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最优潮流是电力系统中重要的问题,可以使用Matlab来实现。下面是一个简单的最优潮流程序,包括潮流方程的建立和牛顿-拉夫逊法的求解。需要注意的是,这只是一个简化的示例,实际的最优潮流程序可能会更加复杂。
% 最优潮流程序
% 1. 建立潮流方程
function [f, J] = power_flow_eq(V, theta, Y, Pd, Qd)
n = length(V);
% 构建节点注入功率方程
S = V .* (Y * (V .* exp(1i*theta)));
P = real(S);
Q = imag(S);
f = [P - Pd; Q - Qd];
% 构建雅可比矩阵
J11 = real(Y) * diag(V) + diag(P./V);
J12 = imag(Y) * diag(V) - diag(Q./V);
J21 = -imag(Y) * diag(V) - diag(Q./V);
J22 = real(Y) * diag(V) - diag(P./V);
J = [J11 J12; J21 J22];
end
% 2. 牛顿-拉夫逊法求解
function [V, theta] = newton_raphson(V, theta, Y, Pd, Qd, max_iter, tol)
for iter = 1:max_iter
[f, J] = power_flow_eq(V, theta, Y, Pd, Qd);
dx = -J\f;
V = V + dx(1:length(V));
theta = theta + dx(length(V)+1:end);
if max(abs(f)) < tol
break;
end
end
end
% 3. 调用示例
% 定义节点数据
V = ones(3, 1); % 节点电压幅值
theta = zeros(3, 1); % 节点相角
Y = [0.1-0.2i, -0.1+0.1i, 0; -0.1+0.1i, 0.2-0.4i, -0.1+0.3i; 0, -0.1+0.3i, 0.1-0.6i]; % 节点导纳矩阵
Pd = [0.5; 0.7; 0.6]; % 有功负荷
Qd = [0.3; 0.4; 0.3]; % 无功负荷
max_iter = 100; % 最大迭代次数
tol = 1e-6; % 收敛容限
% 求解最优潮流
[V, theta] = newton_raphson(V, theta, Y, Pd, Qd, max_iter, tol);
以上代码实现了一个简单的最优潮流程序,其中power_flow_eq
函数用于建立潮流方程,newton_raphson
函数使用牛顿-拉夫逊法求解最优潮流。在实际的最优潮流程序中,可能还需要考虑线损、变压器参数等更多复杂因素。