【正文】 4 5 + 1 0。 2 6 + 1 0。 1 4 + 1 0。)。 input(39。)。 input(39。)。 input(39。)。 input(39。節(jié)點(diǎn)分類標(biāo)號(hào)clear。⑻計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率。⑸解修正方程式，求各節(jié)點(diǎn)電壓的變化量，即修正量。 ⑶將以上電壓初始值代入式（4—38a）~式（4—38c）或式（4—45c）、（4—45a），求出修正方程式中的不平衡量 。這一步在收斂到希望的值以前重復(fù)進(jìn)行，一般要反復(fù)計(jì)算滿足為預(yù)先規(guī)定的小正數(shù)，是第n次迭代的近似值2．用牛頓法計(jì)算潮流時(shí)，有以下的步驟：⑴輸入線路，電氣元件參數(shù)，形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 。這一矩陣稱為雅可比（JACOBI）矩陣。比較兩式，可以看出牛頓—拉夫遜法的休整量和的誤差的一次項(xiàng)相等。這樣的方法就是所謂的牛頓—拉夫遜法。二．牛頓—拉夫遜法概要1．首先對(duì)一般的牛頓—拉夫遜法作一簡單的說明。等值負(fù)荷功率、是給定的，節(jié)點(diǎn)電壓的大小和相位也是給定的。有一定無功功率儲(chǔ)備的發(fā)電廠和有一定無功功率電源的變電所母線都可以作為PV節(jié)點(diǎn)；⑶ 第三類平衡節(jié)點(diǎn)。等值負(fù)荷的無功功率和節(jié)點(diǎn)電壓的大小 也是給定的。⑵ 第二類稱PV節(jié)點(diǎn)。等值負(fù)荷功率、和等值電源功率、是給定的，從而注入功率、是給定的，待求的則是節(jié)點(diǎn)電壓的大小和相位角。這四個(gè)變量就是簡單系統(tǒng)的狀態(tài)變量。母線或節(jié)點(diǎn)電壓的大小和相位角——是受控制變量控制的因變量。變量的分類：負(fù)荷消耗的有功、無功功率——、電源發(fā)出的有功、無功功率——、母線或節(jié)點(diǎn)的電壓大小和相位——、 、在這十二個(gè)變量中，負(fù)荷消耗的有功和無功功率無法控制，因它們?nèi)Q于用戶，它們就稱為不可控變量或是擾動(dòng)變量。一個(gè)節(jié)點(diǎn)有四個(gè)變量，即注入有功功率、注入無功功率，電壓大小及相角。它的發(fā)展主要圍繞這樣幾個(gè)方面：計(jì)算方法的收斂性、可靠性；計(jì)算速度的快速性；對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量的要求以及計(jì)算的方便、靈活等。根據(jù)系統(tǒng)給定的運(yùn)行條件、網(wǎng)絡(luò)接線及元件參數(shù)，通過潮流計(jì)算可以確定各母線電壓的幅值及相角、各元件中流過的功率、整個(gè)系統(tǒng)的功率損耗等。隨著電力系統(tǒng)及在線應(yīng)用的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，為電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。要嚴(yán)格保證所有的用戶在任何時(shí)刻都有額定的電壓是不可能的，因此系統(tǒng)運(yùn)行中個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)電壓的偏移是不可避免的。運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算一般要完成以下幾個(gè)步驟：建立數(shù)學(xué)模型，確定解算方法，制訂計(jì)算流程，編制計(jì)算程序。因此，潮流計(jì)算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃計(jì)算，生產(chǎn)運(yùn)行，調(diào)度管理及科學(xué)計(jì)算中都有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)系統(tǒng)給定的運(yùn)行條件，網(wǎng)絡(luò)接線及元件參數(shù)，通過潮流計(jì)算可以確定各母線的電壓（幅值和相角），各支路流過的功率，整個(gè)系統(tǒng)的功率損耗。學(xué)院:電氣工程學(xué)院專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí):電自班學(xué)號(hào):姓名: 課程設(shè)計(jì)論文基于MATLAB的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算內(nèi)容摘要潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)最基本最常用的計(jì)算。潮流計(jì)算是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電的必要手段和重要工作環(huán)節(jié)。潮流計(jì)算在數(shù)學(xué)上是多元非線性方程組的求解問題，牛頓—拉夫遜NewtonRaphson法是數(shù)學(xué)上解非線性方程組的有效方法，有較好的收斂性。