電力系統(tǒng)分析極坐標法課程設(shè)計

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Y按公式計算雅可比矩陣元素J N按公式計算雅可比矩陣元素JN增大節(jié)點號，i=i+1增大節(jié)點號，i=i+1K=k+1解修正方程，由K=k+1解修正方程，由ΔP，ΔQ和J計算電壓修正量ΔU和ΔδΔU=U+ΔU=U+ΔUΔδ=δ+Δδ求出ΔU，Δδ迭代是否收斂，迭代是否收斂，ΔU，Δδ，<? N Y計算平衡節(jié)點功率S和線路的功率S計算平衡節(jié)點功率S和線路的功率S結(jié)束結(jié)束5程序的編寫程序中用到的符號代表的含義：Y代表導納矩陣JJ代表雅克比矩陣pp代表有功功率的不平衡量ΔΡiqq代表無功功率的不平衡量ΔＱiuu代表各節(jié)點電壓和相角的不平衡量ΔU和ΔδU代表各節(jié)點的電壓u代表迭代過程中的各節(jié)點電壓S代表線路的功率Q4代表平衡節(jié)點的注入無功功率K代表迭代次數(shù)N1代表PQ節(jié)點和PV節(jié)點的總數(shù)m，n代表系統(tǒng)中的節(jié)點總數(shù)，把平衡節(jié)點標為最大號%ThefollowingprogramforloadcalculationisbasedonMATLAB6.5%以下部分為輸入原始數(shù)據(jù)（到標示‘///’標志為止）。%求取節(jié)點導納矩陣。g(1,1)=0.275;b(1,1)=0.825;g(1,2)=1.667;b(1,2)=-5;g(1,3)=3.333;b(1,3)=-6.667;g(1,4)=2.75;b(1,4)=-8.25;g(1,5)=5;b(1,5)=-15;g(2,2)=0;b(2,2)=-0;g(2,1)=1.667;b(2,1)=-5;g(2,3)=10;b(2,3)=-30;g(2,4)=0;b(2,4)=0;g(2,5)=1.25;b(2,5)=-3.75;g(3,3)=0;b(3,3)=0;g(3,1)=3.333;b(3,1)=-6.667;g(3,2)=10;b(3,2)=-30;g(3,4)=1.25;b(3,4)=-3.75;g(3,5)=0;b(3,5)=0;g(4,4)=-0.25;b(4,4)=0.75;g(4,1)=2.75;b(4,1)=-8.25;g(4,2)=0;b(4,2)=0;g(4,3)=1.25;b(4,3)=-3.75;g(4,5)=0;b(4,5)=0;g(5,5)=0;b(5,5)=0;g(5,1)=5;b(5,1)=-15;g(5,2)=1.25;b(5,2)=-3.75;g(5,3)=0;b(5,3)=0;g(5,4)=0;b(5,4)=0;d(5,5)=0;d(1,4)=0.275-0.825*i;d(4,1)=-0.25+0.75*i;%求取節(jié)點導納矩陣。form=1:5forn=1:5ifm==nG(m,m)=g(m,1)+g(m,2)+g(m,3)+g(m,4)+g(m,5);B(m,m)=b(m,1)+b(m,2)+b(m,3)+b(m,4)+b(m,5);elseG(m,n)=-g(m,n);B(m,n)=-b(m,n);endendendY=G+j*B;%//設(shè)定節(jié)點起始節(jié)點電壓，并給出已知功率值。%//下面將題中節(jié)點2、3、4、5、1分別替換為節(jié)點1、2、3、4、5即節(jié)點4為PV節(jié)點，節(jié)點5為平衡節(jié)點。delt(1)=0;delt(2)=0;delt(3)=0;delt(4)=0;u(1)=1.0;u(2)=1.0;u(3)=1.0;p(1)=0.20;q(1)=0.20;p(2)=-0.45;q(2)=-0.15;p(3)=-0.40;q(3)=-0.05;p(4)=-0.50;q(4)=0;%置迭代次數(shù)k=0，并計算節(jié)點功率的不平衡量。k=0;precision=1;k,delt,uN1=4;whileprecision>0.00001u(4)=1.1;delt(5)=0;u(5)=1.06;form=1:N1forn=1:N1+1pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt(n)));qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt(n)));endpp(m)=p(m)-sum(pt);qq(m)=q(m)-sum(qt);endpp,qq%求取雅可比矩陣元素（m=n時）。form=1:N1forn=1:N1+1h0(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt(n)));n0(n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt(n)));j0(n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt(n)));l0(n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt(n)));endH(m,m)=sum(h0)-u(m)^2*(G(m,m)*sin(delt(m)-delt(m))-B(m,m)*cos(delt(m)-delt(m)));N(m,m)=sum(n0)-2*u(m)^2*G(m,m)+u(m)^2*(G(m,m)*cos(delt(m)-delt(m))+B(m,m)*sin(delt(m)-delt(m)));J(m,m)=sum(j0)+u(m)^2*(G(m,m)*cos(delt(m)-delt(m))+B(m,m)*sin(delt(m)-delt(m)));L(m,m)=sum(l0)+2*u(m)^2*B(m,m)+u(m)^2*(G(m,m)*sin(delt(m)-delt(m))-B(m,m)*cos(delt(m)-delt(m)));endform=1:N1-1JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m);JJ(2*m-1,2*m)=N(m,m);JJ(2*m,2*m-1)=J(m,m);JJ(2*m,2*m)=L(m,m);endform=N1:N1JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m);end%求取雅可比矩陣元素（m不等于n時）form=1:N1forn=1:N1ifm==nelseH(m,n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt(n)));J(m,n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt(n)));N(m,n)=-J(m,n);L(m,n)=H(m,n);endendendform=1:N1-1%求前六行六列元素(非對角)forn=1:N1-1ifm==nelseJJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n);JJ(2*m,2*n)=L(m,n);endendendform=N1forn=1:N1-1%求取第七行的元素JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);endendforn=N1form=1:N1-1%求的第七列元素JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n);endend%解修正方程式，由JJ和PP計算電壓修正量ΔU和Δδ。form=1:N1-1PP(2*m-1)=pp(m);PP(2*m)=qq(m);endform=N1PP(2*m-1)=pp(m);enduu=-inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu));uu%若結(jié)果不收斂，執(zhí)行下列語句。forn=1:N1-1delt(n)=delt(n)+uu(2*n-1);u(n)=u(n)+uu(2*n);endforn=N1delt(n)=delt(n)+uu(2*n-1);endk=k+1;k,delt,uend%若結(jié)果收斂，計算各節(jié)點電壓，平衡節(jié)點功率，PV節(jié)點功率和線路功率。forn=1:N1+1U(n)=u(n)*(cos(delt(n))+j*sin(delt(n)));endform=1:N1+1I(m)=Y(5,m)*U(m);endS5=U(5)*sum(conj(I))%平衡節(jié)點功率%PV節(jié)點功率forn=1:N1+1q4(n)=u(4)*u(n)*(G(4,n)*sin(delt(4)-delt(n))-B(4,n)*cos(delt(4)-delt(n)));endQ4=sum(q4)%線路功率form=1:N1+1forn=1:N1+1S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))*conj(d(m,n))+(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n)));endend%顯示運行結(jié)果（至結(jié)束）。YJJSUk6計算結(jié)果及分析導納矩陣YY=13.0250-34.0920i-1.6670+5.0000i-3.3330+6.6670i-2.7500+8.2500i-5.0000+15.0000i-1.6670+5.0000i12.9170-38.7500i-10.0000+30.0000i0-1.2500+3.7500i-3.3330+6.6670i-10.0000+30.0000i14.5830-40.4170i-1.2500+3.7500i0-2.7500+8.2500i0-1.2500+3.7500i3.7500-11.2500i0-5.0000+15.0000i-1.2500+3.7500i006.2500-18.7500i雅克比矩陣JJJJ=-40.9564-15.92405.89621.82867.93333.726810.049115.5240-41.3564-1.82865.8962-3.72687.9333-3.07945.81392.0756-44.1857-14.228934.265611.29540-2.07565.813915.1289-43.8856-11.295434.265607.74204.109634.189711.5231-46.3465-16.30444.4148-4.10967.7420-11.523134.189717.1044-46.2465-1.47179.88693.5660004.41491.4715-14.3018平衡節(jié)點的功率S5=1.2299-1.0678iPV節(jié)點的注入無功功率Q4=-0.6893各節(jié)點的節(jié)點電壓U=1.0966-0.0677i1.0624-0.0881i1.0663-0.0920i1.0959-0.0946i1.0600迭代次數(shù)k=6表6-1迭代過程中各節(jié)點功率的不平衡量kΔΡ1ΔＱ1ΔΡ2ΔＱ2ΔΡ3ΔＱ3ΔΡ4ΔＱ400.50002.7500-3.7500.0750-0.27500.3250-0.6375-0.41251-0.1013-0.37110.0261-0.02690.0501-0.04540.02080.85652-0.162-0.04280.00130.00180.0017-0.00130.00470.70593-0.0016-0.00420.00020.00040.00020.00010.00050.69074-0.1523*e-3-0.0004*e-30.0199*e-30.0001*e-30.0209*e-30.0000*e-30.0433*e-30.6894*e-35-0.1416*e-4-0.0000*e-40.0200*e-40.0000*e-40.0231*e-40.0000*e-40.0378*e-40.6893*e-4表6-2迭代過程中各節(jié)點電壓的修正量kΔδ1ΔU1Δδ2ΔU2Δδ3ΔU3Δδ40-0.06480.1115-0.08820.0757-0.09180.0801-0.087610.0031-0.01140.0054-0.00890.0056-0.00900.00162-0.0000-0.00130.00000.0007-0.0000-0.0008-0.00013-0.0004*e-3-0.1190*e-3-0.0004*e-3-0.0475*e-3-0.0005*e-3-0.532*e-3-0.0010*e-34-0.0000*e-4-0.1073*e-4-0.0000*e-4-0.295*e-4-0.0000*e-4-0.0351*e-4-0.0001*e-45-0.0000*e-6-0.9640*e-6-0.0000*e-6-0.1828