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电力系统分析P-Q分解法潮流计算

2021-08-18 6页 doc 545KB 19阅读

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电力系统分析P-Q分解法潮流计算..专业课程设计报告P-Q分解法潮流计算系别电气工程系专业班级09级电气4班学生姓名钟剑帆学号200930084778指导教师房大中提交日期2011年11月12日目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc308975105"P-Q分解法潮流计算PAGEREF_Toc308975105\h1HYPERLINK\l"_Toc308975106"一、原理分析PAGEREF_Toc308975106\h1HYPERLINK\l"_Toc308975107"二、程序流程PAGE...
电力系统分析P-Q分解法潮流计算
..专业课程P-Q分解法潮流计算系别电气工程系专业班级09级电气4班学生姓名钟剑帆学号200930084778指导教师房大中提交日期2011年11月12日目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc308975105"P-Q分解法潮流计算PAGEREF_Toc308975105\h1HYPERLINK\l"_Toc308975106"一、原理PAGEREF_Toc308975106\h1HYPERLINK\l"_Toc308975107"二、程序流程PAGEREF_Toc308975107\h1HYPERLINK\l"_Toc308975108"三、设计内容PAGEREF_Toc308975108\h2HYPERLINK\l"_Toc308975109"3.1程序设计PAGEREF_Toc308975109\h2HYPERLINK\l"_Toc308975110"3.2.1输入数据PAGEREF_Toc308975110\h7HYPERLINK\l"_Toc308975111"3.2.2输出数据PAGEREF_Toc308975111\h8HYPERLINK\l"_Toc308975112"3.2.3结果分析PAGEREF_Toc308975112\h11HYPERLINK\l"_Toc308975113"四、心得PAGEREF_Toc308975113\h12一、原理分析从潮流计算的基本方程出发,采用PQ分解法并通过建立矩阵的修正方程来依次迭代,逐步逼近真值来计算电网的电压和功率分布。二、程序流程三、设计内容3.1程序设计主函数Sbase_MVA=100.fid=fopen('Nodedata.txt');N=textscan(fid,'%s%u%d%f%f%f%f%f%f')fclose(fid);busnumber=size(N{1},1)fori=1:busnumberBus(i).name=N{1}(i);Bus(i).type=N{2}(i);Bus(i).no=i;Bus(i).Base_KV=N{3}(i);Bus(i).PG=N{4}(i);Bus(i).QG=N{5}(i);Bus(i).PL=N{6}(i);Bus(i).QL=N{7}(i);Bus(i).pb=N{8}(i);Bus(i).V=1.0;Bus(i).angle=0;endfid=fopen('Aclinedata.txt');A=textscan(fid,'%s%s%f%f%f%f')fclose(fid);aclinenumber=size(A{1},1)fori=1:aclinenumberAcline(i).fbname=A{1}(i);Acline(i).tbname=A{2}(i);Acline(i).Base_KV=A{3}(i);Acline(i).R=A{4}(i);Acline(i).X=A{5}(i);Acline(i).hB=A{6}(i);fork=1:busnumberifstrcmp(Acline(i).fbname,Bus(k).name)Acline(i).fbno=Bus(k).no;endifstrcmp(Acline(i).tbname,Bus(k).name)Acline(i).tbno=Bus(k).no;endendendfid=fopen('Transdata.txt');T=textscan(fid,'%s%f%f%s%f%f%f%f')fclose(fid);tansnumber=size(T{1},1)fori=1:tansnumberTrans(i).fbname=T{1}(i);Trans(i).fbBase_KV=T{2}(i);Trans(i).fbrated_KV=T{3}(i);Trans(i).tbname=T{4}(i);Trans(i).tbBase_KV=T{5}(i);Trans(i).tbrated_KV=T{6}(i);Trans(i).R=T{7}(i);Trans(i).X=T{8}(i);fork=1:busnumberifstrcmp(Trans(i).fbname,Bus(k).name)Trans(i).fbno=Bus(k).no;endifstrcmp(Trans(i).tbname,Bus(k).name)Trans(i).tbno=Bus(k).no;endendTrans(i).k=Trans(i).tbrated_KV*Trans(i).fbBase_KV/Trans(i).fbrated_KV/Trans(i).tbBase_KV;tempx=Trans(i).fbrated_KV^2/Trans(i).fbBase_KV^2;Trans(i).X=tempx*Trans(i).X;Trans(i).R=tempx*Trans(i).R;end%N=0%Trans(1)%Trans(2)%forY=G+jBmatrix[G,B,B2]=FormYmatrix(Bus,busnumber,Acline,aclinenumber,Trans,tansnumber);%B:=B';B2:=B"dlmwrite('Gmatrix.txt',G,'delimiter','\t','precision',6);dlmwrite('Bmatrix.txt',B,'delimiter','\t','precision',6);GBB2pause[JP,JQ]=FormJPQmatrix(Bus,B,B2,busnumber);JPiJP=-inv(JP)JQiJQ=-inv(JQ)pause%maxiteration=0fori=1:busnumberNodeV(i)=Bus(i).V;Nodea(i)=Bus(i).angle;VX(i)=Bus(i).V*cos(Bus(i).angle);VY(i)=Bus(i).V*sin(Bus(i).angle);dQGQL(i)=Bus(i).QG-Bus(i).QL;dPGPL(i)=Bus(i).PG-Bus(i).PL;endNodeV=NodeV'Nodea=Nodea'%VX=VX'%VY=VY'dQGQL=dQGQL'dPGPL=dPGPL'pause%fornointer=1:10maxdP=1.;maxdQ=1.;epsilon=0.000001;noiteration=0;while(maxdP>epsilon)&(maxdP>epsilon)[deltaP,deltaQ,maxdP,maxdQ]=FormdPQvector(Bus,NodeV,Nodea,dQGQL,dPGPL,B,G,busnumber);deltaP;deltaQ;maxdP;maxdQ;da=iJP*deltaP;dV=iJQ*deltaQ;Nodea=Nodea+da;NodeV=NodeV+dV;noiteration=noiteration+1;ifnoiteration>20breakendendfori=1:busnumberBus(i).V=NodeV(i);NodeV(i)=NodeV(i)*Bus(i).Base_KV;Bus(i).angle=Nodea(i);Nodea(i)=Nodea(i)*180/pi;endnoiterationNodea=Nodea'NodeV=NodeV'Clear子函数%生成G、B矩阵function[G,B,X]=FormYmatrix(Bus,busnumber,Acline,aclinenumber,Trans,tansnumber)Y=zeros(busnumber);X=zeros(busnumber);fori=1:busnumberY(i,i)=Y(i,i)+Bus(i).pb*j;endfori=1:aclinenumberf=Acline(i).fbno;t=Acline(i).tbno;Y(f,f)=Y(f,f)+Acline(i).hB*j+1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);Y(t,t)=Y(t,t)+Acline(i).hB*j+1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);Y(f,t)=Y(f,t)-1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);Y(t,f)=Y(t,f)-1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);X(f,f)=X(f,f)-1/Acline(i).X;X(t,t)=X(t,t)-1/Acline(i).X;X(f,t)=1/Acline(i).X;X(t,f)=1/Acline(i).X;endfori=1:tansnumberf=Trans(i).fbno;t=Trans(i).tbno;Y(f,f)=Y(f,f)+1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j);Y(t,t)=Y(t,t)+1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j)/Trans(i).k^2;Y(f,t)=Y(f,t)-1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j)/Trans(i).k;Y(t,f)=Y(t,f)-1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j)/Trans(i).k;X(f,f)=X(f,f)-1/Trans(i).X;X(t,t)=X(t,t)-1/Trans(i).X;X(f,t)=1/Trans(i).X;X(t,f)