基于牛顿拉夫逊法潮流计算的matlab实验报告(含源程序和结果).doc
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基于牛顿拉夫逊法潮流计算的matlab实验报告
一、实验目的和要求
1.学习掌握matlab的基本用法
2.应用MATLAB语言编写具有一定通用性的牛顿-拉夫逊法潮流计算程序。
要求：
（1）潮流计算方法为牛顿-拉夫逊法。
（2）编程语言为MATLAB。
（3）程序具有较强通用性。
二、程序流程图
1.程序流程图
开始
形成节点导纳矩阵
输入原始数据，节点重新编号
设节点电压初值，i=1,2…,n,is
置迭代次数P=0
置节点号i=1
计算雅克比矩阵元素
按公式计算节点的，，节点的，
求解修正方程式，得，
雅克比矩阵是否已全部形成？
节点编号逆回，算平衡节点及PV节点功率
求，
迭代次数P=P+1
i=i+1
？
潮流计算完成
计算各节点电压的新值：
三、求解问题及其结果
1.求解问题：
IEEE-美国新英格兰10机39节点测试系统
1）系统单线图
2）系统参数
1）系统容量基准值为100MVA。
2）负荷数据见表D-1
表D-1负荷数据
节点号
有功（MW）
无功（Mvar）
节点号
有功（MW）
无功（Mvar）
BUS-3
BUS-4
BUS-7
BUS-8
BUS-12
BUS-15
BUS-16
BUS-18
BUS-20
322.0
500.0
233.8
522.0
8.5
320.0
329.0
158.0
680.0
2.4
184.0
84.0
176.0
88.0
153.0
32.3
30.0
103.0
BUS-21
BUS-23
BUS-24
BUS-25
BUS-26
BUS-27
BUS-28
BUS-29
BUS-39
274.0
247.5
308.0
224.0
139.0
281.0
206.0
283.5
1104.0
115.0
84.6
-92.2
47.2
17.0
75.5
27.6
26.9
3）发电机数据见表D-2
表D-2发电机数据
发电机
节点号
有功（MW）
无功（Mvar）
电压（p.u.）
PV
PQ
PQ
PV
PV
PQ
PV
PV
PV
BUS-30
BUS-32
BUS-33
BUS-34
BUS-35
BUS-36
BUS-37
BUS-38
BUS-39
250.00
650.00
632.00
508.00
650.00
560.00
540.00
830.00
1000.00
175.90
103.35
96.88
1.04750
1.01230
1.04930
1.02780
1.02650
1.03000
平衡节点
BUS-31
0.0（电压幅角）
1.0（幅值）
4）线路参数见表D-3
表D-3线路参数
序号
节点I
节点J
R（p.u.）
X（p.u.）
B/2（p.u.）
LN1
LN2
LN3
LN4
LN5
LN6
LN7
LN8
LN9
LN10
LN11
LN12
LN13
LN14
LN15
LN16
LN17
LN18
LN19
LN20
LN21
LN22
LN23
LN24
LN25
LN26
LN27
LN28
LN29
LN30
LN31
LN32
LN33
LN34
BUS-2
BUS-39
BUS-3
BUS-25
BUS-4
BUS-18
BUS-5
BUS-14
BUS-6
BUS-8
BUS-7
BUS-11
BUS-8
BUS-9
BUS-39
BUS-11
BUS-13
BUS-14
BUS-15
BUS-16
BUS-17
BUS-19
BUS-21
BUS-24
BUS-18
BUS-27
BUS-22
BUS-23
BUS-24
BUS-26
BUS-27
BUS-28
BUS-29
BUS-29
BUS-1
BUS-1
BUS-2
BUS-2
BUS-3
BUS-3
BUS-4
BUS-4
BUS-5
BUS-5
BUS-6
BUS-6
BUS-7
BUS-8
BUS-9
BUS-10
BUS-10
BUS-13
BUS-14
BUS-15
BUS-16
BUS-16
BUS-16
BUS-16
BUS-17
BUS-17
BUS-21
BUS-22
BUS-23
BUS-25
BUS-26
BUS-26
BUS-26
BUS-28
0.00350
0.00100
0.00130
0.00700
0.00130
0.00110
0.00080
0.00080
0.00020
0.00080
0.00060
0.00070
0.00040
0.00230
0.00100
0.00040
0.00040
0.00090
0.00180
0.00090
0.00070
0.00160
0.00080
0.00030
0.00070
0.00130
0.00080
0.00060
0.00220
0.00320
0.00140
0.00430
0.00570
0.00140
0.04110
0.02500
0.01510
0.00860
0.02130
0.01330
0.01280
0.01290
0.00260
0.01120
0.00920
0.00820
0.00460
0.03630
0.02500
0.00430
0.00430
