【正文】 總之，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)會了如何更好的學(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)計過程中經(jīng)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(jìn)的地方。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。完成程序的編程之后就是軟件的具體實現(xiàn)階段，在這一階段首先完成了軟件登陸界面的設(shè)計與實現(xiàn)，然后就是軟件主界面的設(shè)計實現(xiàn)。MATLAB 有著強大的數(shù)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(shè)計窗口為潮流計算軟件的實現(xiàn)提供極大的好處，這種可視化設(shè)計工具極大的減少了編程的工作量。經(jīng)過深入學(xué)習(xí)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(chǔ)。第6章 小結(jié)在做畢業(yè)設(shè)計的這段時間里大家都經(jīng)歷了很多，從一開始的迷茫與不解到設(shè)計的完成，這不能不說是一種蛻變。該算例可以基本上模擬電力系統(tǒng)中的所有線路。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(jié)果如下所示：圖52 仿真結(jié)果通過彈出框選擇要顯示的數(shù)據(jù)，運行結(jié)果如圖52所示。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)。=Y。=S。=ff。=xj。handles結(jié)構(gòu)體是運行GUI 時自動生成的，它就像是一個數(shù)據(jù)的容器，它可以將存放在里邊的函數(shù)作為每個函數(shù)的第三個輸入?yún)?shù)隨意地傳給每個函數(shù)。潮流計算主程序要調(diào)用數(shù)據(jù)初始化程序段的初始化數(shù)據(jù)，查看主程序潮流計算所得的數(shù)據(jù)都涉及到數(shù)據(jù)傳遞問題。,f)。xlswrite(39。imf=imf(:,3)。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)。end 數(shù)據(jù)處理為了使用戶能方便的查看潮流計算結(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。q=B1(i,1)。q=B1(i,2)。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。 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))))。 else p=B1(i,2)。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)。 for q=1:n c(p)=c(p)+conj(Y(p,q))*conj(UU(q))。本程序通過while循環(huán)實現(xiàn)迭代運算，迭代循環(huán)條件為未達(dá)到精度要求的個數(shù)，即如果未達(dá)到精度要求的個數(shù)為零就停止迭代，否則繼續(xù)迭代。 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2。 Y(q,p)=Y(p,q)。q=B1(i,1)。q=B1(i,2)。 Y(p,p)=X(i,2)。導(dǎo)納矩陣形成程序如下所示：for i=1:n if X(i,2)~=0。潮流計算程序根據(jù)牛頓—拉夫遜法編制，對主程序介紹如下：1：導(dǎo)納矩陣的形成①求導(dǎo)納矩陣Y中的非對角元元素Yij，若無變壓器,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。endguidata(hObject,handles)。)。 =b(:,1:6)+j*c(:,1:6) =b(:,7:12)+j*c(:,7:12) d=xlsread(39。39。)。 b=xlsread(39。 =a(2)。)。 =d(:,1:2)+j*d(:,3:4)elseif M==2 a=xlsread(39。39。 =b(:,1:6)+j*c(:,1:6)。39。)。 b=xlsread(39。 =a(3)。 =a(1)。39。 M=2。 case 39。電力系統(tǒng)139。)。str=get(hObject,39。value39。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)計把數(shù)據(jù)的實部和虛部分開分別讀入，然后在matlab中將其轉(zhuǎn)化回去。