=1/Trans(i).X;endG=real(Y);B=imag(Y);end%生成JP、JQ矩阵function[JP,JQ]=FormJPQmatrix(Bus,B,B2,busnumber)JP=B;JQ=B2;fori=1:busnumberifBus(i).type==1fork=1:busnumberJQ(i,k)=0.;JQ(k,i)=0.;JP(i,k)=0.;JP(k,i)=0.;endJQ(i,i)=1.;JP(i,i)=1.;endifBus(i).type==3fork=1:busnumberJQ(i,k)=0.;JQ(k,i)=0.;endJQ(i,i)=1.;endendend%计算偏节点PQ差量function[deltaP,deltaQ,maxdP,maxdQ]=FormdPQvector(Bus,NodeV,Nodea,dQGQL,dPGPL,B,G,busnumber)deltaQ=dQGQL;deltaP=dPGPL;maxdP=0.;maxdQ=0.;fori=1:busnumberifBus(i).type==1deltaQ(i)=0.;deltaP(i)=0.;endifBus(i).type==3deltaQ(i)=0.;%y1=0;%y2=0;y3=0;fork=1:busnumberif(B(i,k)~=0|G(i,k)~=0)%y1=y1+(G(i,k)*VX(k)-B(i,k)*VY(k));%y2=y2+(G(i,k)*VY(k)+B(i,k)*VX(k));y3=y3+NodeV(k)*(G(i,k)*cos(Nodea(i)-Nodea(k))+B(i,k)*sin(Nodea(i)-Nodea(k)));endenddeltaP(i)=deltaP(i)-y3*NodeV(i);%deltaP2(i)=(deltaP2(i)-(y1*VX(i)+y2*VY(i)))/Bus(i).V;endifBus(i).type==2%y1=0;%y2=0;y3=0;y4=0;fork=1:busnumberif(B(i,k)~=0|G(i,k)~=0)%y1=y1+(G(i,k)*VX(k)-B(i,k)*VY(k));%y2=y2+(G(i,k)*VY(k)+B(i,k)*VX(k));y3=y3+NodeV(k)*(G(i,k)*cos(Nodea(i)-Nodea(k))+B(i,k)*sin(Nodea(i)-Nodea(k)));y4=y4+NodeV(k)*(G(i,k)*sin(Nodea(i)-Nodea(k))-B(i,k)*cos(Nodea(i)-Nodea(k)));endenddeltaP(i)=deltaP(i)-y3*NodeV(i);%deltaP2(i)=(deltaP2(i)-(y1*VX(i)+y2*VY(i)))/Bus(i).V;deltaQ(i)=deltaQ(i)-y4*NodeV(i);%deltaQ2(i)=(deltaQ2(i)-(y1*VY(i)-y2*VX(i)))/Bus(i).V;endifmaxdP
示此次计算为9节点,6支路,3变压器的网络。B、B2分别为B'和B'',JP为除平衡节点外的矩阵,JQ为除平衡节点和PV节点外的矩阵。iJP、iJQ分别为JP、JQ的逆矩阵乘以-1。NodeV=1,Nodea=0为平直启动的初值。dPGPL和dQGQL为PQ节点的偏差量。根据:noiteration=9Nodea=09.66874.7711-2.4066-4.3499-4.01733.79910.62151.9256NodeV=181818227220224229227231可知此次计算迭代次数为9次,节点1~9的电压如表3-1所示:表3-1迭代计算的节点电压节点编号V(kV)δ(度)11802189.66873184.77114227-2.40665220-4.34996224-4.017372293.799182270.621592301.9256迭代过程中maxdP和maxdQ的值如表6-2所示:表3-2迭代过程量(maxdP、maxdQ)迭代次数maxdPmaxdQ11.63000.283520.04720.304930.02270.013640.00220.003655.3667e-0044.0016e-00468.1193e-0051.2925e-00471.3329e-0052.9343e-00583.5700e-0062.9027e-00691.7669e-0076.1075e-007由表3-2可知,此次计算具有较好的收敛性。四、心得总结MATLAB是一个数学建模和计算软件,通过编程能够将复杂的矩阵计算转移到计算机上进行演算,极大的降低了人手计算的强度,给计算工作带来了极大的便利。但是对于初学的我来说也存在着一定的难度,不过通过网上丰富的资源和同学的帮助我慢慢的掌握了这个软件的基本操作,对我以后工作打了一定的基础。它不仅有强大的元素按功能,他还有强大的绘图功能,我对它的了解也仅仅就是一点点,或许说还没入门。虽然学习MATLAB的时间虽然很短,但却让我了解到了它的强大和它的功能。我想就算时间足够,老师也不能把所有的都讲解给我们,因为一个软件的功能需要我们自己不断的去摸索,老师也不可能知道所有。老师只是个指路的明灯,最终的学习还是要靠自己。而且在摸索过程中,我们能够发现和体会学习的快乐!
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