[发明专利]基于Matlab矩阵运算的潮流计算导纳矩阵计算方法

摘要

本发明公开了一种基于Matlab矩阵运算的潮流计算导纳矩阵计算方法，完全采用矩阵运算计算导纳矩阵，包括以下步骤：读支路原始数据数组；形成有向支路的首末节点号数组I0和J0；计算支路π形等值电路串联支路导纳数组YB；形成部分互导纳矩阵；计算有向支路首节点和末节点的自导纳增量数组；形成自导纳对角矩阵Y0D；形成节点导纳矩阵Y；节点导纳矩阵Y的自导纳追加无功补偿导纳值。本发明在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。本发明提出的导纳矩阵计算完全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导纳矩阵计算方法，其特征在于：包括以下步骤：B1、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，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；B2、形成有向支路的首末节点号数组I0和J0；规定输电线路的方向为首节点指向末节点，变压器支路的方向为变压器非标准变比km侧的节点指向标准变比1侧的节点；有向支路的首节点号数组I0和末节点号数组J0分别为：I0＝(I＜0)·*abs(I)+(I＞0)·*abs(J)  (1)J0＝(I＜0)·*J+(I＞0)·*I  (2)式中，I、J分别为支路原来的首、末节点号数组，其中变压器支路的非标准变比km侧的节点号为负数，I<0表示I数组元素分别与0比较，成立为1，不成立为0，结果仍为一个数组，I0、J0分别为有向支路首、末节点号数组，abs为Matlab求数组元素绝对值函数，“.*”表示两数组对应元素相乘；B3、计算支路π形等值电路串联支路导纳数组；支路π形等值电路的串联支路导纳数组YB为：YB＝1·/(R+jX)·/K  (3)式中，R为支路电阻数组，X为支路电抗数组，K为支路变比数组，输电线路的变比为1，“·/”表示两数组对应元素相除；B4、由串联支路形成部分互导纳矩阵；由串联支路形成的部分互导纳矩阵为：Y1＝sparse(I0,J0,‑YB,n,n)  (4)式中，sparse为Matlab形成稀疏矩阵函数，其参数分别为矩阵的行号数组、列号数组、元素值数组、行数、列数，I0、J0分别为有向支路首节点号数组、末节点号数组，n为节点数；B5、计算有向支路首节点和末节点的自导纳增量数组；有向支路首节点的自导纳增量数组YS、末节点的自导纳增量数组YE分别为：YS＝YB·/K+jB/2  (5)YE＝YB·*K+jB/2  (6)式中，B为对地电纳数组，变压器支路B值为0；B6、由自导纳增量数组YS和YE形成自导纳对角矩阵Y0D；由YS和YE生成的自导纳对角矩阵Y0D为：Y0D＝sparse(I0,I0,YS,n,n)+sparse(J0,J0,YE,n,n)  (7)B7、形成节点导纳矩阵Y；由支路形成节点导纳矩阵Y为：Y＝Y1+Y1T+Y0D  (8)式中，上标T表示矩阵的转置；B8、节点导纳矩阵Y的自导纳追加无功补偿导纳值，结束。