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电力系统的延时潮流 （CPF）的计算【 IEEE-14节点】（Matlab代码实现）

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本文目录如下：⛳️⛳️⛳️

目录

1 概述

2 IEEE14节点数据

3 运行结果

4 Matlab代码实现

1 概述

电力系统的潮流计算对于电网的前期规划、运行优化都具有重要参考意义。本分旨在通过matlab,分别可以使用牛顿-拉夫逊法、PQ快速分解法、直流潮流法对复杂电力网络进行潮流计算并针对计算精度、算法复杂度等方面对三种潮流分析方法进行比较和讨论。电力系统的潮流计算是对于电力系统网络进行静态分析的一种手段,可以通过给定的电网结构和部分节点的运行情况确定电网各个节点的电压幅值、相角和功率进行分析,从而得出电网中的功率分布、网络损耗和确定电网经济性,因此对于电力系统分析具有重要意义。因此国内外有大量学者对潮流计算有深入的研究,。

2 IEEE14节点数据

%% 基准功率 MVA.
Sbase = 100;
%% 节点数据矩阵
BusData = ...
    [...
     %  1   2  3  4    5      6 (Deg)      7        8       9       10        11        12              13              14         15          16       17 
     %  Bi  i  i  Type FinV   FinAng   PL-MW   QL-MVAR     PGen   QGen MVAR  BaseKV    DesiredVolts    MaxMVAR          MinMVAR     ShuntG      ShuntB  Remote                  
        1   1  1  3    1.060     0.0      0.0      0.0    232.4   -16.9     0.0       1.060           0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        2   1  1  2    1.045   -4.98     21.7     12.7     40.0    42.4     0.0       1.045           50.0              -40.0       0.0         0.0        0;...
        3   1  1  2    1.010  -12.72     94.2     19.0      0.0    23.4     0.0       1.010           40                0.0         0.0         0.0        0;...
        4   1  1  0    1.019  -10.33     47.8     -3.9      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        5   1  1  0    1.020   -8.78      7.6      1.6      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        6   1  1  2    1.070  -14.22     11.2      7.5      0.0    12.2     0.0       1.070           24.0              -6.0        0.0         0.0        0;...
        7   1  1  0    1.062  -13.37      0.0      0.0      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        8   1  1  2    1.090  -13.36      0.0      0.0      0.0    17.4     0.0       1.090           24.0              -6.0        0.0         0.0        0;...
        9   1  1  0    1.056  -14.94     29.5     16.6      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.19       0;...
       10   1  1  0    1.051  -15.10      9.0      5.8      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       11   1  1  0    1.057  -14.79      3.5      1.8      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       12   1  1  0    1.055  -15.07      6.1      1.6      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       13   1  1  0    1.050  -15.16     13.5      5.8      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       14   1  1  0    1.036  -16.04     14.9      5.0      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0 ...
    ];

%% 支路数据矩阵
BranchData = ...
   [...
   %    1    2  3  4 5 6  7         8           9          10    11    12  13   14  15        16  17     18      19     20    21  
   %    Bi  Bj  i  i i i  R         X           B          i     i     i    i   i   RatTrafo                                                                                                           
        1    2  1  1 1 0  0.01938   0.05917     0.0528     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        1    5  1  1 1 0  0.05403   0.22304     0.0492     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        2    3  1  1 1 0  0.04699   0.19797     0.0438     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        2    4  1  1 1 0  0.05811   0.17632     0.0340     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        2    5  1  1 1 0  0.05695   0.17388     0.0346     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        3    4  1  1 1 0  0.06701   0.17103     0.0128     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        4    5  1  1 1 0  0.01335   0.04211     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        4    7  1  1 1 0  0.0       0.20912     0.0        0     0     0    0   0   0.978     0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        4    9  1  1 1 0  0.0       0.55618     0.0        0     0     0    0   0   0.969     0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        5    6  1  1 1 0  0.0       0.25202     0.0        0     0     0    0   0   0.932     0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        6   11  1  1 1 0  0.09498   0.19890     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        6   12  1  1 1 0  0.12291   0.25581     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        6   13  1  1 1 0  0.06615   0.13027     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        7    8  1  1 1 0  0.0       0.17615     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        7    9  1  1 1 0  0.0       0.11001     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        9   10  1  1 1 0  0.03181   0.08450     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        9   14  1  1 1 0  0.12711   0.27038     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
       10   11  1  1 1 0  0.08205   0.19207     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
       12   13  1  1 1 0  0.22092   0.19988     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
       13   14  1  1 1 0  0.17093   0.34802     0.0        0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0...
    ];
%% 节点类型: 3: 松弛节点, 2:PV, 0:PQ 
BusData(:,6)=(BusData(:,6)/360)*(2*pi);   % Converting degrees to radians
BusData(:,7:10)=BusData(:,7:10)/Sbase;    % Converting P-Q in Per Unit
BusData(:,13:14)=BusData(:,13:14)/Sbase;  % Converting P-Q in Per Unit