關(guān)鍵詞 牛頓拉夫遜法（NewtonRaphson） 無功調(diào)節(jié) 高斯消去法 潮流計(jì)算 Mtlab 一 .電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的概述在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，隨著用電負(fù)荷的變化和系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中的損耗也將發(fā)生變化。為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，要進(jìn)行潮流調(diào)節(jié)。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析計(jì)算中最基本的內(nèi)容，也是電力系統(tǒng)運(yùn)行及設(shè)計(jì)中必不可少的工具。潮流計(jì)算是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電的必要手段和重要工作環(huán)節(jié)，因此潮流計(jì)算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、調(diào)度管理及科學(xué)研究中都有著廣泛的應(yīng)用。常規(guī)的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中一般具有三種類型的節(jié)點(diǎn)：PQ、PV及平衡節(jié)點(diǎn)。常規(guī)的潮流計(jì)算一般給定其中的二個(gè)變量：PQ節(jié)點(diǎn)（注入有功功率及無功功率），PV節(jié)點(diǎn)（注入有功功率及電壓的大?。胶夤?jié)點(diǎn)（電壓的大小及相角）。電源發(fā)出的有功無功功率是可以控制的自變量，因此它們就稱為控制變量。其中, 、主要受、的控制, 、主要受、的控制。為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行必須滿足以下的約束條件：對(duì)控制變量 對(duì)沒有電源的節(jié)點(diǎn)則為對(duì)狀態(tài)變量的約束條件則是 對(duì)某些狀態(tài)變量還有如下的約束條件 節(jié)點(diǎn)的分類：⑴ 第一類稱PQ節(jié)點(diǎn)。屬于這類節(jié)點(diǎn)的有按給定有功、無功率發(fā)電的發(fā)電廠母線和沒有其他電源的變電所母線。等值負(fù)荷和等值電源的有功功率、是給定的，從而注入有功功率是給定的。待求的則是等值電源的無功功率，從而注入無功功率和節(jié)點(diǎn)電壓的相位角。潮流計(jì)算時(shí)一般只設(shè)一個(gè)平衡節(jié)點(diǎn)。擔(dān)負(fù)調(diào)整系統(tǒng)頻率任務(wù)的發(fā)電廠母線往往被選作為平衡節(jié)點(diǎn)。已知一個(gè)變量X函數(shù)為： 到此方程時(shí)，由適當(dāng)?shù)慕浦党霭l(fā)，根據(jù)：反復(fù)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)滿足適當(dāng)?shù)氖諗織l件就是上面方程的根。這一方法還可以做下面的解釋，設(shè)第次迭代得到的解語真值之差，即的誤差為時(shí)，則：把在附近對(duì)用泰勒級(jí)數(shù)展開上式省略去以后部分的誤差可以近似由上式計(jì)算出來。用同樣的方法考慮，給出個(gè)變量的個(gè)方程：對(duì)其近似解得修正量可以通過解下邊的方程來確定：式中等號(hào)右邊的矩陣都是對(duì)于的值。按上述得到的修正向量后，得到如下關(guān)系這比更接近真實(shí)值。 ⑵給這各節(jié)點(diǎn)電壓初始值 。⑷將各節(jié)點(diǎn)電壓的初值代入式（441a）、式（441b）或式（449a）~式（449d）,求修正方程式的系數(shù)矩陣——雅克比矩陣的各個(gè)元素。 ⑹計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的新值，即修正后值⑺運(yùn)用各節(jié)點(diǎn)電壓的新值自第三步開始進(jìn)入下一次迭代。其中，平衡節(jié)點(diǎn)功率為 線路功率為 從而，線路上損耗的功率為 3．程序框圖如下：輸入原始數(shù)據(jù)形成導(dǎo)納矩Y陣給定電壓初值，對(duì)于PQ結(jié)點(diǎn)，按式計(jì)算ΔP(r),ΔQ(r)對(duì)于PV結(jié)點(diǎn)，按式計(jì)算Δ，Δ，啟動(dòng)是否|ΔP(r),ΔQ(r)＜ε| ？