【正文】 icontronl（帶控件對象的GUI）、GUI with Axes and Menu（帶坐標軸與菜單的GUI）、Modal Question Dialog（帶模式問話對話框的GUI模板），GUI 設(shè)計模板如圖31所示。在matlab中，基本的圖形用戶界面對象包含3類：用戶控件對象（uicontrol）、下拉式菜單對象（uimenu）、和快捷菜單對象（uicontexmenu）。按下鼠標按鈕，標志著對象的選擇或 其它動作。以某種方式 選擇或激活這些對象，通常引起動作或發(fā)生變化。通常， 多是根據(jù)悅目的結(jié)構(gòu)和用戶界面功能的有效性來選擇計算機或程序。用戶通過輸入設(shè)備，如：鍵盤、鼠標、跟蹤球、繪制板或麥克風，與計算機通訊。 matlab GUI 簡介 圖形用戶界面（GUI）是用戶與計算機程序之間的交互方式，是用戶與計算機進行信息交流的方式。在設(shè)計研究單位和工業(yè)開發(fā)部門，MATLAB被廣泛的應用于研究和解決各種具體問題。在歐美等國家的高校，MATLAB已成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學工具。MATLAB具有編程效率高、用戶使用方便、擴充能力強、語句簡單，內(nèi)涵豐富、高效方便的矩陣和數(shù)組運算、方便的繪圖功能等特點，給用戶帶來了極大的方便。 Matlab簡介 Matlab概述MATLAB (Matrix Laboratory)為美國Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的數(shù)值分析和計算軟件，其功能不斷擴充，版本不斷升級。近年來，擬牛頓法的研究十分活躍，它成為解非線性方程組及優(yōu)化問題的重要方法。PQ分解法的特點：1. 以一個n1階和一個nm1階線性方程組代替原有的2nm1階線性方程組；’和B”為對稱常數(shù)矩陣，且在迭代過程中保持不變；，與牛頓拉夫遜法相比，當收斂到同樣的精度時需要的迭代次數(shù)較多；。2. 在無功功率部分，PV節(jié)點要做相應的處理。由牛頓法的修正方程進行展開可得： (235)根據(jù)電力系統(tǒng)的運行特性進行簡化：1. 考慮到電力系統(tǒng)中有功功率分布主要受節(jié)點電壓相角的影響，無功功率分布主要受節(jié)點電壓幅值的影響，所以可以近似的忽略電壓幅值變化對有功功率和電壓相位變化對無功功率分布的影響，即 (236)2. 根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運行條件還可作下列假設(shè)：1) 電力系統(tǒng)正常運行時線路兩端的電壓相位角一般變化不大（不超過10~20度）；2) 電力系統(tǒng)中一般架空線路的電抗遠大于電阻；3) 節(jié)點無功功率相應的導納Q/U*U遠小于該節(jié)點的自導納的虛部。歸納起來，高斯塞德爾迭代法計算潮流的步驟為：，并給定迭代誤差判據(jù)；，以前一次迭代的節(jié)點電壓值代入功率迭代方程式求出新值；3．對于PV節(jié)點，求出其無功功率，并判斷是否越限，如越限則將PV節(jié)點轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點；，如不小于，則回到第2步，繼續(xù)進行計算，否則轉(zhuǎn)到第5步；；6求支路功率分布和支路功率損耗。 將上式寫成高斯塞德爾法的迭代形式 (231)如系統(tǒng)內(nèi)存在PV節(jié)點，假設(shè)節(jié)點p為PV節(jié)點，設(shè)定的節(jié)點電壓為Up0。（2）高斯塞德爾潮流計算過程假設(shè)有n個節(jié)點的電力系統(tǒng)，沒有PV節(jié)點，平衡節(jié)點編號為s，功率方程可寫成下列復數(shù)方程式： （230） 對每一個PQ節(jié)點都可列出一個方程式，因而有n1個方程式。下面簡單介紹下其原理和潮流計算過程。 潮流計算方法 牛頓——拉夫遜法牛頓法是數(shù)學中求解非線性方程式的典型方法，它是通過泰勒級數(shù)展開，忽略二階以上高階項，原理是逐次將非線性方程組線性，在多次形成和求解修正方程，直至滿足要求，具體的內(nèi)容參照第三章。