使用 UPFC 计算电力系统网络潮流（Matlab代码实现）

news2024/11/18 13:37:08

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目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现

💥1 概述

本文为电力系统网络执行潮流计算，同时集成了统一潮流控制器 （UPFC） 的功能。UPFC是一种灵活的交流输电系统（FACTS）设备，可以调节输电线路参数，如阻抗和相位角，以控制功率流和电压曲线。

关键步骤：

  1. 初始化：该代码使用与发电机设置、负载需求、输电线路和 UPFC 相关的数据初始化电力系统网络。
  2. 潮流方程的制定：潮流方程是根据基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）建立的，考虑到UPFC的存在来控制特定区域的潮流。
  3. UPFC控制：UPFC调节功率流和电压曲线，以提高系统稳定性。它动态调整传输线的阻抗和相位角。
  4. 迭代求解：采用迭代方法利用UPFC模型求解非线性潮流方程。该代码使用雅可比矩阵迭代更新电压幅度和角度（VM 和 DL），直到实现收敛。
  5. 收敛检查：通过比较连续迭代的结果来验证收敛性。潮流计算将继续进行，直到满足指定的收敛标准。

📚2 运行结果


itn =

     1


itn =

     2


itn =

     3


itn =

     4

THE SOLUTION IS ------------------------

minsing =

    0.2198


Pmk =

   -0.4000


Qmk =

   -0.2500


VMcr =

    0.0489


DLcrD =

 -129.6673


VMvr =

    0.9708


DLvrD =

   -6.4230


Pbb =

  -9.6091e-08


Pcr =

   5.1958e-04


Pvr =

  -5.1968e-04


Qcr =

    0.0230


Qvr =

   -0.2837


VM =

    1.0500
    1.0450
    1.0100
    1.0500
    1.0100
    1.0500
    0.9993
    1.0171
    1.0000
    0.9939
    1.0087
    1.0330
    1.0054
    1.0144
    1.0064
    1.0085
    0.9932
    0.9894
    0.9825
    0.9846
    0.9820
    0.9830
    0.9894
    0.9754
    0.9844
    0.9661
    0.9990
    1.0010
    0.9786
    0.9669
    1.0019


DLD =

         0
   -1.7871
   -5.5002
   -4.1493
   -6.4175
   -6.3774
   -6.1804
   -3.5264
   -6.4199
   -8.3436
   -4.2953
   -7.8566
   -5.1138
   -8.8013
   -8.8296
   -8.2868
   -8.5811
   -9.4083
   -9.5479
   -9.3068
   -8.8566
   -8.8489
   -9.2266
   -9.3918
   -9.5838
  -10.0326
   -9.4077
   -5.6022
  -10.6993
  -11.6280
   -6.3644


P =

    0.9919
    0.5830
   -0.1000
    0.2000
   -0.4420
    0.2000
   -0.2280
   -0.0240
   -0.0000
   -0.0580
   -0.0760
   -0.1120
    0.0000
   -0.0620
   -0.0820
   -0.0350
   -0.0900
   -0.0320
   -0.0950
   -0.0220
   -0.1750
   -0.0000
   -0.0320
   -0.0870
    0.0000
   -0.0350
    0.0000
    0.0000
   -0.0240
   -0.1060
    0.0000


Q =

   -0.0351
    0.3490
    0.1583
    0.2564
    0.0058
    0.1297
   -0.1090
   -0.0120
    0.0000
   -0.0200
   -0.0160
   -0.0750
    0.0000
   -0.0160
   -0.0250
   -0.0180
   -0.0580
   -0.0090
   -0.0340
   -0.0070
   -0.1120
    0.0000
   -0.0160
   -0.0670
    0.0000
   -0.0230
    0.0000
    0.0000
   -0.0090
   -0.0190
   -0.0000


Ploss =

    0.0579


Qloss =

    0.2191


Lj =

    0.0237
    0.0168
    0.0615
    0.0909
    0.0198
    0.0548
    0.0182
    0.0799
    0.0864
    0.0784
    0.0941
    0.1073
    0.1148
    0.1102
    0.1066
    0.1058
    0.1045
    0.1180
    0.1131
    0.1333
    0.1004
    0.0237
    0.1328
    0.1547
    0.0594


t =

    0.1190

>>

部分代码：

JM3;
JM4=zeros(nb-g+1,nb-g+1);
for im4=1:nb-g
    for jm4=1:nb-g
        JM4(im4,jm4)=JM4(im4,jm4)+J4(im4,jm4);
    end
end
JM4;

