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潮流计算的matlab程序实现方法
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这是一个电气狗熬两个礼拜图书馆的成果，根据华中科技大学《电力系统分析》中原理编写，可用牛顿-拉夫逊和PQ分解法计算给定标幺值条件的潮流。本人水平有限，仅供参考，欢迎一起找Bug。 2019/11/17 添加算例系统图和基础数据、参考文献。 2019/01/05 添加word文档 潮流计算课程设计。 2018/07/06 说明：由于本人变压器建模与PSASP不同，本人使用模型如下图，参数输入时请按该模型计算。 2018/06/18 主程序更新：增加补偿电容参数 2018/06/18 增加下载地址，详见文章底部。 应用算例系统图：
基础数据（标幺值）： （1）母线数据 母线名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基准电压 230 230 230 230 230 230 18 13.8 16.5 （2）交流线数据 I侧母线 J侧母线 电阻 电抗 电纳的1/2 6 1 0.01 0.085 0.088 1 4 0.032 0.161 0.153 4 3 0.0085 0.072 0.0745 3 5 0.0119 0.1008 0.1045 5 2 0.039 0.17 0.179 2 6 0.017 0.092 0.079 （3）变压器数据 I侧母线 J侧母线 电抗 变比 9 6 0.0576 1 7 4 0.0625 1 8 5 0.0586 1 （4）发电机数据 母线名 母线类型 有功功率 无功功率 电压幅值 电压相角 9 slack - - 1.04 0 7 PV 1.63 - 1.025 - 8 PV 0.85 - 1.025 - （5）负荷数据 母线名 母线类型 有功功率 无功功率 1 PQ 1.25 0.5 2 PQ 0.9 0.3 3 PQ 1 0.35 主程序 % file name:chaoliu_lj.m % auther: 山东科技大学 罗江 % function:使用牛顿-拉夫逊法、PQ分解法计算潮流 % update:2018/6/18 13:22 增加补偿电容参数 %节点类型 标号 %PQ节点 1 %PV节点 2 %slack节点 3 %能计算给定标幺值网络，有且仅有一个平衡节点的潮流 %注意：母线标号顺序要求：PQ节点-PV节点-平衡节点 %若某元件不存在，其导纳为0，阻抗为inf clear %清除工作空间变量 clc %清屏 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %数据输入（标幺值） SB=100; %基准容量，单位MVA %母线基准电压 Bus=[230 230 230 230 230 230 18 13.8 16.5]; %交流线参数：I侧母线 J侧母线 阻抗 1/2接地导纳 Line=[6 1 0.01+0.085i 0.088i; 1 4 0.032+0.161i 0.153i; 4 3 0.0085+0.072i 0.0745i; 3 5 0.0119+0.1008i 0.1045i; 5 2 0.039+0.17i 0.179i; 2 6 0.017+0.092i 0.079i]; %变压器参数：I侧母线 J侧母线 阻抗 变比 %变压器阻抗归算到I侧 Trans=[9 6 0.0576i 1; 7 4 0.0625i 1; 8 5 0.0586i 1]; %加接地电容器补偿: 母线 导纳 Cap=[2 0.0i]; %发电机参数：母线 节点类型 P V/U θ Gen=[9 3 1.04 0; 7 2 1.63 1.025; 8 2 0.85 1.025]; %负荷参数：母线 节点类型 P Q %按参考方向，发电机发出功率（正值），负荷消耗功率（负值） Load=[1 1 -1.25 -0.5; 2 1 -0.9 -0.3; 3 1 -1 -0.35]; mode=1; %1-极坐标下牛拉法， 2-PQ分解法 Tmax=10; %最大迭代次数 limit=1.0e-8; %要求精度 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %变压器π型等效阻抗参数 Zt=zeros(size(Trans,1),3); Zt(:,1)=Trans(:,3)./Trans(:,4); Zt(:,2)=Trans(:,3)./(1-Trans(:,4)); Zt(:,3)=Trans(:,3)./(Trans(:,4).