5节点电力系统牛顿-拉夫逊法潮流计算

（二〇一四年十二月课程论文学校代码：10128学号:20141100304题目：五节点系统计算机潮流计算编程学生姓名：张佳羽学院：电力学院系别：电力系专业：电力系统及其自动化指导教师：郭力萍五节点系统计算机潮流计算编程程序设计%本程序的功能是用牛顿拉夫逊法进行潮流计算n=input('请输入节点数:n=');nl=input('请输入支路数:nl=');isb=input('请输入平衡母线节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入由各支路参数形成的矩阵:B1=');B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2=');X=input('请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵：X=');Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);O=zeros(1,n);S1=zeros(nl);fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2;Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;end%求导纳矩阵五节点系统计算机潮流计算编程disp('导纳矩阵Y=');disp(Y);G=real(Y);B=imag(Y);fori=1:ne(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);endfori=1:nS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);endP=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;whileIT2~=0IT2=0;a=a+1;fori=1:nifi~=isbC(i)=0;D(i)=0;forj1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);五节点系统计算机潮流计算编程D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);Q1=f(i)*C(i)-D(i)*e(i);V2=e(i)^2+f(i)^2;ifB2(i,6)~=3DP=P(i)-P1;DQ=Q(i)-Q1;forj1=1:nifj1~=isb&j1~=iX1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);X3=X2;X4=-X1;p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;elseifj1==i&j1~=isbX1=-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);X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);五节点系统计算机潮流计算编程p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;endendelseDP=P(i)-P1;DV=V(i)^2-V2;forj1=1:nifj1~=isb&j1~=iX1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);X5=0;X6=0;p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;elseifj1==i&j1~=isbX1=-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);X5=-2*e(i);X6=-2*f(i);p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+1;五节点系统计算机潮流计算编程J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;endendendendend%求雅可比矩阵fork=3:N0k1=k+1;N1=N;fork2=k1:N1J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);endJ(k,k)=1;ifk~=3;k4=k-1;fork3=3:k4fork2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;end五节点系统计算机潮流计算编程ifk==N0,break;endfork3=k1:N0fork2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endelsefork3=k1:N0fork2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endendendfork=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N);k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N);end五节点系统计算机潮流计算编程fork=3:N0DET=abs(J(k,N));ifDET=prIT2=IT2+1;endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;fork=1:ndy(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);endfori=1:nDy(ICT1,i)=dy(i);endend%用高斯消去法解“w=-J*V”disp('迭代次数');disp(ICT1);disp('没有达到精度要求的个数');disp(ICT2);fork=1:nV(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);五节点系统计算机潮流计算编程shita(k)=atan(f(k)./e(k))*180/pi;E(k)=e(k)+f(k)*j;enddisp('各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大排列):');disp(E);disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):');disp(V);disp('各节点的电压相角时shita为(节点号从小到大排列):');disp(shita);forp=1:nC(p)=0;forq=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));endS(p)=E(p)*C(p);enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列):');disp(S);disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样):');fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);五节点系统计算机潮流计算编程elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));disp(Si(p,q));enddisp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一样):');fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);endSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));disp(Sj(q,p));enddisp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样):');fori=1:nlifB1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1);end五节点系统计算机潮流计算编程DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i));endfori=1:ICT1Cs(i)=i;enddisp('以下是每次迭代后各节点的电压值(如图所示)');plot(Cs,Dy),xlabel('迭代次数'),ylabel('电压'),title('电压迭代次数曲线');运行结果如下所示：请输入节点数:n=5请输入支路数:nl=5请输入平衡母线节点号:isb=1请输入误差精度:pr=0.00001请输入由各支路参数形成的矩阵:B1=[120.03i01.050;230.08+0.3i0.5i10;240.1+0.35i010;340.04+0.25i0.5i10;350.015i01.051]请输入各节点参数形成的矩阵:B2=[001.051.0501;03.7+1.3i1002;02+1i1002;01.6+0.8i1002;501.051.0503]请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵：X=[10;20;30;40;50]导纳矩阵Y0-33.3333i0+31.7460i0000+31.7460i1.5846-35.7379i-0.8299+3.1120i-0.7547+2.6415i00-0.8299+3.1120i1.4539-66.9808i-0.6240+3.9002i0+63.4921i0-0.7547+2.6415i-0.6240+3.9002i1.3787-6.2917i0000+63.4921i00-66.6667i五节点系统计算机潮流计算编程迭代次数5没有达到精度要求的个数78860各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大排列):1.05001.0335-0.0774i1.0260+0.3305i0.8592-0.0718i0.9746+0.3907i各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):1.05001.03641.07790.86221.0500各节点的电压相角时shita为(节点号从小到大排列):0-4.281917.8535-4.778521.8433各节点的功率S为(节点号从小到大排列):2.5794+2.2994i-3.7000-1.3000i-2.0000-1.0000i-1.6000-0.8000i5.0000+1.8131i各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样):2.5794+2.2994i-1.2774+0.2032i0.1568+0.4713i1.5845+0.6726i5.0000+1.8131i各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一样):-2.5794-1.9745i1.4155-0.2443i五节点系统计算机潮流计算编程-0.1338-0.3909i-1.4662-0.4091i-5.0000-1.4282i各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样):-0.0000+0.3249i0.1381-0.0412i0.0230+0.0804i0.1184+0.2635i0.0000+0.3849i本程序符号说明（1）clc，clear清屏，清除以前显示结果；（2）disp显示待输出的内容，如disp('节点总数为：')，显示：节点总数为：；（3）for，end；循环语句，用于要循环的地方；（4）/正除；\反除；（5）sum求和；（6）conj复数求共轭；（7）%注释（8）：自然数循环如1:5五节点系统计算机潮流计算编程以下是每次迭代后各节点的电压值(如图1所示)：图1每次迭代后各节点的电压值