PQ分解法计算潮流(共8页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上一、PQ分解法的原理P-Q分解法是牛顿-拉夫逊法潮流计算的一种简化方法。P-Q分解法利用了电力系统的一些特有的运行特性，对牛顿-拉夫逊法做了简化，以改进和提高计算速度。的基本思想是根据电力系统实际运行特点：通常网络上的电抗远大于电阻，则系统母线电压幅值的微小变化对用功功率的改变影响很小。同样，母线电压相角的的改变对无功功率的影响较小。因此，节点功率方程在用极坐标形式表示时。它的修正方程式可简化为：将P、Q分开来迭代计算，因此大大地减少了计算工作量。但是H、L在迭代过程中仍将不断变化，而且又都是不对称矩阵。对牛顿法的进一步简化。为把上式中的系数矩阵简化成迭代过程中不变的对称矩阵。在一般情况下线路两端的电压相角是不大的，因此可以认为：考虑到上述关系，可以得到：节点的功率增量为：P-Q分解法的特点：以一个n-1阶和一个n-m-1阶线性方程组代替原有的2n-m-1阶线性方程组；修正方程的系数矩阵B和B”为对称常数矩阵，且在迭代过程中保持不变；P-Q分解法具有线性收敛特性，与牛顿-拉夫逊法相比，当收敛到同样的精度时需要的迭代次数较多。二、程序说明1.数据说明Branch1.txt:支路参数矩阵 第1列为支路的首端编号；第2列为支路的末端编号（首端编号小于末端编号）；第3列为之路的阻抗；第4为支路的对地容抗；第5列为支路的变比；第6列为折算到那一侧的标志Branch2.txt:节点参数矩阵第1列为节点所接发电机的功率；第2列为节点负荷的功率；第3列为节点电压的初始值；第4列为PV节点的电压V给定值；第5列为节点所接的无功补偿设备的容量；第6列为节点分类标号igl，其中igl=1为平衡节点，igl=2为PQ节点，igl=3为PV节点。n为节点数、sb为平很母线节点号（固定为1）、pr为误差精度。2.运行将上述三个文档及主程序文件放在同一个路径下，程序运行时，按照相应的提示输入如下数据：n为节点数、sb为平很母线节点号、pr为误差精度，运行，得出结果。三、流程图开 始输入原始数据形成矩阵B和B”设置PQ节点电压初值，各节点电压相角的初值置迭代计数n=0计算不平衡有功功率是置Kp=0Kq=0？是解修正方程，并修正后电压相角置Kq=1计算不平衡无功功率无功收敛？否解修正方程，求得修正后电压置Kp=1，k=k+1计算平衡节点功率及全部线路功率输出是否是置Kq=0Kp=0？是否Kp=1，Kq=1四、源程序及运行结果x = size(B2);n = x(1);m = length(find(B2(:,1)=1);y = size(B1);G = zeros(n);B = zeros(n);for i=1:y(1) QS = B1(i,1); %起始节点 ZZ = B1(i,2); %终止节点 R = B1(i,3); X =B1(i,4); BB = B1(i,5); K = 1/B1(i,6); %变比 RX2 = R2+X2; G(QS,ZZ) = -K*R/RX2; G(ZZ,QS) = -K*R/RX2; B(QS,ZZ) = K*X/RX2; B(ZZ,QS) = K*X/RX2; G(QS,QS) = G(QS,QS) + R/RX2; B(QS,QS) = B(QS,QS) - X/RX2; B(QS,QS) = B(QS,QS) + BB/2; G(ZZ,ZZ) = G(ZZ,ZZ) + K2*R/RX2; B(ZZ,ZZ) = B(ZZ,ZZ) - K2*X/RX2; B(ZZ,ZZ) = B(ZZ,ZZ) + BB/2;end;for i=1:n B(i,i) = B(i,i) +B2(i,8); end;Delta_P = zeros(n,1);Delta_Q = zeros(n,1);Delta_V_Ample = zeros(n,1);Delta_V_Angle = zeros(n,1);PP = find(B2(:,1)<3); % PQ/PV 节点QQ = find(B2(:,1)=1); % PQ 节点%V_Ample = B2(:,2);%V_Angle = B2(:,3)*pi/180;V_Ample = B2(:,2);V_Ample(QQ) = 1.0;V_Angle = zeros(n,1);Pis = B2(:,4)/100;Qis = B2(:,5)/100;Pld = B2(:,6)/100;Qld = B2(:,7)/100;Pis(PP) = Pis(PP) - Pld(PP);Qis(QQ) = Qis(QQ) - Qld(QQ); kp = 0;kq = 0;ep = 1e-7; %误差k = 0;while(kp*kq) k =k + 1; %- Delta_V_Angle_ij = V_Angle*ones(1,n) - ( V_Angle*ones(1,n) )' % 计算相角差矩阵 S = G.*cos(Delta_V_Angle_ij) + B.*sin(Delta_V_Angle_ij); % Sij = Gij *cos(delta_ij) + Bij *sin(delta_ij) P = V_Ample.*(S*V_Ample); % P为计算出来的母线功率 Delta_P(PP) = Pis(PP) - P(PP); % 有功不平衡量 %Pis(PP), P(PP),Pis(PP) - P(PP),(Pis(PP) - P(PP)./Pis(PP)*100 if max(abs(Delta_P)<ep % 有功不平衡量小于允许范围就做标记 kp = 1; end; if kp=0 % 有功不平衡量大于允许范围就作修正 Delta_V_Angle(PP) = -(B(PP,PP)( Delta_P(PP)./V_Ample(PP) )./V_Ample(PP); % 解修正方程 V_Angle(PP) = V_Angle(PP) + Delta_V_Angle(PP); % 修正相角 kq = 0; % 这是必须的，认为无功不平衡量还是不满足 end; %- Delta_V_Angle_ij = V_Angle*ones(1,n) - ( V_Angle*ones(1,n) )' % 计算相角差矩阵 T = G.