Matpower疑惑解答

疑惑

Gs、Bs都表示的是與母線并聯(lián)的電導(dǎo)和電納值，而b 表示的是線路的等效電路的電納值，二者一樣嗎？可以互相轉(zhuǎn)換嗎？

變壓器的問題
變比表示的是哪一頭比哪一頭。還有擁有變壓器的支路所用的r、x、b都是經(jīng)過Π型等效變換以后的，還是未經(jīng)變換的？

編號(hào)問題
branch 中的起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)互換的話會(huì)影響結(jié)果的數(shù)值嗎？是只會(huì)影響符號(hào)嗎，還是說大小也會(huì)變化？generator和bus 中的編號(hào)順序是怎么確定的？

發(fā)電機(jī)的問題
如果說平衡節(jié)點(diǎn)連著發(fā)電機(jī)還連著一個(gè)負(fù)荷，這種情況下，generator中的輸出有功無功功率Pg 和 Qg 如何表示?

解答

在電路圖上節(jié)點(diǎn)并聯(lián)的電導(dǎo)和電納和線路上的等效電路的電納確實(shí)是連接在同一節(jié)點(diǎn)的，從電路圖上看，他們好像是可以合并為一個(gè)值的，但是在matpower中，二者涇渭分明，不可合并。且注意，在計(jì)算b的時(shí)候，要計(jì)算該線路的總電納值，即要將Π型等效電路的兩條腿上的電納值加起來。

k:1=Vf:Vt（Vf,Vt分別表示起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)的電壓值），即變壓器支路只能夠由起始節(jié)點(diǎn)向終止節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸算。
r,x,b都是未經(jīng)過Π型等效變換的。

branch互換起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)（除了帶發(fā)電機(jī)的支路）不影響結(jié)果，只會(huì)影響符號(hào)，由于符號(hào)，注入為正，流出為負(fù)，所以對(duì)結(jié)果無影響。
帶發(fā)電機(jī)的支路不能夠互換起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)。必須是由起始節(jié)點(diǎn)向終止節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸算，也可以說是由低壓側(cè)向高壓側(cè)進(jìn)行歸算。

這種平衡節(jié)點(diǎn)既連著發(fā)電機(jī)又連著負(fù)荷的，我覺得應(yīng)該在bus中用Pd和Qd表示負(fù)荷需要的功率（正值），在generator 用Pg和Qg表示發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率，因?yàn)槭瞧胶夤?jié)點(diǎn)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率未知，所以一般是0。

算例

1.以浙大的《電力系統(tǒng)分析 韓禎祥主編 第五版》的例3.3為例

case5b_2g.m文件：

function mpc = case5b_2g %CASE5b_2g Power flow data for 5 bus, 2 gen case %浙大的電力系統(tǒng)分析例3.3 % MATPOWER%% MATPOWER Case Format : Version 2 mpc.version = '2';%%----- Power Flow Data -----%% %% system MVA base mpc.baseMVA = 100;%% bus data % bus_i type Pd Qd Gs Bs area Vm Va baseKV zone Vmax Vmin mpc.bus = [1 1 160 80 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.9;2 1 200 100 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.9;3 1 370 130 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.9;4 2 0 0 0 0 1 1.05 0 100 1 1.1 0.9;5 3 0 0 0 0 1 1.05 0 100 1 1.1 0.9;];%% generator data % bus Pg Qg Qmax Qmin Vg mBase status Pmax Pmin Pc1 Pc2 Qc1min Qc1max Qc2min Qc2max ramp_agc ramp_10 ramp_30 ramp_q apf mpc.gen = [5 0 0 10000 -10000 1.05 100 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0;4 500 0 10000 -10000 1.05 100 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0;];%% branch data % fbus tbus r x b rateA rateB rateC ratio angle status angmin angmax mpc.branch = [2 4 0 0.015 0 250 250 250 1.05 0 1 -360 360;3 2 0.08 0.3 0.5 250 250 250 0 0 1 -360 360;3 5 0 0.03 0 250 250 250 1.05 0 1 -360 360;2 1 0.04 0.25 0.5 250 250 250 0 0 1 -360 360;1 3 0.1 0.35 0 250 250 250 0 0 1 -360 360; ];

