后數據即顯示在界面里的表格里。同時為了使用戶能更好的處理數據，本軟件還將計算所得結果存入excel表格中，以供用戶隨時查看調用。把數據寫入excel中使用xlswrite函數，下面是將功率寫入excel中的程序段：rf=real(f)。imf=imag(f)。imf=imf(:,3)。f=[rf imf]。xlswrite(39。39。,f)。其他數據類似于此不再贅述。潮流計算主程序要調用數據初始化程序段的初始化數據，查看主程序潮流計算所得的數據都涉及到數據傳遞問題。一個函數里的數據是局部變量，它不能被其他函數調用，然而初始化所得的數據要被主程序所調用，主程序運行后計算所得結果要被數據顯示這邊的函數所調用，這就要求數據共享，matlab GUI 編程里的handles結構體很好的解決了這一問題。handles結構體是運行GUI 時自動生成的，它就像是一個數據的容器，它可以將存放在里邊的函數作為每個函數的第三個輸入參數隨意地傳給每個函數。下面是將潮流計算結果定義為handles結構體的程序段：=UU。=xj。=f。=ff。=Ds。=S。=ICT2。=Y。guidata(hObject,handles)。這樣后面的函數就可以很好的隨意的調用這些數據。第5章 實例仿真與分析 實例仿真本設計設計了兩個仿真實例，此處就對其中之一做說明。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例計算，結果如下所示：圖52 仿真結果通過彈出框選擇要顯示的數據，運行結果如圖52所示。圖52 運行結果分析該算例包含平衡節(jié)點、PV節(jié)點、PQ節(jié)點這三種類型的存在于電力系統(tǒng)中，既含有長度l100km的“一”字形架空線路又包含有長度100kml300km的“”形架空線路，最重要的是，該線路還包含有非標準變比的變壓器，實際電力系統(tǒng)中所包含的情況，本線路基本上一一提到，只是在節(jié)點個數上有所減少，但是不影響基本計算。該算例可以基本上模擬電力系統(tǒng)中的所有線路。因此，如果該程序可以成功實現算例所要求的內容，那么該程序對電力系統(tǒng)中的大多數線路都適用。第6章 小結在做畢業(yè)設計的這段時間里大家都經歷了很多，從一開始的迷茫與不解到設計的完成，這不能不說是一種蛻變。拿到畢業(yè)設計題目之后的第一件事情就是查找相關資料以熟悉電力系統(tǒng)潮流計算的相關理論知識，無疑這一步是至關重要的一步。經過深入學習電力系統(tǒng)潮流計算的理論知識，是我真確的明白潮流計算的重要性及潮流計算的計算流程，這為我后面編寫潮流計算程序打下了堅實的基礎。接著不得不做的一件事就是深入學習MATLAB，MATLAB是完成畢業(yè)設計的工具。MATLAB 有著強大的數值計算的功能，它的編程語言同樣簡短而強大，特別是它的GUI設計窗口為潮流計算軟件的實現提供極大的好處，這種可視化設計工具極大的減少了編程的工作量。熟悉理論知識后就進入了畢業(yè)設計的設計階段，首先要完成的潮流計算程序段的編制，這是一件繁瑣的工作，它需要不斷的編譯調試直到完美為止，但這也鍛煉我處理問題的能力，增強了我的工作耐性。完成程序的編程之后就是軟件的具體實現階段，在這一階段首先完成了軟件登陸界面的設計與實現，然后就是軟件主界面的設計實現。事實證明基于MATLAB的電力系統(tǒng)潮流計算使計算機在計算、分析、研究復雜的電力系統(tǒng)潮流分布問題上又前進了一步。不管采用什么算法，所有的潮流計算都是基于矩陣的迭代運算。而MATLAB語言正是以處理矩陣見長，實踐證明，MATLAB語言在電力系統(tǒng)潮流計算軟件的實現是可行的，而且由于其強大的矩陣處理功能，完全可以應用于電力系統(tǒng)的其它分析計算中，而且MATLAB語言編程效率高，程序調試十分方便，可大大縮減軟件開發(fā)周期。雖然畢業(yè)設計過程中經歷了很多，付出了很多，但由于能力和時間的有限仍有許多值得改進的地方。例如登陸界面及潮流計算主界面的美觀性有待提高，軟件與用戶的互動交流還不夠好，這些問題都有待改善?？傊ㄟ^這次畢業(yè)設計，使我學會了如何更好的學習，如何更好的查資料，如何更好的