計(jì)算雅克比矩陣各元素解修正方程式，求Δe(r),Δf(r)用e(r+1)=e(r) –Δe(r), f (r+1)=f(r) –Δf (r)修正結(jié)點(diǎn)電壓以e(r+1)→e(r), f (r+1)→f (r)以(r+1)→r按系統(tǒng)的潮流分布計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率及線路功率輸出 根據(jù)牛頓法，用MATLAB軟件進(jìn)行編程如下：——————————————程——序————————————————本程序的功能是用牛頓——拉夫遜法進(jìn)行潮流計(jì)算B1矩陣：支路首端號(hào)；末端號(hào)；支路阻抗；支路對(duì)地電納 支路的變比；支路首端處于K側(cè)為1，1側(cè)為0 B2矩陣：該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)功率；該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率；節(jié)點(diǎn)電壓初始值 PV節(jié)點(diǎn)電壓V的給定值；節(jié)點(diǎn)所接的無功補(bǔ)償設(shè)備的容。n=10。請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=39。nl=10。請(qǐng)輸入支路數(shù)：nl=39。isb=1。請(qǐng)輸入平衡母線節(jié)點(diǎn)號(hào)：isb=39。pr=。請(qǐng)輸入誤差精度：pr=39。B1=[1 3 + 1 0。 2 5 + 1 0。 3 4 + 1 0。 3 7 + 0 1 1。 5 9 + 0 1 1。 input(39。)。 160 0 230 230 0 3。 0 0 220 0 0 2。 0 0 220 0 0 2。 0 60+ 220 0 0 2。 0 45+ 220 0 0 2]。請(qǐng)輸入各節(jié)點(diǎn)參數(shù)形成的矩陣： B2=39。Y=zeros(n)。f=zeros(1,n)。sida=zeros(1,n)。－－－－－－－修改部分－－－－－－－－－－－－ym=1。UB=220。您輸入的參數(shù)是標(biāo)么值？（若不是則輸入一個(gè)不為零的數(shù)值）39。if ym~=0 SB=input(39。)。請(qǐng)輸入電壓基準(zhǔn)值:UB=39。 YB=SB./UB./UB。 BB2=B2。 B1(i,4)=B1(i,4)./YB。B1矩陣B1=39。 disp(B1) for i=1:n B2(i,1)=B2(i,1)./SB。 B2(i,3)=B2(i,3)./UB。 B2(i,5)=B2(i,5)./SB。B2矩陣B2=39。 disp(B2)endfor i=1:nl 支路數(shù) if B1(i,6)==0 左節(jié)點(diǎn)處于低壓側(cè) p=B1(i,1)。 else p=B1(i,2)。 end Y(p,q)=Y(p,q)1./(B1(i,3)*B1(i,5))。 Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2。 對(duì)角元1側(cè) end求導(dǎo)納矩陣disp(39。)。B=imag(Y)。 f(i)=imag(B2(i,3))。 PV節(jié)點(diǎn)電壓給定模值 endfor i=1:n 給定各節(jié)點(diǎn)注入功率 S(i)=B2(i,1)B2(i,2)。 i節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償量 end===================================================================P=real(S)。ICT1=0。N0=2*n。a=0。a=a+1。D(i)=0。%Σ(Gij*ejBij*fj) D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1)。%節(jié)點(diǎn)功率P計(jì)算eiΣ(Gij*ejBij*fj)+fiΣ(Gij*fj+Bij*ej) Q1=C(i)*f(i)e(i)*D(i)。,Q39。 電壓模平方 ========= 以下針對(duì)非PV節(jié)點(diǎn)來求取功率差及Jacobi矩陣元素 ========= if B2(i,6)~=3 非PV節(jié)點(diǎn) DP=P(i)P1。 節(jié)點(diǎn)無功功率差 =============== 以上為除平衡節(jié)點(diǎn)外其它節(jié)點(diǎn)的功率計(jì)算 ================================== 求取Jacobi矩陣 =================== for j1=1:n if j1~=isbamp。非對(duì)角元 X1=G(i,j1)*e(i)B(i,j1)*f(i)。 % dP/df=dQ/de X3=X2。 % X1=dP/de X4=dQ/df p=2*i1。 J(p,q)=X3。m=p+1。J(m,N)=DP。 J(p,q)=X4。 elseif j1==iamp。對(duì)角元 X1=C(i)G(i,i)*e(i)B(i,i)*f(i)。 dP/df X3=D(i)+B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)。 dQ/df p=2*i1。J(p,q)=X3。 擴(kuò)展列△Q m=p+1。q=q+1。J(m,N)=DP。 end end else =============== 下面是針對(duì)PV節(jié)點(diǎn)來求取Jacobi矩陣的元素 =========== DP=P(i)P1。 PV節(jié)點(diǎn)電壓誤差 for j1=1:n if j1~=isbamp。非對(duì)角元