電力系統(tǒng)潮流計算的matlab輔助程序設(shè)計,潮流計算程序

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1、電力系統(tǒng)潮流計算的MATLAB輔助程序設(shè)計潮流計算,通常指負(fù)荷潮流,是電力系統(tǒng)分析和設(shè)計的主要組成部分,對系統(tǒng)規(guī)劃、安全運行、經(jīng)濟調(diào)度和電力公司的功率交換非常重要。此外,潮流計算還是其它電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ),比如暫態(tài)穩(wěn)定,突發(fā)事件處理等?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)潮流計算的方法主要:高斯法、牛頓法、快速解耦法和MATLAB的M語言編寫的MATPOWER4.1,這里主要介紹高斯法、牛頓法和快速解耦法。高斯法的程序是lfgauss,其與lfybus、busout和lineflow程序聯(lián)合使用求解潮流功率。lfybus、busout和lineflow程序也可與牛頓法的lfnewton程序和快速解耦法的

2、decouple程序聯(lián)合使用。(讀者可以到MATPOWER主頁下載MATPOWER4.1,然后將其解壓到MATLAB目錄下,即可使用該軟件進(jìn)行潮流計算)一、高斯-賽德爾法潮流計算使用的程序:高斯-賽德法的具體使用方法讀者可參考后面的實例,這里僅介紹各程序的編寫格式:lfgauss:該程序是用高斯法對實際電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計算,需要用到busdata和linedata兩個文件。程序設(shè)計為輸入負(fù)荷和發(fā)電機的有功MW和無功Mvar,以及節(jié)點電壓標(biāo)幺值和相角的角度值。根據(jù)所選復(fù)功率為基準(zhǔn)值將負(fù)荷和發(fā)電機的功率轉(zhuǎn)換為標(biāo)幺值。對于PV節(jié)點,如發(fā)電機節(jié)點,要提供一個無功功率限定值。當(dāng)給定電壓過高

3、或過低時,無功功率可能超出功率限定值。在幾次迭代之后(高斯-塞德爾迭代為10次),需要檢查一次發(fā)電機節(jié)點的無功出力,如果接近限定值,電壓幅值進(jìn)行上下5%的調(diào)整,使得無功保持在限定值內(nèi)。lfybus:這個程序需要輸入線路參數(shù)、變壓器參數(shù)以及變壓器分接頭參數(shù)。并將這些參數(shù)放在名為linedata的文件中。這個程序?qū)⒆杩罐D(zhuǎn)換為導(dǎo)納,并得到節(jié)點導(dǎo)納矩陣。busout:該程序以表格形式輸出結(jié)果,節(jié)點輸出包括電壓幅值和相角,發(fā)電機和負(fù)荷的有功和無功功率,以及并聯(lián)電容器或電抗器的有功和無功功率。lineflow:該程序輸出線路的相關(guān)數(shù)據(jù),程序設(shè)計輸出流入線路終端的有功和無功的功率、線損以及節(jié)點

4、功率,還包含整個系統(tǒng)的有功和無功損耗。lfnewton是牛頓-拉夫遜法對實際電力系統(tǒng)潮流計算開發(fā)的程序,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和程序格式和高斯-賽德爾法一樣,包括程序lfybus,busout和lineflow。decouple是快速解耦法對實際電力系統(tǒng)潮流計算開發(fā)的程序,同高斯法和牛頓法一樣需要用到三個程序:lfybus、busout、lineflow。二、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備為了在MATLAB環(huán)境下用高斯法進(jìn)行潮流計算,必須定義下列變量:基準(zhǔn)功率,功率允許誤差,加速因子和最大迭代次數(shù)。上述變量命名(小寫字母)為:basemva、accuracy、accel和maxiter,一般規(guī)定為:basemva=

5、100;accuracy=0.001;accel=1.6;maxiter=80;輸入文件準(zhǔn)備的第一步是給節(jié)點編號,節(jié)點號碼必須是連續(xù)的,但節(jié)點數(shù)據(jù)輸入不一定按順序來編寫。此外,還需要下列數(shù)據(jù)文件:1.節(jié)點數(shù)據(jù)文件busdata:節(jié)點信息輸入格式為單行輸入,輸入的數(shù)據(jù)形成一個矩陣,叫做busdata矩陣。第一列為節(jié)點號;第二列為節(jié)點類型;第三列和第四列分別為節(jié)點電壓幅值(標(biāo)幺值)和相角(單位為度);第五列和第六列分別為負(fù)荷的有功功率和無功功率;第七列到十列分別為發(fā)電機的有功功率、無功功率、最小無功出力和最大無功出力;最后一列為并聯(lián)電容器注入無功功率。第二列的編碼用0、1、2來區(qū)分P

6、Q節(jié)點、平衡節(jié)點和PV節(jié)點:0表示PQ節(jié)點,輸入正的有功功率(MW)和無功功率(Mvar),并且要設(shè)定節(jié)點電壓初始估計值,一般幅值和相角分別設(shè)為1和0,若已經(jīng)給定初始值,則用其給定值來代替1和0。1表示平衡節(jié)點,且已知該節(jié)點的電壓幅值和相角。2表示PV節(jié)點,要設(shè)定該節(jié)點的節(jié)點電壓幅值和發(fā)電機的有功功率(MW),并設(shè)定發(fā)電機的無功最小出力和最大出力(Mvar)。2.線路數(shù)據(jù)文件linedata線路數(shù)據(jù)用節(jié)點對的方法來確定,數(shù)據(jù)包含在稱為linedata的矩陣中。第一列和第二列為節(jié)點號碼,第三列到第五列為線路電阻、電抗及該線路電納值的一半,以標(biāo)幺值表示。最后一列為變壓器分接頭設(shè)定值,

7、對線路來說,需要輸入1。線路輸入為無輸入順序,對變壓器來說,左側(cè)的節(jié)點號設(shè)為分接頭端。3.zdata是線路數(shù)據(jù)輸入變量,包括四項,前兩項是節(jié)點編號,后兩項是線路電阻和電抗,均以標(biāo)幺值表示,函數(shù)返回節(jié)點導(dǎo)納矩陣。三、潮流計算的MATLAB程序清單1.lfgauss.m程序清單%PowerflowsolutionbyGauss-SeidelmethodVm=0;delta=0;yload=0;deltad=0;nbus=length(busdata(:,1));kb=[];Vm=[]

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