JM1(ku-1,ku-1)=JM1(ku-1,ku-1)+PkDLk;
JM1(ku-1,nb)=JM1(ku-1,nb)+PkDLCR;
JM1(ku-1,nb+1)=JM1(ku-1,nb+1)+PkDLVR;
JM1(mu-1,mu-1)=JM1(mu-1,mu-1)+PmDLm;
JM1(mu-1,nb)=JM1(mu-1,nb)+PmDLCR;
JM1(nb,ku-1)=JM1(nb,ku-1)+PmkDLk;
JM1(nb,mu-1)=JM1(nb,mu-1)+PmkDLm;
JM1(nb,nb)=JM1(nb,nb)+PmkDLCR;
JM1(nb+1,ku-1)=JM1(nb+1,ku-1)+PBBDLk;
JM1(nb+1,mu-1)=JM1(nb+1,mu-1)+PBBDLm;
JM1(nb+1,nb)=JM1(nb+1,nb)+PBBDLCR;
JM1(nb+1,nb+1)=JM1(nb+1,nb+1)+PBBDLVR;

JM2(ku-1,ku-g)=JM2(ku-1,ku-g)+PkVk;
JM2(ku-1,nb-g+1)=JM2(ku-1,nb-g+1)+PkVCR;
JM2(mu-1,mu-g)=JM2(mu-1,mu-g)+PmVm;
JM2(mu-1,nb-g+1)=JM2(mu-1,nb-g+1)+PmVCR;
JM2(nb,ku-g)=JM2(nb,ku-g)+PmkVk;
JM2(nb,mu-g)=JM2(nb,mu-g)+PmkVm;
JM2(nb,nb-g+1)=JM2(nb,nb-g+1)+PmkVCR;
JM2(nb+1,ku-g)=JM2(nb+1,ku-g)+PBBVk;
JM2(nb+1,mu-g)=JM2(nb+1,mu-g)+PBBVm;
JM2(nb+1,nb-g+1)=JM2(nb+1,nb-g+1)+PBBVCR;

JM3(ku-g,ku-1)=JM3(ku-g,ku-1)+QkDLk;
JM3(ku-g,nb)=JM3(ku-g,nb)+QkDLCR;
JM3(ku-g,nb+1)=JM3(ku-g,nb+1)+QkDLVR;
JM3(mu-g,mu-1)=JM3(mu-g,mu-1)+QmDLm;
JM3(mu-g,nb)=JM3(mu-g,nb)+QmDLCR;
JM3(nb-g+1,ku-1)=JM3(nb-g+1,ku-1)+QmkDLk;
JM3(nb-g+1,mu-1)=JM3(nb-g+1,mu-1)+QmkDLm;
JM3(nb-g+1,nb)=JM3(nb-g+1,nb)+QmkDLCR;

JM4(ku-g,ku-g)=JM4(ku-g,ku-g)+QkVk;
JM4(ku-g,nb-g+1)=JM4(ku-g,nb-g+1)+QkVCR;
JM4(mu-g,mu-g)=JM4(mu-g,mu-g)+QmVm;
JM4(mu-g,nb-g+1)=JM4(mu-g,nb-g+1)+QmVCR;
JM4(nb-g+1,ku-g)=JM4(nb-g+1,ku-g)+QmkVk;
JM4(nb-g+1,mu-g)=JM4(nb-g+1,mu-g)+QmkVm;
JM4(nb-g+1,nb-g+1)=JM4(nb-g+1,nb-g+1)+QmkVCR;

🎉3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。

[1]陈淮金,白中.含UPFC电力系统的潮流计算研究[J].电力系统自动化, 1996, 20(3):5.DOI:CNKI:SUN:DLXT.0.1996-03-005.

[2]郎兵.含UPFC电力系统的潮流计算研究[J].华北电力技术, 1998(7):5.DOI:10.3969/j.issn.1003-9171.1998.07.004.

[3]武历忠,徐诚.含有UPFC的电力系统潮流计算[C]//2015年云南电力技术论坛论文集(下册).2015.DOI:CNKI:SUN:YNDJ.0.2016-04-040.

🌈4 Matlab代码实现

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