[发明专利]基于Matlab矩阵运算的潮流计算支路功率计算方法

摘要

本发明公开了一种基于Matlab矩阵运算的潮流计算支路功率计算方法，采用矩阵运算，包括以下步骤：读支路初始数据数组；形成输电线路或变压器支路等值阻抗的首节点电压相量数组UZI；形成输电线路或变压器支路等值阻抗的末节点电压相量数组UZJ；计算从支路首节点流向末节点的复功率；计算从支路末节点流向首节点的复功率。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

基于Matlab矩阵运算的潮流计算支路功率计算方法，其特征在于：采用矩阵运算，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、形成输电线路或变压器支路等值阻抗的首节点电压相量数组UZI；对于输电线路，等值阻抗的首节点就是节点im，其电压相量就是节点im的电压；对于变压器支路，当变压器变比位于首节点侧时，其等值阻抗首节点为节点ik，其电压相量为变压器支路首节点im的电压除以变压器变比km；当变压器变比位于末节点侧时，其等值阻抗的首节点就是节点im，其电压相量就是节点im的电压；综上，支路等值阻抗首节点电压相量数组UZI由首节点号数组I和已计算出的节点电压相量数组U得到，即：UZI＝U(abs(I))·*((I＜0)·/K+(I＞0))       (1)式中，I<0为判断数组I各元素是否小于0，如果I的元素小于0，对应结果为1，否则为0，其结果仍为一数组；I>0为判断数组I各元素是否大于0，如果大于0，对应结果为1，否则为0；“.*”表示两数组对应元素相乘，“./”表示两数组对应元素相除，abs为Matlab求绝对值函数；E3、形成输电线路或变压器支路等值阻抗的末节点电压相量数组UZJ；对于输电线路，等值阻抗的末节点就是节点jm，其电压相量就是节点jm的电压；对于变压器支路，当变压器变比位于首节点侧时，其等值阻抗的末节点就是节点jm，其电压相量就是节点jm的电压；当变压器变比位于末节点侧时，其等值阻抗末节点为节点jk，其电压相量为变压器支路末节点jm的电压除以变压器变比km；综上，支路等值阻抗末节点电压相量数组UZJ由末节点号数组J和已计算出的节点电压相量数组U得到，即：UZJ＝U(abs(J))·*((J＜0)·/K+(J＞0))      (2)E4、令Z＝R+j X；E5、计算从支路首节点流向末节点的复功率；SIJ＝UZI·*UZI·*(‑jB/2)+UZI·*conj((UZI‑UZJ)·/Z)        (3)式中，SIJ为从支路首节点i流向末节点j的复功率数组，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，conj为Matlab求复数共轭函数；E6、计算从支路末节点流向首节点的复功率；SJI＝UZJ·*UZJ·*(‑jB/2)+UZJ·*conj((UZJ‑UZI)·/Z)       (4)式中，SJI为从支路末节点j流向首节点i的复功率数组。