高等电力网络分析.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高等电力网络分析高等电力网络分析高等电力网络分析 IEEE30节点电力网络分析专 业:电力电子与电力传动同组成员:杨珊 宋晓英 孙长如导 师:王艳松 马文忠二一二年四月第一、二章第一部分: 本组选用IEEE30节点作为分析对象,首先,根据标准数据,画出电力网络图,如图1所示。然后根据网路图,本单元计算了网络的关联矩阵、节点导纳和节点阻抗矩阵以及添加和移去一条支路的处理
2、。图1 IEEE30节点电力网络图一、计算关联矩阵:为了计算关联矩阵,首先对网络进行节点和支路进行编号和标注方向,尤其是道-支关联矩阵,要求支路必须有方向。选取树枝和连枝,重新编号,如图2所示。 图2 有向图利用Matlab编程,可直接求出节-支关联矩阵A:然后根据关联矩阵之间的关系,可分别求出回-支关联矩阵、割-支关联矩阵和道-支关联矩阵。1. 回-支关联矩阵B:和A的关系:2.割-支关联矩阵Q: 和A的关系:3.道-支关联矩阵T: 和A的关系: 具体程序如下:function IEEE30x,y=xlsread(C:Documents and SettingsAdministratorwo
3、rk30节点数据.xls,sheet3,A2:C51);A=zeros(30,50);A1=zeros(31,50);for s=1:50 start=x(s,2); tail=x(s,3); zong=x(s,1); A1(start,zong)=1; A1(tail,zong)=-1;end%去掉参考节点的最后一行,降阶for s=1:30 for j=1:50 A(s,j)=A1(s,j); endendfprintf(节-支关联矩阵A=%8.5fn)Afor s=1:30 for j=1:30 AT(s,j)=A(s,j); %树支 endendfor s=1:30 for j=31:
4、50 AL(s,j-30)=A(s,j); %连支 endendBL=eye(20);QT=eye(30); BT=-1*(AL)*inv(AT);B=BT,BL; fprintf(回-支关联矩阵B=%8.5fn) BQL=-BT;Q=QT,QL;fprintf(割-支关联矩阵=%8.5fn)QTT=(inv(AT);TL=zeros(30,20);T=TT,TL;fprintf(道-支关联矩阵T=%8.5fn)T 运行结果如下:A=B=Q=T=二、计算节点导纳(阻抗)矩阵在本节中,本组采用了两种方法对网络进行求解节点导纳矩阵Y,法一,先求解网络的不定导纳矩阵,然后去掉参考节点或者地,形成定导
5、纳矩阵;法二,根据导纳矩阵的定义,利用网络直接求出Y。通常阻抗导纳矩阵有三种求解方法,即部分网络法、追加树枝支路法和追加连枝支路法,但是由于Y满秩,所以可以通过直接求逆得出阻抗导纳矩阵,简单快捷。下面是两种方法的程序:方法1:function IEEE30bB,y1=xlsread(C:Documents and SettingsAdministratorwork30节点数据.xls, sheet1,A2:I44);n1=30;%节点数n2=41;%支路数Y=zeros(n1,n1);%创建节点导纳矩阵for j=1:n1 for m=1:n2 if B(m,2)=j&B(m,3)=0 %支路
6、首段与节点j相连,并且不是补偿电容支路 if B(m,4)=0 %支路无变压器,是线路支路 Y(j,j)=Y(j,j)+1/(B(m,7)+i*B(m,8)+i*B(m,9)/2; p=B(m,3); Y(j,p)=-1/(B(m,7)+i*B(m,8); else %支路有变压器,是变压器支路B(m,4)=1 k=B(m,6)/B(m,5); zt=B(m,7)+i*B(m,8); y=1/(k*zt); y1=(k-1)/(k*zt); y2=(1-k)/(k*k*zt); Y(j,j)=Y(j,j)+y+y1; p=B(m,3); Y(j,p)=-y; end elseif B(m,2)