本設(shè)計定義了7個數(shù)據(jù)供主程序調(diào)用，他們分別是節(jié)點數(shù)n，支路數(shù)n1，平衡節(jié)點標(biāo)號isb，精度值pr，節(jié)點參數(shù)矩陣B1，支路參數(shù)矩陣B2和節(jié)點號及其對地阻抗形成的舉證X。具體來講就是點擊第一個彈出框選擇潮流計算數(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，單擊計算按鈕就能完成潮流計算并將潮流計算結(jié)果保存下來，單擊第二個彈出框可以查看具體的結(jié)果，同時還將畫出潮流計算電壓迭代曲線。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(xiàn) 登陸界面的設(shè)計實現(xiàn)登陸界面是用戶對軟件進(jìn)行操作的門戶，也對用戶身份進(jìn)行驗證。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(zhuǎn)入下一步。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。和是給定的，PV節(jié)點的電壓幅值也是給定的，因此，只剩下n1個節(jié)點的電壓相角和m個節(jié)點的電壓幅值是未知量。代入式（327）可以求出節(jié)點i的有功功率和無功功率，它們與給定的PQ節(jié)點的注入功率的差值滿足下面方程： （333）式中：——i與j節(jié)點電壓的相角差。對于非對角元素（）有 （331）對于對角元素（有 （332）由上述表達(dá)式可以看到，雅克比矩陣具有以下特點：1） 各元素是各節(jié)點電壓的函數(shù)，迭代過程中每迭代一次各節(jié)點電壓都要變化，因而各元素每次也變化；2） 雅克比矩陣不具有對稱性；3） 互導(dǎo)納，與之對應(yīng)的非對角元素亦為零，此外因非對角元素，故雅克比矩陣是稀疏矩。通過以上分析可見，式（328）和式（329）共2（n1）個方程，待求量共2（n1）個。 修正方程采用牛頓法計算潮流時，需要對功率方程進(jìn)行修改。若節(jié)點電壓以極坐標(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)點電壓的相角差。根據(jù)方程中的節(jié)點電壓向量表示的不同，可以得到不同形式的功率方程。 牛頓法潮流計算方程 電力系統(tǒng)的負(fù)荷習(xí)慣用功率表示，對于有n個節(jié)點的電力系統(tǒng)，系統(tǒng)中各節(jié)點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)。一般第t次迭代式的修正方程為 （315）上式可以簡寫為 (316)其中，其中的為第t次迭代時的雅克比矩陣；同理可以得到第t次迭代時的修正量： （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。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）對以上n個方程式分別按泰勒級數(shù)展開，當(dāng)忽略所組成的二次項和高次項時，可以得到 （312）式中：為函數(shù)對自變量的偏導(dǎo)數(shù)在點（）處的值。式中是函數(shù) 在點的一次導(dǎo)數(shù)，也就是曲線在點的斜率，如圖（31）所示，修正量則是由點的切線與橫軸的交點來確定，由圖（31）可以直觀的看出牛頓法的求解過程?，F(xiàn)在如果再以作為初值，解式（35） 就能得到更趨近真正解的： （37）這樣反復(fù)下去，就構(gòu)成了不斷求解非線性方程式的逐次線性化過程。由于式（35）是式（34）的簡化結(jié)果，所以由式（35）解出后，還不能得到方程式（31）的真正解。為此將式 （33）按泰勒級數(shù)展開 （34）當(dāng)我們選擇的初始值比較好，即很小時，式（34）中包含的和更高階次項可以略去不計。而真正解x在它的近旁： （32）式中：為初始值的修正量。這種把非線性方程式的求解過程變成反復(fù)對相應(yīng)的線性方程式的求解過程，即逐次線性化過程，這就是牛頓法的核心。 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。 牛頓拉夫遜法（下面簡稱牛頓法）是數(shù)學(xué)中求解非線性方程的典型方法，能快速求出其他方法求不出或者難以求出的解。在對象設(shè)計區(qū)右擊鼠標(biāo)，會顯示與圖形窗口有關(guān)的快捷菜單。在GUI 設(shè)計窗口創(chuàng)建對象后，通過雙擊該對象，就會顯示該對象的屬性查看器，通過它可以設(shè)計該對象的屬性值。控件工具欄包括Push Button、Check Box、Edit Box、Popup Menu、Axes、table等控件對象，他們是構(gòu)成GUI 的基本元素。圖25 GUI設(shè)計模板選擇設(shè)計模板后就進(jìn)如GUI 設(shè)計窗口，GUI設(shè)計窗口由菜單欄、工具欄、控件工具欄以及圖形對象設(shè)計區(qū)組成。 GUI 設(shè)計模板及設(shè)計窗口Matlab為GUI設(shè)計準(zhǔn)本了四個模板，分別是Blank GUI(默認(rèn))、GUI with U