0.01010
0.02170
0.00940
0.00890
0.01950
0.01350
0.00590
0.00820
0.01730
0.01400
0.00960
0.03500
0.03230
0.01470
0.04740
0.06250
0.01510
0.34935
0.3750
0.12860
0.07300
0.11070
0.10690
0.06710
0.06910
0.02170
0.07380
0.05650
0.06945
0.03900
0.19020
0.60000
0.03645
0.03645
0.08615
0.18300
0.08550
0.06710
0.15200
0.12740
0.03400
0.06595
0.16080
0.12825
0.09230
0.18050
0.25650
0.11980
0.39010
0.51450
0.12450
LN35:
BUS-4接有并联电容器，B4＝1.0000
LN36:
BUS-5接有并联电容器，B4＝2.0000
5）变压器参数见表D-4
表D-4变压器参数
序号
节点I
节点J
R（p.u.）
X（p.u.）
变比（%）
TR37
TR38
TR39
TR40
TR41
TR42
TR43
TR44
TR45
TR46
TR47
TR48
BUS-11
BUS-13
BUS-30
BUS-31
BUS-32
BUS-34
BUS-33
BUS-35
BUS-36
BUS-37
BUS-38
BUS-20
BUS-12
BUS-12
BUS-2
BUS-6
BUS-10
BUS-20
BUS-19
BUS-22
BUS-23
BUS-25
BUS-29
BUS-19
0.00160
0.00160
0.00000
0.00000
0.00000
0.00090
0.00070
0.00000
0.00050
0.00060
0.00080
0.00070
0.04350
0.04350
0.01810
0.02500
0.02000
0.01800
0.01420
0.01430
0.02720
0.02320
0.01560
0.01380
100.6
100.6
102.5
107.0
107.0
100.9
107.0
102.5
100.0
102.5
102.5
106.0
%IEEE-美国新英格兰10机39节点测试系统
%123456
%busvoltanglepqtype
bus=[11.00000.000.000.001
21.00000.000.000.001
31.00000.00-3.22-0.0241
41.00000.00-5.00-1.841
51.00000.000.000.001
61.00000.000.000.001
71.00000.00-2.338-0.841
81.00000.00-5.22-1.761
91.00000.000.000.001
101.00000.000.000.001
111.00000.000.000.001
121.00000.00-0.085-0.881
131.00000.000.000.001
141.00000.000.000.001
151.00000.00-3.20-1.531
161.00000.00-3.29-0.3231
171.00000.000.000.001
181.00000.00-1.58-0.301
191.00000.000.000.001
201.00000.00-6.80-1.031
211.00000.00-2.74-1.151
221.00000.000.000.001
231.00000.00-2.475-1.151
241.00000.00-3.08-0.9221
251.00000.00-2.24-0.4721
261.00000.00-1.39-0.171
271.00000.00-2.81-0.7551
281.00000.00-2.06-0.2761
291.00000.00-2.835-0.2691
301.04750.002.500.002
311.00000.000.000.003
321.00000.006.501.7591
331.00000.006.321.03351
341.01230.005.080.002
351.04930.006.500.002
361.00000.005.600.96881
371.02780.005.400.002
381.02650.008.300.002
391.03000.00-1.040.002];
%1234567
%line:
frombustobusR,X,G,B/2K
line=[2 1 0.00350 0.04110 00.349350;
39 1 0.00100 0.02500 00.375000;
3 2 0.00130 0.01510 00.128600;
25 2 0.00700 0.00860 00.073000;
4 3 0.00130 0.02130 00.110700;
18 3 0.00110 0.01330 00.106900;
5 4 0.00080 0.01280 00.067100;
14 4 0.00080 0.01290 00.069100;
