电力系统潮流计算程序设计

姓名：韦应顺   学号：2011021052  电力工程学院

牛顿—拉夫逊潮流计算方法具有能够将非线性方程线性化的特点，而使用MATLAB语言是由于MATLAB语言的数学逻辑强，易编译。

1.MATLAB程序【1】【2】 

 Function tisco

%这是一个电力系统潮流计算的程序

n=input（‘\\n请输入节点数：n=’）；

m=input(‘请输入支路数：m=’);

ph=input(‘\\n请输入平衡母线的节点号：ph=’)；

B1=input（‘\\n请输入支路信号：B1=’）;

%它以矩阵形式存贮支路的情况，每行存贮一条支路

%第一列存贮支路的一个端点

%第二列存贮支路的另一个端点

%第三列存贮支路阻抗

%第四列存贮支路的对地导纳

%第五列存贮变压器的变比，注意支路为1

%第六列存贮支路的序号

B2=input(‘\\n请输入节点信息：B2=’)；

%第一列为电源侧的功率

%第二列为负荷侧的功率

%第三列为该点的电压值

%第四列为该点的类型：1为PQ，2为PV节点，

       3为平衡节点

A=input（‘\\n请输入节点号及对地阻抗：A=’）；

ip=input（‘\\n请输入修正值：ip=’）；

%ip为修正值

Y=zeros（n）；

e=zeros（1，n）；

f=zeros（1，n）；

no=2*ph=1；

for i=1：n

if  A（i2）=0

p=A(i1)；

Y(p p)=1./A(i2);

 End

End

For  i=1:m

p=B1(i1);

p=B1(i2);

Y(p,p)=Y(p,p)+1./(B1(i3)*B1(i5)^2+B1(i4)./2);

Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i3)*B1(i5);

Y(p,q)=Y(p,q);

Y(q,q)=Y(q,q)+1./B1(i3)+B1(i4)/2；

End

G=real(Y);

B=imag(Y);

for i=1：n

 e(i)=real(B2(i3));

f(i)=imag(B2(i3));

S(i)=B2(i1)-B2(i2);

V(i)=B2(i3);

end

P=real(S);

Q=imag(S);

[C,D,DF]=xxf(G,B,e,f,P,Q,n,B2,ph,V,no);

J=jacci(Y,G,B,P,Q,e,f,V,C,D,B2,n,ph,no);

[De,Di]=hxf(J,D,F,ph,n,no);

 t=0;

while

max(abs(De))>ip&max(abs(Dfi)>ip

  t=t+1;

  e=e+De；

  f=f+Df;

  [C,D,DF]=xxf(G,B,e,f,P,Q,n,B2,ph,V,no)；

  J=jacci(Y,G,B,P,Q,e,f,V,C,D,B2,n,ph,no) ；

  [De,Df]=hxf(J,Df,ph,n,no);

end

v=e+f*j;

for  i=1:n

 hh(i)=conj(Y(ph,i)*v(i));

 end

 S(ph)=sum(hh)*v(ph);

 B2(ph,1)=S(ph);

 V=abs(v);

  jd=angle(v)*180/p;

 resulte1=[A(:,1),real(v),imag(v),V,jd,real(S’),

 imag(S’),real(B2(:1)),imag(B2(:1)),real(B2(:2)),imag(B2(:,2))];

for  i=1:m

  a(i)=conj((v(B1(i1))/B1(i5)-v(B1(i2))/B1(i3));

  b(i)=v(B1(i1))*a(i)-j*B1(i4)*v(B1(i))^2/2;

  c(i)=-v(B1(i2))*a(i)-j*B1(i4)*v(B1(i2))^2/2;

end

result2=[B1(:,6),B1(:,1),B1(:,2),real(b’),imag(b’),real(c’),imag(c’),

real(b’+c’),imag(b’+c’)];

printcut(result1,S,b,c,result2);

type  resultm

function

[C,D,Df]=xxf(G,B,e,f,P,Q,n,B2,ph,V,no)

%该子程序是用来求取Df

for  i=1:n

  If   i=ph

   C(i)=0;