常用的方法是迭代法和牛頓法，在計算過程中，或得出結(jié)果之后用約束條件進行檢驗。這一約束的主要意義就在于此。②節(jié)點的有功功率和無功功率應滿足小于節(jié)點最大額定功率并大于最小額定功率，即： (225) PQ節(jié)點的有功功率和無功功率，以及PV節(jié)點的有功功率，在給定時就必須滿足上述條件，因此，對平衡節(jié)點的P和Q以及PV節(jié)點的Q應按上述條件進行檢驗。PV節(jié)點電壓幅值必須按上述條件給定。 潮流計算的約束條件電力系統(tǒng)運行必須滿足一定的技術(shù)和經(jīng)濟上的要求。例如：利用牛頓拉夫遜迭代法求解，以直角坐標和混合坐標形式的潮流方程為方便；而PQ解耦法是在混合坐標形式的基礎(chǔ)上發(fā)展而成，故當然采用混合坐標形式。3：由于方程中的電壓和導納既可以表為直角坐標，又可表為極坐標，因而潮流方程有多種表達形式極坐標形式，直角坐標形式和混合坐標形式。它具有如下特點：1：它是一組代數(shù)方程，因而表征的是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行特性。采用導納矩陣時，節(jié)點注入電流和節(jié)點電壓構(gòu)成如式(27)所示線性方程組可展開如下形式： (218) 由于實際電網(wǎng)中測量的節(jié)點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)點注入功率來表示。各點電壓是否滿足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。潮流計算的目標是求取電力系統(tǒng)在給定運行狀態(tài)的計算。以上三類節(jié)點4個運行參數(shù)P、Q、U、中，已知量都是兩個，待求量也是兩個，只是類型不同而已。關(guān)于平衡節(jié)點的選擇，一般選擇系統(tǒng)中擔任調(diào)頻調(diào)壓的某一發(fā)電廠(或發(fā)電機)，有時也可能按其他原則選擇，例如，為提高計算的收斂性。也就是說，對平衡節(jié)點給定的運行參數(shù)是U和，因此有城為U節(jié)點，而待求量是該節(jié)點的P。PU節(jié)點上的發(fā)電機稱為PU機(或PU給定型發(fā)電機)（3） 平衡節(jié)點在潮流計算中，這類節(jié)點一般只設(shè)一個。用以維持給定的電壓值。（2） PU節(jié)點這類節(jié)點給出的參數(shù)是該節(jié)點的有功功率P及電壓幅值U，待求量為該節(jié)點的無功功率Q及電壓向量的相角。PQ節(jié)點上的發(fā)電機稱之為PQ機(或PQ給定型發(fā)電機)。通常變電所母線都是PQ節(jié)點，當某些發(fā)電機的輸出功率P。主要目的是由這些已知量去求電力系統(tǒng)內(nèi)的各種電氣量。因此可得各支路導納為： （217）由此可得用導納表示的變壓器型等值電路：圖24變壓器型等值電路 潮流計算的數(shù)學模型 潮流計算的節(jié)點類型用一般的電路理論求解網(wǎng)絡(luò)方程，目的是給出電壓源(或電流源)研究網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電流(或電壓)分布，作為基礎(chǔ)的方程式，一般用線性代數(shù)方程式表示?，F(xiàn)在變壓器阻抗按實際變比歸算到低壓側(cè)為例,推導出變壓器型等值電路。從而，一般只要求求取這個矩陣的上三角或下三角部分。因此，一般情況下，節(jié)點導納矩陣的對角元素往往大于非對角元素的負值。因此，與沒有接地支路的節(jié)點對應的行或列中，對角元素為非對角元素之和的負值。2) 節(jié)點導納矩陣是稀疏矩陣，其各行非零非對角元素就等于與該行相對應節(jié)點所連接的不接地支路數(shù)。根據(jù)定義直接求取節(jié)點導納矩陣時，注意以下幾點：1) 節(jié)點導納矩陣是方陣，其階數(shù)就等于網(wǎng)絡(luò)中除去參考節(jié)點外的節(jié)點數(shù)。