[发明专利]一种电力系统潮流计算的支路功率矩阵计算方法

摘要

本发明公开了一种电力系统潮流计算的支路功率矩阵计算方法，采用矩阵运算，包括以下步骤：读初始数据数组；分别形成支路首节点和末节点的节点电压相量数组；分别形成变压器变比位于首节点侧和位于末节点侧的变压器支路的支路号数组；按输电线路类型计算支路功率；计算变比km位于首节点i侧的变压器支路的支路功率；计算变比km位于末节点j侧的变压器支路的支路功率。本发明提出的方法在Matlab平台实现，便于科研人员使用Matlab提供的各种工具和函数对计算结果进行测试和分析。本发明提出的支路功率采用矩阵运算和复数运算，减少了程序代码，简化了编程，使得程序更加清晰；使用矩阵运算也大大提高了计算速度。

主权项

一种电力系统潮流计算的支路功率矩阵计算方法，其特征在于：包括以下步骤：E1、读支路首节点号数组I、末节点号数组J、电阻数组R、电抗数组X、对地电纳数组B、变压器变比数组K；所述的首节点号数组I、末节点号数组J、电阻数组R、电抗数组X、对地电纳数组B、变压器变比数组K分别按顺序存放所有支路的首节点号im、末节点号jm、电阻rm、电抗xm、对地电纳bm、变压器变比km，其中变压器支路对地电纳bm为0，变压器非标准变比km侧的节点号加个负号，输电线路变比km设为1，其中下标m为支路序号；E2、形成支路首节点电压相量数组UI和支路末节点电压相量数组UJ；根据首节点号数组I和已计算出的节点电压相量数组U形成支路首节点电压相量数组UI，根据末节点号数组J和已计算出的节点电压相量数组U形成支路末节点电压相量数组UJ；UI=U(abs(I))UJ=U(abs(J))---(1)]]>式中，abs为Matlab求绝对值函数；E3、令Z＝R+j X；E4、根据支路首节点号im为负的标志形成变比km位于首节点侧的变压器支路号数组Ik，根据支路末节点号jm为负的标志形成变比km位于末节点侧的变压器支路号数组Jk；形成数组Ik和数组Jk使用Matlab的find函数实现：Ik＝find(I＜0)   (2)Jk＝find(J＜0)   (3)E5、按输电线路类型计算支路功率；由于支路中输电线路比例较大，先按输电线路类型计算所有支路的功率；输电线路支路功率计算公式为：SIJ=UI·*conj(UI·(jB/2)+(UI-UJ)·/Z)SJJ=UJ·*conj(UJ·(jB/2)+(UJ-UI)·/Z)---(4)]]>式中，SIJ为从支路首节点i流向末节点j的复功率数组，SJI为从支路末节点j流向首节点i的复功率数组，UI、UJ分别为节点i和节点j的节点电压相量数组，节点号i和节点号j为带负号标志的节点号im和节点号jm去掉负号标志的节点号，“.*”表示两数组对应元素相乘，“./”表示两数组对应元素相除，conj为Matlab求复数共轭函数；E6、计算变比km位于首节点i侧的变压器支路的支路功率；SIJ(Ik)=UI(Ik)·/K(Ik)·*conj((UI(Ik)·/K(Ik)-UJ(Ik)·/Z(Ik))SJI(Ik)=UJ(Ik)·*conj((UJ(Ik)-UI(Ik)·/K(Ik)·/Z(Ik))---(5)]]>式中，SIJ(Ik)中Ik表示复功率数组的下标为数组Ik元素的集合；E7、计算变比km位于末节点j侧的变压器支路的支路功率；SIJ(Jk)=UI(Jk)·*conj((UI(Jk)-UJ(Jk)·/K(Jk))·/Z(Jk))SJI(Jk)=UJ(Jk)·/K(Jk)·*conj((UJ(Jk)·/K(Jk))-UI(Jk))·/Z(Jk))---(6).]]>