信性(4)适应性好,亦即能处理变压器变比调整、系统元件的不同描述和与其它程序配合的能力强(5)简单。
MATLAB是一种交互式、面向对象的程序设计语言,广泛的应用于工业界和学术界,主要用于矩阵运算,同时在数值分析、自动控制模拟、MATLAB程序设计语言结构完整,且具有优良的移植性,它的基本数据元素是不需要定义的数组。它可以高效地解决工业计算的问题,特别是关于矩阵和矢量的计算。MATLAB与C语言和FORTRAN语言相比更容易掌握。通过MATLAB语言,可以用类似数学公式的方式来编写算法,大大降低了程序所需的难度并节省了时间,从而可以把主要的精力集中在算法的构思而不是编程上。
另外,MATLAB提供了一种特殊的工具:工具箱(TOOLBOXES).这些工具箱主要包括:信号处理(SIGNAL PROCESSING)、控制系统(CONTROL SYSTEMS)、神经网络(NEURAL NETWORKS)、模糊逻辑(FUZZY LOGIC)、小波(WAVELETS)和模拟(SIMULATION)等等。不同领域、不同层次的用户通过相应工具的学习和应用,可以方便地进行计算、分析及设计工作。
MATLAB设计中,原始数据的填写格式是很关键的一个环节,它与程序使用的方便性和灵活性有着直接的关系。原始数据输入格式的设计,主要应从使用的角度出发,原则是简单明了,便于修改。
第二章 理论计算
2.1 P-Q法潮流计算的基本步骤
运用P-Q分解法计算潮流分布时的基本步骤是:
(1) 形成系数矩阵Bˊ、B〞,并求其逆阵。
(2) 设各节点电压的初值(i=1,2,…,n,i≠s)和(i=1,2,…,m,
i≠s)。
(3) 按式=-计算有功功率的不平衡量,从而求出(i=1,2,…,n≠s)。 (4) 解修正方程式 ()=﹣BˊU,求各节点电压相位角的变量
(i=1,2,…,n,i≠s)。
(5) 求各节点电压相位角的新值=+(i=1,2,…,n,i≠s)。
(6) 按式=- 计算无功功率的不平衡量,从而求出(i=1,2,…,m,
i≠s)。
(7) 解修正方程式()=﹣B〞U(i=1,2,…,m,i≠s)。 (8) 求各节点电压大小的新值=+(i=1,2,…,m,i≠s)。 (9) 运用各节点电压的新值自第三步开始进入下一次迭代。 (10) 计算平衡节点功率和线路功率。
2.2 PQ分解法潮流计算流程图
2.3 两机五节点网络潮流计算
G0.45+j0.150.4+j0.0510.08+j0.240.02+j0.0630.01+j0.03.180.06+j0420.04+j0.12G-(0.2+j0.2)系统接线图
50.6+j0.10.08+j0.24
.180j+0.06解:
1,.形成系数矩阵Bˊ、B〞并求他们的逆阵
由于节点1为平衡节点,其他的节点均为PQ节点,系数矩阵,阶数相同。又应对该等值网络,不存在除去与有功功率和电压相位或无功功率和电压大小关系较小的因素的可能性,这两个矩阵Bˊ、B〞完全相同。他们就由导纳矩阵的虚部部分中除第一行第一列外的各个元素所组成,即
Y=[6.25-18.75j -5+15j -1.25+3.75j 0 0
-5+15j 10.834-32.5j -1.667+5j -1.667+5j -2.5+7.5j
-1.25+3.75j -1.667+5j 12.917-38.75j -10+30j 0
0 -1.667+5j -10+30j 12.917-38.75j
-1.25+3.75j
0 -2.5+7.5j 0 -1.25+3.75j 3.75-11.25j] Bˊ=B〞=
[ -32.500 5.000 5.000 7.500 5.000 -38.750 30.000 0 5.000 30.000 -38.750 3.750 7.500 0 3.750 -11.250 ]
由此可见,网络的节点导纳矩阵虽为奇异矩阵,但它的虚数部分的子阵Bˊ或B〞则是非奇异矩阵,可以求逆,其逆阵为 ==
[ -0.056190 -0.041905 -0.44762 -0.052381 -0.041905 -0.099048 -0.087619 -0.057143
-0.044762 -0.087619 -0.105714 -0.065079 -0.052381 -0。057143 -0.065079 -0.145503 ]
2.计算各节点有功功率的不平衡量
取=1.06, =0; ====1.0; ====0,按下式计算各节点有功功率不平衡量 =-
=0.20—1.0×1.06(-5.000cos0+15.000sin0)—1.0×1.0(10.384cos0
—32.500sin0)—1.0×1.0(-1.667cos0+5.000sin0)—1.0×1.(
-1.667cos0+5.000sin0
)
—
1.0
×
1.0(-2.500cos0+7.500sin0)=0.50000
相似地可得
=-0.375000; =-0.400000; =-0.600000 3.计算各节点电压的相位角(弧度) 由方程式 —()=U 可得
=—0.036952; =—0.085524; =—0.091810; =—0.108571; 所以
=—0.036952; =—0.085524; =—0.091810; =—0.108571; 4.计算各节点无功功率不平衡量 按下式计算各节点无功功率不平衡量 =-
=0.20—1.0×1.06[—5.00sin(-0.036952—0)—15.000cos(-0.036952—0)]
—
1.0
×
1.0[10.834sin0+32.5cos0]
—
1.0
×
1.0[-1.667sin
(-0.036952+0.085524)—5.000cos(-0.036952+0.085524)]—1.0×1.0[-1.667sin(—(—0.036952+0.108571)—7.500cos(-0.036952+0.108571)]=1.211930 相似地可得
=—0.077279; =—0.191947; =—0.319599; 5.计算各节点电压的大小 由方程式