*sin(Delta_V_Angle_ij) - B.*cos(Delta_V_Angle_ij); % Tij = Gij *sin(delta_ij) - Bij *cos(delta_ij) Q = V_Ample.*(T*V_Ample); % Q为计算出来的母线功率 Delta_Q(QQ) = Qis(QQ) - Q(QQ); % 无功不平衡量 %Qis(QQ), Q(QQ),Qis(QQ) - Q(QQ),(Qis(QQ) - Q(QQ)./Qis(QQ)*100 if max(abs(Delta_Q)<ep % 无功不平衡量小于允许范围就做标记 kq = 1; end; if kq=0 % 无功不平衡量大于允许范围就作修正 Delta_V_Ample(QQ) = -B(QQ,QQ)(Delta_Q(QQ)./V_Ample(QQ); % 解修正方程 V_Ample(QQ) = V_Ample(QQ) + Delta_V_Ample(QQ); % 修正幅值 kp = 0; % 这是必须的，认为有功不平衡量还是不满足 end; %- Delta_P(PP)',Delta_Q(QQ)'V_Ample(QQ)',V_Angle(PP)'*180/pi; %每次迭代结果end;V_Ample'B2(:,2)'V_Ample'-B2(:,2)'V_Angle'*180/pi;B2(:,3)'V_Angle'*180/pi-B2(:,3)''P = P+Pld;Q = Q+Qld;V = V_Ample,V_Angle*180/pi,P,Q % 母线全部信息，幅值、相角、发电有功、发电无功Sij_flow = zeros(y(1),6); % y(1)为支路总数,Sij_flow 为所有支路上流动的功率Sij_loss = zeros(y(1),4); % y(1)为支路总数,Sij_loss 为所有支路上损耗的功率for i = 1:y(1) ii = B1(i,1); jj = B1(i,2); BB = B1(i,5); kk = B1(i,6); Vi = V_Ample(ii); Vj = V_Ample(jj); ag = Delta_V_Angle_ij(ii,jj);% ag为i,j 节点相角差 Sij_flow(i,1) = ii; Sij_flow(i,2) = jj; Sij_flow(i,3) = -G(ii,jj)*( Vj2-Vi*Vj*cos(ag) ) + Vi*Vj*B(ii,jj)*sin(-ag); Sij_flow(i,4) = B(ii,jj)*( Vj2-Vi*Vj*cos(ag) ) + Vi*Vj*G(ii,jj)*sin(-ag)-Vj2*BB/2; Sij_flow(i,5) = G(ii,jj)*( Vi2-Vi*Vj*cos(ag) ) - Vi*Vj*B(ii,jj)*sin(ag); Sij_flow(i,6) = -B(ii,jj)*( Vi2-Vi*Vj*cos(ag) ) - Vi*Vj*G(ii,jj)*sin(ag)+Vi2*BB/2; Sij_loss(i,1) = ii; Sij_loss(i,2) = jj; Sij_loss(i,3) = Sij_flow(i,3) - Sij_flow(i,5); Sij_loss(i,4) = Sij_flow(i,4) - Sij_flow(i,6);end;S=Sij_flow,Sij_loss(:,3:4) %全部线路的功率PLoss_Sum_Line = sum(S(:,7); % 合计每条线路上的有功损耗求网损 （S阵说明：第一、二列为节点序号，第三四列和第五六列分别为支路的首端和末端功率，第七列为该支路有功损耗，第八列为该支路无功损耗）PLoss_Sum_GeLd = sum(P)-sum(Pld) % 总的母线注入功率和总的负荷功率之差求网损fid=fopen('潮流计算结果.txt','wt');fprintf(fid,'节点结果:');fprintf(fid,'n');fprintf(fid,'电压幅值 相角 发电有功 发电无功');fprintf(fid,'n');fprintf(fid,'%ft%ft%ft%fn',V');fprintf(fid,'线路功率结果:');fprintf(fid,'n');fprintf(fid,'节点i 节点j Pij Qij Pji Qji Line_P_Loss Line_Q_Loss');fprintf(fid,'n');fprintf(fid,'%dt%dt%ft%ft%ft%ft%ft%fn',S');fprintf(fid,'网损PLoss_Sum_Geld =%f',PLoss_Sum_GeLd);fclose(fid)运行结果节点结果:电压幅值 相角 发电有功 发电无功1.0.2.-0.1.-4.0.0.1.-12.0.0.1.-10.-0.-0.1.-8.0.0.1.-14.-0.0.1.-13.-0.-0.1.-13.0.0.1.-14.0.0.1.-15.-0.0.1.-14.-0.0.1.-14.0.-0.1.-15.-0.0.1.-16.0.0.线路功率结果:节点i 节点j Pij Qij Pji Qji Line_P_Loss Line_Q_Loss211.-0.1.-0.0.0.320.0.0.-0.0.0.420.-0.0.-0.0.0.510.0.0.-0.0.0.520.0.0.0.0.-0.43-0.0.-0.0.0.-0.54-0.0.-0.0.0.0.650.-0.0.-0.0.0.740.-0.0.-0.0.0.87-0.-0.-0.-0.0.0.940.-0.0.-0.0.0.970.0.0.0.0.0.1090.0.0.0.0.0.1160.0.0.0.0.0.1260.0.0.0.0.0.1360.0.0.0.0.0.1490.0.0.0.0.0.1110-0.-0.-0.-0.0.0.13120.0.0.0.0.0.14130.0.0.0.0.0.总网损PLoss_Sum_Geld =0.专心-专注-专业
