1、电力系统稳态分析课程设计姓名：钟 黎 明学号：211102201目录1 原始资料分析 32 采用的算法 53 程序 63.1 程序流程图 63.2 程序 74 结果分析 125 编译过程问题分析 151 原始资料分析%矩阵 Z 中的第一列为支路起点编号，%第二列为终点编号，第三列为电阻值，%第四列为电抗值，第五列为电纳值，zhilu=1,4,0+0.0576i,0;2,7,0+0.0625i,0;3,9,0+0.0586i,0;7,8,0.0085+0.072i,0.149i;8,9,0.0119+0.1008i,0.209i;5,7,0.032+0.161i,0.306i;6,9,0.039
2、+0.17i,0.358i;4,5,0.01+0.085i,0.176i;4,6,0.017+0.092i,0.158i;GGG2 87 9 31465%BD 矩阵中第一列为节点编号%第二列为节点类型（3 代表平衡节点，%2 代表 PV 节点，1 代表 PQ 节点），%第三列为节点电压幅值初值，%第四列为节点电压相角初值，%第五列为节点发电有功功率初值，%第六列为节点发电无功功率初值，%第七列为节点负荷有功功率，%第八列为节点负荷无功功率，BD=1 3 1.04 0 0 0 0 0;2 2 1.025 0 163 0 0 0;3 2 1.025 0 85 0 0 0;4 1 1 0 0 0 0
3、 0;5 1 1 0 0 0 125 50;6 1 1 0 0 0 90 30;7 1 1 0 0 0 0 0;8 1 1 0 0 0 100 35;9 1 1 0 0 0 0 0;求：利用 PQ 节点法求解各个节点的电压分布以及网络的潮流分布。2 采用的算法运用 PQ 分解法计算潮流分布时的基本步骤是：（1） 形成系数矩阵 B、B”，并求其你矩阵。（2） 设各节点电压的初值 i(0) (i=1,2,，n,is)和 Ui(0) （i=1,2,，m,is）。（3） 按式 Pi =Pi - Ui Uj(Gij *cosij+Bij *sinij )计算有功1jnj功率的不平衡量 Pi(0) ，从而
4、求出 Pi(0) / Ui(0) (i=1,2,，n,is)。（4） 解修正方程式 Pi /U=-BU ,求各节点电压相位角的变量(0)i(i=1,2,，n,is)。(0)i（5） 求各节点电压相位角的新值 i(1) =i(0) + (i=1,2,，n,is)。(0)i（6） 按式 Qi =Qi - Ui Uj(Gij *cosij-Bij *sinij )计算无功1jnj功率的不平衡量 Qi(0) ，从而求出 Qi(0) / Ui(0) (i=1,2,，m,is)。（7） 解修正方程式 Qi /U=-B”U ,求各节点电压大小的变量 Ui(0) (i=1,2,，m,is)。（8） 运用各节点
5、电压的新值自第三步开始进入下一次迭代。（9） 计算平衡节点功率和线路功率。3 程序3.1 程序流程图启动启动输入原始数据数据形成节点导纳矩阵 BY按式（4-59a）形成B并求其逆矩阵按式（4-59b）形成B”并求其逆矩阵设节点电压：U i(0) （i=1,2,，m,is ）； i(0) (i=1,2,， n,is)置迭代次数 count=0迭代是否收敛，|P i(k) / Ui(k) |max且|Q i(k) / Ui(k) |max ？按式（4-59a）计算 i(k) (i=1,2,， n,is)计算 i 的新值 i(k+1) =i(k) + i(k)按式（4-45b）计算 Q i(0) /
6、 Ui(0) (i=1,2,， m,is)按式（4-45a）计算 P i(0) / Ui(0) (i=1,2,， n,is)按式（4-59b）计算 U i(k) (i=1,2,， m,is)计算 Ui 的新值 Ui(k+1) = Ui(k) +U i(k)置迭代次数加 1计算平衡节点功率 Sjd 和线路功率Szl结束3.2 程序clcclear% 基本参数num_node=9;%节点数num_branch=9;%支路数zhilu=1,4,0+0.0576i,0;2,7,0+0.0625i,0;3,9,0+0.0586i,0;7,8,0.0085+0.072i,0.149i;8,9,0.0119
7、+0.1008i,0.209i;5,7,0.032+0.161i,0.306i;6,9,0.039+0.17i,0.358i;4,5,0.01+0.085i,0.176i;4,6,0.017+0.092i,0.158i;% 节点导纳矩阵Z=zeros(num_node);y=zeros(num_node);y0=zeros(num_node);for i=1:num_branchp=zhilu(i,1);q=zhilu(i,2);Z(p,q)=zhilu(i,3);y(p,q)=1/Z(p,q);y0(p,q)=zhilu(i,4);endfor i=1:num_nodefor j=i:num
8、_nodey(j,i)=y(i,j);y0(j,i)=y0(i,j);endendY=zeros(num_node);%互导纳for i=1:num_nodefor j=1:num_nodeif i=jY(i,j)=-y(i,j);endendend%自导纳for i=1:num_nodeY(i,i)=sum(y(i,:)+(sum(y0(i,:)/2;end% 系数矩阵 B BG=real(Y); %节点导纳矩阵实部B=imag(Y); %节点导纳矩阵虚部B1=B(2:9,2:9); %系数矩阵 B1B2=B(4:9,4:9); %系数矩阵 B2% 初值s=0,0,0,0,0,0,0,0,0
9、; %电压相角初值u=1.04,1.025,1.025,1,1,1,1,1,1; %节点电压幅值初值p=0,1.63,0.85,0,-1.25,-0.90,0,-1.00,0; %有功功率初值q=0,0,0,0,-0.50,-0.30,0,-0.35,0; %无功功率初值 count=0; %置循环次数为 0% =循环开始=while(1) %求有功功率不平衡量for i=2:9 pt=0;for j=1:9pt=pt+u(i)*u(j)*(G(i,j)*cos(s(i)-s(j)+B(i,j)*sin(s(i)-s(j);enddp(i)=p(i)-pt;endds=(-inv(B1)*(d
10、p(2:9)./u(2:9)./u(2:9);s(2:9)= s(2:9)+ds; F=max(abs(dp(2:9)./u(2:9);%求无功功率不平衡量 for i=4:9qt=0;for j=1:9 qt=qt+u(i)*u(j)*(G(i,j)*sin(s(i)-s(j)-B(i,j)*cos(s(i)-s(j);enddq(i)=q(i)-qt;enddu=(-inv(B2)*(dq(4:9)./u(4:9); u(4:9)=u(4:9)+du;D=max(abs(dq(4:9)./u(4:9);%收敛条件if (F1e-3)endcount=count+1;end% 求各节点电压f
11、or m=1:9Us1(1,m)=u(1,m)*cos(s(1,m);Us2(1,m)=u(1,m)*sin(s(1,m);endUs3=1i,1i,1i,1i,1i,1i,1i,1i,1i;Us=Us1+(Us2).*(Us3);% 求各节点功率for i=1:9ge=conj(Y);Ue=conj(Us);Ie=0;for j=1:9Ie=Ie+ge(i,j)*Ue(j); %求节点电流endSjd(i)=Us(i)*Ie ; %求节点功率end% 求各支路功率for i=1:9for j=1:9Szl(i,j)=Us(i)*(conj(Us(i)*(conj(y0(i,j)+(conj(