7、=j&B(m,3)=0 Y(j,j)=Y(j,j)+i*B(m,9); elseif B(m,3)=j %支路末端与节点j相连,并且不是补偿支路 if B(m,4)=0 %支路是线路支路 Y(j,j)=Y(j,j)+1/(B(m,7)+i*B(m,8)+i*B(m,9)/2; p=B(m,2); Y(j,p)=-1/(B(m,7)+i*B(m,8); else %支路有变压器,是变压器支路B(m,4)=1 k=B(m,6)/B(m,5); zt=B(m,7)+i*B(m,8); y=1/(k*zt); y1=(k-1)/(k*zt); y2=(1-k)/(k*k*zt); Y(j,j)=Y(j
8、,j)+y+y2; p=B(m,2); Y(j,p)=-y; end end endendfprintf(节点导纳矩阵Y=%8.5fn)YZ=inv(Y);fprintf(节点阻抗矩阵Z=%8.5fn)Z方法2:function IEEE30a%节点导纳矩阵yb(1,1)=5.2246-j*15.6467;yb(2,2)=1.2437-j*5.096; yb(3,3)=1.7055-j*5.1974;yb(4,4)=8.1954-j*23.5309;yb(5,5)=1.1360-j*4.7725;yb(6,6)=1.6861-j*5.1165;yb(7,7)=6.4131-j*22.3112;
9、yb(8,8)=2.954-j*7.4493;yb(9,9)=3.5902-j*11.0261;yb(10,10)=6.2893-j*22.0126;yb(11,11)=-j*4.8077;yb(12,12)=-j*1.7986;yb(13,13)=-j*9.0909;yb(14,14)=-j*4.8077;yb(15,15)=-j*3.9063;yb(16,16)=-j*7.1429;yb(17,17)=1.5266-j*3.1734;yb(18,18)=3.0954-j*6.0973;yb(19,19)=1.9520-j*4.1044;yb(20,20)=2.4910-j*2.2509;y
10、b(21,21)=1.8678-j*4.3794;yb(22,22)=1.8077-j*3.6914;yb(23,23)=3.0757-j*6.2188;yb(24,24)=5.8824-j*11.7647;yb(25,25)=1.7848-j*3.9854;yb(26,26)=3.9560-j*10.3174;yb(27,27)=5.1019-j*10.9807;yb(28,28)=2.6193-j*5.4008;yb(29,29)=16.7746-j*34.1277;yb(30,30)=1.9683-j*3.9761;yb(31,31)=2.5405-j*3.9544;yb(32,32)=
11、1.4614-j*2.9892;yb(33,33)=1.3099-j*2.2876;yb(34,34)=1.2183-j*1.8127;yb(35,35)=1.9693-j*3.7602;yb(36,36)=-j*2.5253;yb(37,37)=0.9955-j*1.8810;yb(38,38)=0.6875-j*1.2940;yb(39,39)=0.9121-j*1.7234;yb(40,40)=1.4440-j*4.5408;yb(41,41)=4.3628-j*15.4636; %普通支路数据yb(42,42)=j*0.0468;yb(43,43)=j*0.0844;yb(44,44)
12、=j*0.0246;yb(45,45)=j*0.0271;yb(46,46)=j*0.0311;yb(47,47)=j*0.0427;yb(48,48)=j*0.0187;yb(49,49)=j*0.0259;yb(50,50)=j*0.0279; %由支路阻抗数据,求节-支关联矩阵AA(1,1)=1;A(1,2)=1;A(2,3)=1;A(3,4)=1;A(2,5)=1;A(2,6)=1;A(4,7)=1;A(5,8)=1;A(6,9)=1;A(6,10)=1;A(9,11)=1;A(6,12)=1;A(9,13)=1;A(9,14)=1;A(12,15)=1;A(12,16)=1;A(12