%% 基准功率 MVA.
Sbase = 100;
%% 节点数据矩阵
BusData = ...
    [...
     %  1   2  3  4    5      6 (Deg)      7        8       9       10        11        12              13              14         15          16       17 
     %  Bi  i  i  Type FinV   FinAng   PL-MW   QL-MVAR     PGen   QGen MVAR  BaseKV    DesiredVolts    MaxMVAR          MinMVAR     ShuntG      ShuntB  Remote                  
        1   1  1  3    1.060     0.0      0.0      0.0    232.4   -16.9     0.0       1.060           0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        2   1  1  2    1.045   -4.98     21.7     12.7     40.0    42.4     0.0       1.045           50.0              -40.0       0.0         0.0        0;...
        3   1  1  2    1.010  -12.72     94.2     19.0      0.0    23.4     0.0       1.010           40                0.0         0.0         0.0        0;...
        4   1  1  0    1.019  -10.33     47.8     -3.9      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        5   1  1  0    1.020   -8.78      7.6      1.6      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        6   1  1  2    1.070  -14.22     11.2      7.5      0.0    12.2     0.0       1.070           24.0              -6.0        0.0         0.0        0;...
        7   1  1  0    1.062  -13.37      0.0      0.0      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
        8   1  1  2    1.090  -13.36      0.0      0.0      0.0    17.4     0.0       1.090           24.0              -6.0        0.0         0.0        0;...
        9   1  1  0    1.056  -14.94     29.5     16.6      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.19       0;...
       10   1  1  0    1.051  -15.10      9.0      5.8      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       11   1  1  0    1.057  -14.79      3.5      1.8      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       12   1  1  0    1.055  -15.07      6.1      1.6      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       13   1  1  0    1.050  -15.16     13.5      5.8      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0;...
       14   1  1  0    1.036  -16.04     14.9      5.0      0.0     0.0     0.0       0.0             0.0               0.0         0.0         0.0        0 ...
    ];

%% 支路数据矩阵
BranchData = ...
   [...
   %    1    2  3  4 5 6  7         8           9          10    11    12  13   14  15        16  17     18      19     20    21  
   %    Bi  Bj  i  i i i  R         X           B          i     i     i    i   i   RatTrafo                                                                                                           
        1    2  1  1 1 0  0.01938   0.05917     0.0528     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
        1    5  1  1 1 0  0.05403   0.22304     0.0492     0     0     0    0   0   0.0       0.0 0.0    0.0     0.0    0.0   0.0;...
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    ];
%% 节点类型: 3: 松弛节点, 2:PV, 0:PQ 
BusData(:,6)=(BusData(:,6)/360)*(2*pi);   % Converting degrees to radians
BusData(:,7:10)=BusData(:,7:10)/Sbase;    % Converting P-Q in Per Unit
BusData(:,13:14)=BusData(:,13:14)/Sbase;  % Converting P-Q in Per Unit
 

 

3 运行结果

‍博主课外兴趣：中西方哲学，送予读者：

‍做科研，涉及到一个深在的思想系统，需要科研者逻辑缜密，踏实认真，但是不能只是努力，很多时候借力比努力更重要，然后还要有仰望星空的创新点和启发点。当哲学课上老师问你什么是科学，什么是电的时候，不要觉得这些问题搞笑，哲学就是追究终极问题，寻找那些不言自明只有小孩子会问的但是你却回答不出来的问题。在我这个专栏记录我有空时的一些哲学思考和科研笔记：科研和哲思。建议读者按目录次序逐一浏览，免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路，它不足为你揭示全部问题的答案，但若能让人胸中升起一朵朵疑云，也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致，万一它居然给你带来了一场精神世界的苦雨，那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“真理”上的尘埃吧。

     或许，雨过云收，神驰的天地更清朗.......

4 Matlab代码实现

博客内容尽量做到思维缜密，逻辑清晰，为了方便读者。

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