【极坐标下牛顿—拉夫逊潮流计算(matlab版+python版)】

程序名称##

极坐标下牛顿—拉夫逊潮流计算(matlab版+python版)

程序功能(对象)

1. 适用于任意大小的纯交流电网,支持节点和支路的增删；
2. 适用于接入多个风电、光伏等分布式电源；
3. 子函数包含：节点导纳矩阵计算，雅克比矩阵计算(n-1+m维)；
4. 误差分析：输出形式对标matpower内runpf()函数，误差<10^-3；

程序函数说明

1. 主程序：Test_NL_PowerFlow
2. 输入算例子程序：所有case文件
3. 节点导纳子程序：createYbus文件
4. 雅克比矩阵子程序：Jacobi文件
   

程序计算步骤及流程图

1. 参数初始化，读取网络参数，在此标幺化

ac_data = case33bw_60;%IEEE33节点为例
ac_bus = ac_data.bus;
ac_branch = ac_data.branch;
ac_gen = ac_data.gen;                                        
ac_dg = ac_data.dg;                                          

2. 形成节点导纳矩阵n*n维

Ybus = createYbus(ac_baseMVA, ac_bus, ac_branch);

3. %循环列写n-1+m个功率不平衡方程，节点注入功率计算

           for j=1:busNum
               detal_ij=(Bus_V(i,3)-Bus_V(j,3))*pi/180;  
               Pii(i, 2)=Pii(i, 2)+Bus_V(j, 2)*(real(Ybus(i, j))*cos(detal_ij)+imag(Ybus(i, j))*sin(detal_ij));    
               Qii(i, 2)=Qii(i, 2)+Bus_V(j, 2)*(real(Ybus(i, j))*sin(detal_ij)-imag(Ybus(i, j))*cos(detal_ij));            
           end
           Pii(i, 2) = Bus_V(i, 2)*Pii(i, 2);
           Qii(i, 2) = Bus_V(i, 2)*Qii(i, 2);
       Pi = Pii([ac_pq;ac_pv], :);                               %除去平衡节点且重置节点位置
       Qi = Qii([ac_pq;ac_pv], :);                              

4. 计算功率偏差，判断是否收敛

         dP = Pacs - Pi(:,2);
         dQ = Qacs - Qi(:,2);

5. 形成雅克比矩阵

         [J,H,N,K,L] = Jacobi(V,  Y, ac_pq ,ac_pv,Pi,Qi);

6. 输出节点电压和支路功率
   (Bus_V第二列为电压幅值,第三列为电压相角； S_branch第三列为Pij，S_branch第四列为Pji，S_branch第五列为支路ij损耗)

    Ui = Bus_V(:, 2) .* exp(1j * (Bus_V(:, 3)*pi/180));
    S_branch(i , 3) = Ui(from)*conj(Ui(from))*conj(yi0(from, to))+Ui(from)*(conj(Ui(from))-conj(Ui(to)))*conj(-Ybus(from, to));
    S_branch(i , 4) =Ui(to)*conj(Ui(to))*conj(yi0(to, from))+Ui(to)*(conj(Ui(to))-conj(Ui(from)))*conj(-Ybus(to, from));
    S_branch(i , 5) = real(S_branch(i , 3)+ S_branch(i , 4));      

8. 计算流程图如下图所示
   
   基于牛顿拉夫逊法电能损耗计算流程图

程序误差分析

1. 接入DG之前，matlab版计算结果与matpower计算结果对比(结果一致)，误差主要存在于收敛精度判断
   
   

3. matlab版18节点接入DG后的计算结果：(Bus_V为标幺值)
   
4. python版接入DG之后计算结果：(与MATLAB版结果一致)
   

程序连接

CSND借鉴版: https://download.csdn.net/download/WConstelltion/12311925
matlab版：https://download.csdn.net/download/WConstelltion/85045068
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