6 5 0.00020 0.00260 00.021700;
8 5 0.00080 0.01120 00.073800;
7 6 0.00060 0.00920 00.056500;
11 6 0.00070 0.00820 00.069450;
8 7 0.00040 0.0046000.039000;
9 8 0.00230 0.03630 00.190200;
39 9 0.00100 0.02500 00.600000;
11 10 0.00040 0.00430 00.036450;
13 10 0.00040 0.00430 00.036450;
14 13 0.00090 0.01010 00.086150;
15 14 0.00180 0.02170 00.183000;
16 15 0.00090 0.00940 00.085500;
17 16 0.00070 0.00890 00.067100;
19 16 0.00160 0.01950 00.152000;
21 16 0.00080 0.01350 00.127400;
24 16 0.00030 0.00590 00.034000;
18 17 0.00070 0.00820 00.065950;
27 17 0.00130 0.01730 00.160800;
22 21 0.00080 0.01400 00.128250;
23 22 0.00060 0.00960 00.092300;
24 23 0.00220 0.03500 00.180500;
26 25 0.00320 0.03230 00.256500;
27 26 0.00140 0.01470 00.119800;
28 26 0.00430 0.04740 00.390100;
29 26 0.00570 0.06250 00.514500;
29 28 0.00140 0.01510 00.124500;
400001.00000;
500002.00000;
11 12 0.00160 0.04350 00100.60000/100;
13 12 0.00160 0.04350 00100.60000/100;
30 2 0.00000 0.01810 00102.50000/100;
31 6 0.00000 0.02500 00107.00000/100;
32 10 0.00000 0.02000 00107.00000/100;
34 20 0.00090 0.01800 00100.90000/100;
33 19 0.00070 0.01420 00107.00000/100;
35 22 0.00000 0.01430 00102.50000/100;
36 23 0.00050 0.02720 00100.00000/100;
37 25 0.00060 0.02320 00102.50000/100;
38 29 0.00080 0.01560 00102.50000/100;
20 19 0.00070 0.01380 00106.00000/100];
计算结果牛顿－拉夫逊法潮流计算结果节点计算结果：
n节点节点电压节点相角（角度）节点注入功率
11.049185-8.8749910.000000+j0.000000
21.053167-6.3671800.000000+j0.000000
31.041493-9.207297-3.220000+j-0.024000
41.036574-10.042585-5.000000+j-1.840000
51.044652-8.9592370.000000+j0.000000
61.043883-8.2931040.000000+j0.000000
71.032645-10.342431-2.338000+j-0.840000
81.031177-10.811816-5.220000+j-1.760000
91.042715-10.5956480.000000+j0.000000
101.046426-6.0104760.000000+j0.000000
111.044322-6.7924620.000000+j0.000000
121.030736-6.795388-0.085000+j-0.880000
131.042351-6.6754910.000000+j0.000000
141.036310-8.2323370.000000+j0.000000
151.018517-8.519794-3.200000+j-1.530000
161.025492-7.051856-3.290000+j-0.323000
171.032750-8.0771180.000000+j0.000000
181.034779-8.936485-1.580000+j-0.300000
191.044862-2.3821690.000000+j0.000000
200.988148-3.811032-6.800000+j-1.030000
211.024926-4.596980-2.740000+j-1.150000
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