MATPOWER在电力系统潮流计算中的应用,MATPOWER.doc

1、MATPOWER 在电力系统潮流计算中的应用MATPOWER 是一个用 MATLAB 的 M 文件编写,用来解决电力系统潮流计算和优化潮流计算问题的软件包。MATPOWER 特点是简单、易懂且程序代码公开，这为电力系统专业学生深入学习和理解掌握潮流计算中的难点（如节点导纳矩阵、算法及迭代过程等）提供了一个开放、便捷的平台。下面是 MATPOWE4.0 在电力系统潮流计算中的一个具体实例，仅供学习电力系统专业的读者参考。读者利用 MATPOWER 进行潮流计算时，结构体 mpc 各字段的形式可参照 case2_5.m 进行编写。图 1 2 机 5 节点系统对图 1 的 2 机 5 节点系统（具体

2、参数参见：现代电力系统分析-王锡凡） ，按“version 2”格式编写成的 case2_5.m 的程序清单如下：function mpc=case2_5% MATPOWER Case Format:Version 2mpc.version=2;%-Power Flow Data-% system MVA basempc.baseMVA=100;% Bus data% bus_i type Pd Qd Gs Bs area Vm Va baseKV zone Vmax Vminmpc.bus=1 1 160 80 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.94;2 1 200 100 0 0

3、 1 1 0 100 1 1.1 0.94;3 1 370 130 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.94;4 2 0 0 0 0 1 1.05 0 100 1 1.1 0.94;5 3 0 0 0 0 1 1.05 0 100 1 1.1 0.94;% generator data% bus Pg Qg Qmax Qmin Vg mbase status Pmax Pminmpc.gen=4 500 0 99990 -9999 1.05 100 1 600 0;5 0 0 99990 -9999 1.05 100 1 600 0;% branch data% fbus tbus r

4、 x b rataA rataB rataC ratio angle status angmin angmaxmpc.branch=2 1 0.04 0.25 0.5 0 0 0 0 0 1 -360 360;3 1 0.1 0.35 0 0 0 0 0 0 1 -360 360;3 2 0.08 0.3 0.5 0 0 0 0 0 1 -360 360;3 5 0 0.03 0 0 0 0 1.05 0 1 -360 360;2 4 0 0.015 0 0 0 0 1.05 0 1 -360 360;Return当采用牛顿拉夫逊法计算 case2_5.m 交流电网潮流时，在 MATLAB 的

5、名令窗口输入以下命令即可 runpf(case2_5)计算输出结果如下：MATPOWER Version 4.0, 07-Feb-2011 - AC Power Flow (Newton)Newtons method power flow converged in 5 iterations.Converged in 0.04 seconds= System Summary =How many? How much? P (MW) Q (MVAr)-Buses 5 Total Gen Capacity 1200.0 -19998.0 to 199980.0Generators 2 On-line

6、Capacity 1200.0 -19998.0 to 199980.0Committed Gens 2 Generation 757.9 411.2Loads 3 Load 730.0 310.0Fixed 3 Fixed 730.0 310.0Dispatchable 0 Dispatchable 0.0 of 0.0 0.0Shunts 0 Shunt (inj) 0.0 0.0Branches 5 Losses (I2 * Z) 27.94 204.78Transformers 2 Branch Charging (inj) 103.5Inter-ties 0 Total Inter-

7、tie Flow 0.0 0.0Areas 1Minimum Maximum-Voltage Magnitude 0.862 p.u. bus 1 1.078 p.u. bus 2 Voltage Angle -4.78 deg bus 1 21.84 deg bus 4 P Losses (I2*R) - 13.81 MW line 3-2Q Losses (I2*X) - 73.98 MVAr line 2-1=Bus Data =Bus Voltage Generation Load # Mag(pu) Ang(deg) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr)-

8、- - - - - -1 0.862 -4.779 - - 160.00 80.00 2 1.078 17.854 - - 200.00 100.00 3 1.036 -4.282 - - 370.00 130.00 4 1.050 21.843 500.00 181.31 - - 5 1.050 0.000 257.94 229.94 - - -Total: 757.94 411.25 730.00 310.00=Branch Data =Brnch From To From Bus Injection To Bus Injection Loss (I2 * Z) # Bus Bus P (

9、MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr)- 1 2 1 158.45 67.26 -146.62 -40.91 11.837 73.982 3 1 15.68 47.13 -13.38 -39.09 2.297 8.043 3 2 -127.74 20.32 141.55 -24.43 13.809 51.784 3 5 -257.94 -197.45 257.94 229.94 0.000 32.495 2 4 -500.00 -142.82 500.00 181.31 0.000 38.49-Total: 27.943 204.78最后向读者介绍几款常用的潮流计算软件:1.MATLAB 的 M 文件编写的MATPOWER4.1; 2.中国电力科学研究院的 PASAP;3.美国 Bonnevile 电力局的BPA;4.美国 PTI 公司的 PSS/E;5.美国电力科学研究院的 ETMSP。