13、,17)=1;A(12,18)=1;A(12,19)=1;A(14,20)=1;A(16,21)=1;A(15,22)=1;A(18,23)=1;A(19,24)=1;A(10,25)=1;A(10,26)=1;A(10,27)=1;A(10,28)=1;A(21,29)=1;A(15,30)=1;A(22,31)=1;A(23,32)=1;A(24,33)=1;A(25,34)=1;A(25,35)=1;A(28,36)=1;A(27,37)=1;A(27,38)=1;A(29,39)=1;A(8,40)=1; %输出节点对应的A元素值A(6,41)=1;A(1,42)=1;A(2,43)=
14、1;A(3,44)=1;A(4,45)=1;A(5,46)=1;A(6,47)=1;A(7,48)=1;A(8,49)=1;A(28,50)=1; %对地电容支路A(2,1)=-1;A(3,2)=-1;A(4,3)=-1;A(4,4)=-1;A(5,5)=-1;A(6,6)=-1;A(6,7)=-1;A(7,8)=-1;A(7,9)=-1;A(8,10)=-1;A(6,11)=-1;A(10,12)=-1;A(11,13)=-1;A(10,14)=-1;A(4,15)=-1;A(13,16)=-1;A(14,17)=-1;A(15,18)=-1;A(16,19)=-1;A(15,20)=-1;
15、A(17,21)=-1;A(18,22)=-1;A(19,23)=-1;A(20,24)=-1;A(20,25)=-1;A(17,26)=-1;A(21,27)=-1;A(22,28)=-1;A(22,29)=-1;A(23,30)=-1;A(24,31)=-1;A(24,32)=-1;A(25,33)=-1;A(26,34)=-1;A(27,35)=-1;A(27,36)=-1;A(29,37)=-1;A(30,38)=-1;A(30,39)=-1;A(28,40)=-1;A(28,41)=-1;Y=A*yb*A;% 6条变压器支路按变比发生变化处理,设原变比为1,变化后变比为t:1,即变压
16、器在原边侧T1=9 6 1.0155; %变压器支路1的首节点、末节点及变比T2=6 10 0.9629; %变压器支路2的首节点、末节点及变比 T3=12 4 1.0129; %变压器支路3的首节点、末节点及变比 T4=28 27 0.9581;% 变压器支路4的首节点、末节点及变比 Y(T1(1,1),T1(1,2)=Y(T1(1,1),T1(1,2)+(1-1/T1(1,3)*yb(11,11);Y(T1(1,2),T1(1,1)=Y(T1(1,1),T1(1,2); % Yji=Yij=Yij+detaYijY(T1(1,1),T1(1,1)=Y(T1(1,1),T1(1,1)+(1/
17、(T1(1,3)2)-1)*yb(11,11); % Yii=Yii+detaYiiY(T2(1,1),T2(1,2)=Y(T2(1,1),T2(1,2)+(1-1/T2(1,3)*yb(12,12);Y(T2(1,2),T2(1,1)=Y(T2(1,1),T2(1,2); Y(T2(1,1),T2(1,1)=Y(T2(1,1),T2(1,1)+(1/(T2(1,3)2)-1)*yb(12,12); Y(T3(1,1),T3(1,2)=Y(T3(1,1),T3(1,2)+(1-1/T3(1,3)*yb(15,15);Y(T3(1,2),T3(1,1)=Y(T3(1,1),T3(1,2); Y(
18、T3(1,1),T3(1,1)=Y(T3(1,1),T3(1,1)+(1/(T3(1,3)2)-1)*yb(15,15); Y(T4(1,1),T4(1,2)=Y(T4(1,1),T4(1,2)+(1-1/T4(1,3)*yb(36,36);Y(T4(1,2),T4(1,1)=Y(T4(1,1),T4(1,2); Y(T4(1,1),T4(1,1)=Y(T4(1,1),T4(1,1)+(1/(T4(1,3)2)-1)*yb(36,36); %2条并联电容支路,按支路的添加来修改Y矩阵l1=10 0 j*0.19; %要添加支路1的首末节点及对应的支路导纳 l2=24 0 j*0.04; %要添
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