   D(i)=0;

For  j=i:n

 C(i)=C(i)+G(i,j)*e(j)-B(i,j)*f(j);

 D(i)=D(i)+G(i,j)*f(j)+B(i,j)*e(j);

end

P1=C(i)*e(i)+D(i)*f(i);

Q1=C(i)*f(i)-D(i)*e(i);

V1=e(i)^2+f(i)^2;

If   B2(i4)=2

p=2*i-1;

Df(p)=P(i)-P1;

p=p+1;

else

p=2*i-1;

Df(p)=P(i)-P1;

p=p+1;

Df(p)=Q(i)-Q1;

end

end

end

Df=Df’;

If  ph=n

 Df(no=[];

 end 

function  [De,Df]=hxf(J,Df,ph,n,no)

%该子函数是为求取De  Df

DX=J\\Df;

DX1=DX;

x1=length(DX1);

if  ph=n

DX(no)=0;

DX(no+1)=0;

For  i=(no+2):(x1+2)

DX(i)=DX1(i-2);

End

Else

DX=[DX1,0,0];

End

k=0;

[x,y]=size(DX);

For  i=1:2:x

K=k+1;

Df(k)=DX(i);

De(k)=DX(i+1);

End

Function

J=jacci(Y,G,B,PQ,e,f,V,C,D,B2,n,ph,no)

%该子程序是用来求取jacci矩阵

for  i=1:n

switch  B2(i4)

case  3

continue

case  1

for  j=1:n

if   J=&J=ph

X1=G(i)*f(i)-B(i,j)*e(i);

X2=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);

X3=-X2;

X4=X1;

p=2*i-1;

q=2*j-1;

J(p,q)=X1;

m=p+1;

J(p,q)=X2;

J(m,q)=X4;

Else if j=&j=jph

X1=D(i)+G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);

X2=C(i)+G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);

X3= C(i)+G(i,j)*e(i)-B(i,j)*f(i);

X4= C(i)+G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);

P=2*i-1;

q=2*j-1;

J(p,q)=X1;

m=p+1;

J(m,q)=X3;

q=q+1;

J(p,q)=X2;

J(m,q)=X4;

End

End

End

case  2

for  j=1:n

X1=G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);

X2=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);

X3=0;

X4=0;

P=2*i-1;

q=2*j-1;

J(p,q)=X1;

m=p+1;

J(m,q)=X3;

q=q+1;

J(p,q)=X2;

J(m,q)=X4;

X1=D(i)+G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);

X2=C(i)+G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);

X3=0;

X4=0;

P=2*i-1;

q=2*j-1;

J(p,q)=X1;

m=p+1;

J(m,q)=X3;

q=q+1;

J(p,q)=X2;

J(m,q)=X4;

end

end

end

end

if  ph=n

J(no:)=[];

J(no:)=[];

J(:,no)=[];

J(:,no)=[];

2实例验证

【例题】设有一系统网络结线见图1，各支路阻抗和各节点功率均已以标幺值标示于图1中，其中节点2连接的是发电厂，设节点1电压保持U1＝1.06定值，试计算其中的潮流分布，

请输入节点数：n=5

请输入支路数：m=7

请输入平衡母线的节点号：ph=l

请输入支路信息：

BI=[ l 2 0．02+0．06i O l 1；1 3 0．08+0．24i 0 1 2；2 3

0．06+0．18i 0 l 3： 2 4 0．06+0．18i O l 4： 2 5

0．04+0．12i 0 l 5： 3 4 0．01+0．03i 0 l 6： 4 5

0．08+0．24i O 1 7]

请输入节点信息：

B2=[ 0 0 1．06 3；0．2+0．20i 0 1 1；一O．45一O．15i 0 l

l；一0．4-0．05i 0 l 1；一0．6—0．1i 0 1 l]

请输入节点号及对地阻抗：

A=[l 0；2 0；3 0；4 0；5 O ]