^2-Trans(:,4)); Trans_pi=[Trans(:,1:2) Zt(:,1) 1./Zt(:,2) 1./Zt(:,3)]; n=numel(Bus); %总节点数 m=n-1; %PQ节点数 for i=1:size(Gen,1)%数组行数 if Gen(i,2)==2 %除去PV节点就是PQ节点 m=m-1; end end for i=1:size(Load,1) if Load(i,2)==2 m=m-1; end end %PQ节点包含浮游节点，其PQ=0 %提取P,Q,U向量 P=zeros(1,n); %P,Q为原始数据，Pi,Qi为计算结果 Q=zeros(1,n); U=ones(1,n); %电压初始值由此确定 cita=zeros(1,n); %此处未知节点皆设为1.0∠0 %注意：此处角度单位为度，提取后再转换成弧度，后面计算使用弧度 for i=1:size(Gen,1) if Gen(i,2)==1 %PQ节点 P(Gen(i,1))=Gen(i,3); Q(Gen(i,1))=Gen(i,4); end if Gen(i,2)==2 %PV节点 P(Gen(i,1))=Gen(i,3); U(Gen(i,1))=Gen(i,4); end if Gen(i,2)==3 %slack节点 U(Gen(i,1))=Gen(i,3); cita(Gen(i,1))=Gen(i,4); end end for i=1:size(Load,1) if Load(i,2)==1 %PQ节点 P(Load(i,1))=Load(i,3); Q(Load(i,1))=Load(i,4); end if Load(i,2)==2 %PV节点 P(Load(i,1))=Load(i,3); U(Load(i,1))=Load(i,4); end if Load(i,2)==3 %slack节点 U(Load(i,1))=Load(i,3); cita(Load(i,1))=Load(i,4); end end disp('初始条件：') disp('各节点有功：') disp(P); disp('各节点无功：') disp(Q); disp('各节点电压幅值：') disp(U); cita=(deg2rad(cita)); %角度转换成弧度 disp('各节点电压相角(度)：') disp(rad2deg(cita)); %显示依然使用角度 %节点导纳矩阵的计算 Y=zeros(n); %新建节点导纳矩阵 y=zeros(n); %网络中的真实导纳 %计算y(i,j) for i=1:size(Line,1) %与交流线联结的真实导纳 ii=Line(i,1); jj=Line(i,2); y(ii,jj)=1/Line(i,3); y(jj,ii)=y(ii,jj); end for i=1:size(Trans_pi,1) %与变压器联结的真实导纳 ii=Trans_pi(i,1); jj=Trans_pi(i,2); y(ii,jj)=1/Trans_pi(i,3); y(jj,ii)=y(ii,jj); end %计算y(i,i) for i=1:size(Line,1) %与交流线联结的对地导纳 ii=Line(i,1); jj=Line(i,2); y(ii,ii)=y(ii,ii)+Line(i,4); y(jj,jj)=y(jj,jj)+Line(i,4); end for i=1:size(Trans_pi,1) %与变压器联结的对地导纳 ii=Trans_pi(i,1); jj=Trans_pi(i,2); y(ii,ii)=y(ii,ii)+Trans_pi(i,4); y(jj,jj)=y(jj,jj)+Trans_pi(i,5); end %算上补偿电容 for i=1:size(Cap,1) ii=Cap(i,1); y(ii,ii)=y(ii,ii)+Cap(i,2); end %由y计算Y ysum=sum(y,1); %每一行求和 for i=1:n for j=1:n if i==j Y(i,j)=ysum(i); else Y(i,j)=-y(i,j); end end end disp('节点导纳矩阵：'); disp(Y); G=real(Y); %电导矩阵 B=imag(Y); %电纳矩阵 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %以上为基础数据整理 %接下来是牛拉法的大循环 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %计算功率不平衡量 [dP,dQ,Pi,Qi]=Unbalanced( n,m,P,Q,U,G,B,cita ); disp('有功不平衡量：'); disp(dP); disp('无功不平衡量：'); disp(dQ); for i=1:Tmax fprintf('第%d次迭代\n',i); %雅可比矩阵的计算 if(mode==1) J=Jacobi( n,m,U,cita,B,G,Pi,Qi ); disp('雅可比矩阵'); disp(J); end %求解节点电压修正量 if(mode==1) [dU,dcita]=Correct( n,m,U,dP,dQ,J ); else [dU,dcita]=PQ_LJ( n,m,dP,dQ,U,B ); end disp('电压、相角修正量：'); disp(dU); disp(rad2deg(dcita)); %修正节点电压 U=U+dU; cita=cita+dcita; disp('节点电压幅值：'); disp(U); disp('节点电压相角：'); disp(rad2deg(cita)); %计算功率不平衡量 [dP,dQ,Pi,Qi]=Unbalanced( n,m,P,Q,U,G,B,cita ); disp('有功不平衡量：'); disp(dP); disp('无功不平衡量：'); disp(dQ); if (max(abs(dP)) |
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