【正文】
。 X2=D(i)+B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)。 elseif j1==i amp。J(p,q)=X6。J(m,N)=DP。m=p+1。J(p,q)=X5。 p=2*i1。 X5=0。 j1~=i %PU 節(jié)點(diǎn)非對(duì)角 X1=G(i,j1)*e(i)B(i,j1)*f(i)。 DV=V(i)^2V2。J(m,q)=X2。q=q+1。 J(m,p)=X1。J(p,N)=DQ。q=2*j11。 X4=C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i)。 X2=D(i)+B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)。 elseif j1==i amp。J(p,q)=X4。J(m,N)=DP。m=p+1。J(p,q)=X3。 p=2*i1。 X3=X2。 j1~=i %PQ 節(jié)點(diǎn)非對(duì)角 X1=G(i,j1)*e(i)B(i,j1)*f(i)。J(m,q)=X2。q=q+1。 J(m,p)=X1。J(p,N)=DV。q=2*j11。J(m,q)=X2。q=q+1。 J(m,p)=X1。J(p,N)=DQ。q=2*j11。a=a+1。a=0。N0=2*n。以下則是此子程序重要部分的編寫: 雅可比矩陣形成的流程圖如圖 32所示 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 23 圖 32 雅可比矩陣框圖 雅可比矩陣的程序代碼: ICT1=0。 %對(duì)角高壓側(cè) Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2。 %非對(duì)角 Y(q,p)=Y(p,q)。 q=B1(i,1)。 q=B1(i,2)。 Y(p,p)=1./x(i,2)。 for i=1:n if x(i,2)~=0。 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2。Y(q,p)=Y(p,q)。 (4)對(duì)地阻抗矩陣 X 矩陣 X每一行由下列參數(shù)構(gòu)成: ① 節(jié)點(diǎn)號(hào); ② 對(duì)地阻抗。 1 程序中需要輸入的數(shù)據(jù): ( 1) n 為節(jié)點(diǎn)數(shù)、 n1為支路數(shù)、 isb 為平衡母線節(jié)點(diǎn)號(hào)、 pr 為誤差精度 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 ( 2) 輸入由支路參數(shù)形成的矩陣 B1 矩陣 B1的每一行由下列參數(shù)構(gòu)成的: ① 某支路的首段號(hào) P; ② 末端號(hào) Q,且 PQ; ③ 支路的阻抗( R+jX); ④ 支路的對(duì)地阻抗; ⑤ 支路的變比 K; ⑥ 折算到哪一側(cè)的標(biāo)志(如果支路的首段 P 處于高壓側(cè)則輸入“ 1”,否則請(qǐng)輸入“ 0”)。 邏輯關(guān)系運(yùn)算 邏輯運(yùn)算是 MATLAB 中數(shù)組運(yùn)算所特有的一種運(yùn)算形式,也是幾乎所有的高級(jí)語(yǔ)言普遍適用的一種運(yùn)算。有了“對(duì)應(yīng)元素”的規(guī)定,數(shù)組的運(yùn)算實(shí)質(zhì)上就是針對(duì)數(shù)組內(nèi)部的每個(gè)元素進(jìn)行的。在數(shù)組運(yùn)算中 有了“對(duì)應(yīng)關(guān)系”的規(guī)定,數(shù)組與常數(shù)之間的除法運(yùn)算沒(méi)有任何限制。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(duì)應(yīng)元素之間的乘除法,它們的運(yùn)算符為“ .*”和“ ./”或“ .\”。這種運(yùn)算不同于前面講的數(shù)學(xué)運(yùn)算,為有所區(qū)別,我們稱之為數(shù)組運(yùn)算。但需注意進(jìn)行數(shù)除時(shí),常數(shù)通常只能做除數(shù)。在 MATLAB7 中兩者的區(qū)別不太大。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。矩陣的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算包括矩陣的四則運(yùn)算、與常數(shù)的運(yùn)算、逆運(yùn)算、行列式運(yùn)算、秩運(yùn)算、特征值運(yùn)算等基本函數(shù)運(yùn)算,這里進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 原始數(shù)據(jù)輸入格式的設(shè)計(jì),主要應(yīng)從使用的角度出發(fā),原則是簡(jiǎn)單明了,便于修改。不同領(lǐng)域、不同層次的用戶通過(guò)相應(yīng)工具的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,可以方便地進(jìn)行計(jì)算、分析及設(shè)計(jì)工作。通過(guò) M 語(yǔ)言,可以用類似數(shù)學(xué)公式的方式來(lái)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。它可以高效率地解決工業(yè)計(jì)算問(wèn)題,特別是關(guān)于矩陣和矢量的計(jì)算。 MATLAB 是一種交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言,廣泛應(yīng)用于工業(yè)界與學(xué)術(shù)界,主要用于矩陣運(yùn)算,同時(shí)在數(shù)值分析、自動(dòng)控制模擬、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)分析、繪圖等方面也具有強(qiáng)大的功能。現(xiàn)有很多潮流計(jì)算方法。如果不能滿足要求,則應(yīng)修改某些變量的給定值,甚至修改系統(tǒng)的運(yùn)行方式,重新進(jìn)行計(jì)算。 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。 ③ 節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿足: m a x| | | | | |ij i j i j? ? ? ? ?? ? ? ? (232) 為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,要求某些輸電線路兩端的電壓相位不超過(guò)一定的數(shù)值。因此,這一約束條件對(duì) PQ節(jié)點(diǎn)而言。這些要求夠成了潮流問(wèn)題中某些變量的約束條件,常用的約束條件如下: ① 節(jié) 點(diǎn)電壓應(yīng)滿足 m i n m a x ( 1 , 2 , )i i iU U U i n? ? ? (230) 從保證電能質(zhì)量和供電安全的要求來(lái)看,電力系統(tǒng)的所有電氣設(shè)備都必須運(yùn)行在額定電壓附近。同時(shí)可以看到,方程式( 225)( 226)具備方程組( 28)的形式: UJW ???? ( 227) 式中 ????????????????????????????????????????????1n21n1m21mmm11..UPUPQPQPW ??????????????????????????????????????????????111111..nnmmmmfefefefeU 上式方程中雅可比矩陣 J的各元素,可以對(duì)式( 225)( 226)求偏導(dǎo)獲得 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 15 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 11 1 1 1m m m m n nm m m m n nm m m m m m mm m m m nP P P P P P P Pe f e f e f e fQ Q Q Q Q Q Q Qe f e f e f e fP P P P P P Pe f e f e f eJ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??111 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 12 2 2 2 21 1 1 1 111mnm m m m m m m mm m m m n nm m m m m m m mm m m m n nm m m m mmmPfQ Q Q Q Q Q Q Qe f e f e f e fP P P P P P P Pe f e f e f e fU U U U Ue f e f e?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?2 2 21 1 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 12 2 2 2 2 21 1 1 1 1 11 1 1 1m m mm m n nn n n n n n n nm m m m n nn n n n n nm m m mU U Uf e fP P P P P P P Pe f e f e f e fU U U U U Ue f e f e f? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?221111nnnnUUef?????????????????????????? 當(dāng) ji? 時(shí) , 雅可比矩陣中非 對(duì)角元素為 22()0iiij i ij ijjiiij i ij ijjjjPQG e B fefPQB e G ffeUUef??? ??? ? ? ? ? ??? ???? ???? ? ? ??? ???? ??????? ?? ( 228) 當(dāng) ji? 時(shí) ,雅可比矩陣中對(duì)角元素為 : 111122()()()()22niij j ij j ii i ii ijiniij j ij j ii i ii ijjniij j ij j ii i ii ijiniij j ij j ii i ii ijjiijiiiPG e B f G e B fePG f B e G f B efQG f B e G f B eeQG e B f G e B ffUeeUff?????? ?? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ???????? ? ? ?? ??????? ? ? ? ? ?????? ??????????? ???????? ( 229) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 根據(jù)上述原理,可以把潮流計(jì)算的 求解過(guò)程大致可以分為以下步驟: (1) 形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣; (2)將各節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)初值 U (3)將節(jié)點(diǎn) 初值代入相關(guān)求式,求出修正方程式的常數(shù)項(xiàng)向量; (4)將節(jié)點(diǎn)電壓初值代入求式,求出雅可比矩陣元素; (5)求解修正方程,求修正向量; (6)求取節(jié)點(diǎn)電壓的新值; (7)檢查是否收斂,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)始進(jìn)行狹義次迭代,否則轉(zhuǎn)入下一步; (8)計(jì)算支路功率分布, PV 節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率和平衡節(jié)點(diǎn)注入功率。假定系統(tǒng)中的第 m+1,m+2,...,n1號(hào)節(jié)點(diǎn)為 PU節(jié)點(diǎn),則對(duì)其中每一節(jié)點(diǎn)可列方程: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 14 112 2 2 2 2 2( ) ( ) 0( ) 0nni is i is i ij j ij j i ij j ij jjji is i is i iP P P P e G e B f f G f B eU U U U e f??? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ???? ( 1, 2 , .. ., 1)i m m n? ? ? ?