请输入修正值：ip=0．000 0l

参考文献

[1]陈珩．电力系统稳定分析[M]．北京：中国电力出版社，

2002：139—187．

[2]郑阿奇．MATLAB实用教程[M]．北京：电子工业出版社，

2005：1-243．

[3] 束洪春，孙士云，等．云电送粤交商流混联系统全过

程动态电压研究[J】．中国电力，2008，4l(10)：l-4．

SHU Hong—ch吼，SUN Shi-yun，et a1．Research on fun

prc'cess dyn锄ic Voltage stabil时of hybrid AC／DC

poWer tmnsmission System舶m Yu衄an proVince to

G啪gdong province【J】．Electric Power，2008，4l(10)：

l-4．

[4] 朱新立，汤涌，等．大电网安全分析的全过程动态仿

真技术[J】．电网技术，2008，32(22)：23—28．

SONG Xin—Ii， TANG Yof唱， et a1． Full dyn锄ic

simulation for the stabilhy a眦lysis of large power

system【J】．Power System融IlrIolo影，2008，32(22)：

23．28．

[5]Roytelm锄I， Shallidehpour S M．A comprehcnsivc long

teml dynaIIlic simulation for powcr system recoVery【J】．

IEEE Transactions 0n Power Systems， 1994，9(3)．

[6] 石雩梅，汪志宏，等．发电机励磁系统数学模型及参

数对电网动态稳定性分析结果影响的研究[J】．继电

器，2007，35(21)：22-27．

SHI Xue．mei，WANG Zlli-hon舀et a1．Iksearch on the

innuence of g锄e翰to璐baScd ∞de诅iled excitation

system models柚d parameterS t0 power铲id dyn锄ic

stabil时【J】．Relay，2007，35(2 1)：22-27．

[7] 方思立，朱方．快速励磁系统对系统稳定的影响[J】．中

国电机工程学报，1986，6(1)：20．28．

FANG Si．1i，ZHU Fang．The effbct of f弧t．respon∞

excitation system on the stability of power netwofk【J】．

Proceedings ofthe CSEE， 1986，6(1)：20-28．

[8] 刘取．电力系统稳定性及发电机励磁控制[M】．北京：

中国电力出版社，2007．

LIU Qu．Power system S诅bility锄d generator excitation

control【M】．BeUing：ChiIla Electric Powef Press，2007．

[9] Dallachy J L，Anderson T．EXperience with rcplacing

ro诅ting exciters wim static exciters【J】．1k InStitution of

Electrical Engineers， 1 996．

[10] 陈利芳，陈天禄．浅谈自并励励磁系统在大容量机组

中的应用【J】．继电器，2007，35(1)：8l培4．

CHEN Li-f抽岛CHEN Tian—lIL Application of

辩l仁exci组tion mode in large capacity髫memtor unit【J】．

ReIay'2007，35(1)：81-84．

[11] 方思立，刘增煌，孟庆和．大型汽轮发电机自并励励

磁系统的应用条件【J]．中国电力，1994，27(12)：61．63．

FANG Si．Ii，LIU Zeng-hu锄g，MENG Qin争hc．m

application conditions of large turbine generator

self-excitation system【J】．Electric Powef，1994，27(12)：

61．63．

[12]梁小冰，黄方能．利用EMTDC进行长持续时间过程

的仿真研究【J】．电网技术，2002，26(9)：55．57．

LIANG Xiao-bing，HUANG Fan争眦ng．How to cany

out simulalion of long dul‘ation processes by use of

EMTDC【J】．Power System 11echnology，2002，26(9)：

55-57．

[13]王卉，陈楷，彭哲，等．数字仿真技术在电力系统中

的应用及常用的几种数字仿真工具【J】．继电器，2004，

32(21)：7l一75．

wANG Hui，CHEN Kai，PENG zhe，et a1．Application of

digital simulation眦hniques棚d severaJ simulation tools

in power system[J】．Relay，2004，32(21)：71·75．

[14]IEEE Power Engmeering Socie哆．IEEE std 421．5．2005

IEEE玎ccOmmended practice for excitation system

models for power system stabiI时studies【s】．