注意字母幾種不寫法的不同意義：粗體黑字表示導納矩陣，大寫字母代矩陣中的第i行第j列元素，即節(jié)點i和節(jié)點j之間的互導納。為支路的導納，負號表示該電流流出網(wǎng)絡(luò)。同時可見。將節(jié)點電壓方程展開為： （211）可見 (212)表明，自導納在數(shù)值上等于僅在節(jié)點i施加單位電壓而其余節(jié)點電壓均為零（即其余節(jié)點全部接地）時，經(jīng)節(jié)點i注入網(wǎng)絡(luò)的電流。S 隨節(jié)點數(shù)n 的增加而增加：n=50，S可達92%；n=100，S 可達90%；n=500，S可達99%，充分利用節(jié)點導納矩陣的稀疏性可節(jié)省計算機內(nèi)存，加快計算速度，這種技巧稱為稀疏技術(shù)。（4）為稀疏矩陣，因節(jié)點i ，j 之間無支路直接相連時=0，這種情況在實際電力系統(tǒng)中非常普遍。利用這一性質(zhì)，可以檢驗所形成節(jié)點導納矩陣的正確性。（2）對無接地支路的節(jié)點，其所在行列的元素之和均為零，即 。 節(jié)點導納矩陣的性質(zhì)及意義節(jié)點導納矩陣的性質(zhì)：（1）為對稱矩陣，=?；Ъ{的這些性質(zhì)決定了節(jié)點導納矩陣是一個對稱稀疏矩陣。j=i)稱互導納，由此可得互導納數(shù)值上就等于在節(jié)點i施加單位電壓，其他節(jié)點全部接地時，經(jīng)節(jié)點j注入網(wǎng)絡(luò)的電流，因此可定義為： (210)節(jié)點j，i之間的互導納數(shù)值上就等于連接節(jié)點j，i支路到導納的負值。i=1，2，…。自導納數(shù)值上就等于在i節(jié)點施加單位電壓，其他節(jié)點全部接地時，經(jīng)節(jié)點i注入網(wǎng)絡(luò)的電流，因此，它可以定義為： （29）節(jié)點i的自導納數(shù)值上就等于與節(jié)點直接連接的所有支路導納的總和。節(jié)電導納矩陣的節(jié)點電壓方程：，展開為： (28)是一個n*n階節(jié)點導納矩陣，其階數(shù)就等于網(wǎng)絡(luò)中除參考節(jié)點外的節(jié)點數(shù)。設(shè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)為（不含參考節(jié)點），則，均為n*n列向量。在電力系統(tǒng)中一般以地為參考節(jié)點。既無電源又無負荷的聯(lián)絡(luò)節(jié)點為零，帶有地方負荷的電源節(jié)點為二者代數(shù)之和。 自導納和互導納的確定方法電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點電壓方程： (27)式(27)為節(jié)點注入電流列向量，注入電流有正有負，注入網(wǎng)絡(luò)的電流為正，流出網(wǎng)絡(luò)的電流為負。因輸電系統(tǒng)Net只是由無源元件構(gòu)成的，而導納矩陣是對稱矩陣，于是有以下關(guān)系 （25）電壓V和電流Ｉ的關(guān)系用式(21)～(25) 表示時稱為節(jié)點導納方程式。在發(fā)電機結(jié)點和負荷結(jié)點上標出任意順序的記號：1,2,…,I,…,，并且各節(jié)點和大地間連接的線路對地電容、電力電容器等都作為負荷來處理?；谏鲜隼碛?，電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)方程式一般都用結(jié)點方程式表示。一般若給出網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)b，結(jié)點數(shù)n，則回路方程式數(shù)m為m=bn+1結(jié)點方程式數(shù)為=n1因此，回路方程式數(shù)比結(jié)點方程式數(shù)多d=m=b2n+2在一般電力系統(tǒng)中，各結(jié)點(母線)和大地間有發(fā)電機、負荷 、線路電容等對地支路，還有結(jié)點和結(jié)點之間也有輸電線路和變壓器之路，一般b2n，用結(jié)點方程式表示比用回路方程式表示方程式數(shù)目要少。