12、Us(i)-(conj(Us(j)*(conj(y(i,j);endend% 显示计算结果disp(循环次数：);disp(count=);disp(count);disp(节点导纳矩阵：);disp(Y=);disp(Y);disp(节点电压幅值：);disp(u=);disp(u);disp(节点电压值：);disp(Us=);disp(Us);disp(节点功率：);disp(Sjd=);disp(Sjd);disp(支路功率:);disp(Szl=);disp(Szl);4 结果分析循环次数：count=4节点导纳矩阵：Y=Columns 1 through 40.0000 -17.3
13、611i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 +17.3611i0.0000 + 0.0000i 0.0000 -16.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 -17.0648i 0.0000 + 0.0000i0.0000 +17.3611i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 3.3074 -39.3089i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0
14、.0000i -1.3652 +11.6041i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -1.9422 +10.5107i0.0000 + 0.0000i 0.0000 +16.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 +17.0648i 0.0000 + 0.0000iColumns
15、 5 through 80.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 +16.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.3652 +11.6041i -1.9422 +10.5107i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i2.5528 -17.3382i 0
16、.0000 + 0.0000i -1.1876 + 5.9751i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 3.2242 -15.8409i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.1876 + 5.9751i 0.0000 + 0.0000i 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -1.6171 +13.6980i 2.7722 -23.3032i0.0000 + 0.0000i -1.2820 + 5.5882i 0.0000 + 0.
17、0000i -1.1551 + 9.7843iColumn 90.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i0.0000 +17.0648i0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i-1.2820 + 5.5882i0.0000 + 0.0000i-1.1551 + 9.7843i2.4371 -32.1539i节点电压幅值：u=Columns 1 through 81.0400 1.0250 1.0250 1.0258 0.9956 1.0127 1.0258 1.0159Column 91.0324节点电压值：Us=Columns 1 through
18、 41.0400 + 0.0000i 1.0116 + 0.1653i 1.0216 + 0.0833i 1.0250 - 0.0397iColumns 5 through 80.9932 - 0.0693i 1.0106 - 0.0651i 1.0236 + 0.0665i 1.0158 + 0.0129iColumn 91.0317 + 0.0354i节点功率：Sjd=Columns 1 through 40.7165 + 0.2705i 1.6300 + 0.0665i 0.8500 - 0.1086i 0.0000 + 0.0000iColumns 5 through 8-1.2501
19、 - 0.5000i -0.9000 - 0.3000i 0.0000 + 0.0000i -1.0000 - 0.3500iColumn 90.0000 + 0.0000i支路功率:Szl=Columns 1 through 40.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.7165 + 0.2705i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
20、0.0000 + 0.0000i-0.7165 - 0.2392i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.4069 - 0.4741i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.3054 - 0.2464i0.0000 + 0.0000i -1.6300 + 0.0918i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0
21、000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.8500 + 0.1495i 0.0000 + 0.0000iColumns 5 through 80.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 1.6300 + 0.0665i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000
22、+ 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.4094 + 0.1363i 0.3071 - 0.0728i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.8432 - 0.2648i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i0.8662 - 0.2448i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.76
23、38 - 0.0864i0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.7591 - 0.1839i 0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i 0.6081 - 0.3715i 0.0000 + 0.0000i 0.2419 - 0.0802iColumn 90.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i0.8500 - 0.1086i0.0000 + 0.0000i0.0000 + 0.0000i-0.5946 - 0.3181i0.0000 + 0.0000i-0.2410 - 0.3508i0.0000 + 0.0000i5 编译过程问题分析1. 给定参数 B 矩阵节点顺序和形成节点导纳矩阵时顺序不对。改：应该按照顺序设置参数，并按照对称关系复制到对角线另一侧。2. 计算式中矩阵的维度不对应。改：认真检查每个矩阵中的维度是否符合条件。3. 9 节点的基准值是：100（用于功率），未取标幺值，结果无法收敛。改：节点功率取标幺值