運(yùn)行：

runpf(‘case5b_2g’)

輸出結(jié)果：

>> runpf('case5b_2g')MATPOWER Version 6.0, 16-Dec-2016 -- AC Power Flow (Newton)Newton's method power flow converged in 5 iterations.Converged in 0.00 seconds ================================================================================ | System Summary | ================================================================================How many? How much? P (MW) Q (MVAr) --------------------- ------------------- ------------- ----------------- Buses 5 Total Gen Capacity 0.0 -20000.0 to 20000.0 Generators 2 On-line Capacity 0.0 -20000.0 to 20000.0 Committed Gens 2 Generation (actual) 757.9 411.2 Loads 3 Load 730.0 310.0Fixed 3 Fixed 730.0 310.0Dispatchable 0 Dispatchable -0.0 of -0.0 -0.0 Shunts 0 Shunt (inj) -0.0 0.0 Branches 5 Losses (I^2 * Z) 27.94 204.78 Transformers 2 Branch Charging (inj) - 103.5 Inter-ties 0 Total Inter-tie Flow 0.0 0.0 Areas 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 (I^2*R) - 13.81 MW @ line 3-2 Q Losses (I^2*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) ----- ------- -------- -------- -------- -------- --------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 (I^2 * Z) # Bus Bus P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) ----- ----- ----- -------- -------- -------- -------- -------- --------1 2 4 -500.00 -142.82 500.00 181.31 0.000 38.492 3 2 -127.74 20.32 141.55 -24.43 13.809 51.783 3 5 -257.94 -197.45 257.94 229.94 0.000 32.494 2 1 158.45 67.26 -146.62 -40.91 11.837 73.985 1 3 -13.38 -39.09 15.68 47.13 2.297 8.04-------- --------Total: 27.943 204.78

2.以《電力系統(tǒng)分析 夏道止編 第三版》的例4.3為例

case4b_2g.m文件：

function mpc = case4b_2g %CASE4GS Power flow data for 4 bus, 2 gen case.% MATPOWER%% MATPOWER Case Format : Version 2 mpc.version = '2';%%----- Power Flow Data -----%% %% system MVA base mpc.baseMVA = 100;%% bus data % bus_i type Pd Qd Gs Bs area Vm Va baseKV zone Vmax Vmin mpc.bus = [1 1 0 0 0 0 1 1 0 110 1 1.1 0.9;2 1 50 24.6 0 0.05 1 1 0 38.5 1 1.1 0.9;3 2 0 0 0 0 1 1.05 0 110 1 1.1 0.9;4 3 15 10 0 0 1 1.05 0 110 1 1.1 0.9; ];%% generator data % bus Pg Qg Qmax Qmin Vg mBase status Pmax Pmin Pc1 Pc2 Qc1min Qc1max Qc2min Qc2max ramp_agc ramp_10 ramp_30 ramp_q apf mpc.gen = [4 0 0 10000 -10000 1.05 100 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0;3 20 0 10000 -10000 1.05 100 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; ];%% branch data % fbus tbus r x b rateA rateB rateC ratio angle status angmin angmax mpc.branch = [4 1 0.173554 0.330579 0.017243*2 250 250 250 0 0 1 -360 360;4 3 0.260331 0.495868 0.025864*2 250 250 250 0 0 1 -360 360;3 1 0.130165 0.247934 0.012932*2 250 250 250 0 0 1 -360 360;2 1 0 0.166667 0 250 250 250 1.128205 0 1 -360 360;];

運(yùn)行：

runpf(‘case4b_2g’)

輸出結(jié)果：

>> runpf('case4b_2g')MATPOWER Version 6.0, 16-Dec-2016 -- AC Power Flow (Newton)Newton's method power flow converged in 4 iterations.Converged in 0.04 seconds ================================================================================ | System Summary | ================================================================================How many? How much? P (MW) Q (MVAr) --------------------- ------------------- ------------- ----------------- Buses 4 Total Gen Capacity 0.0 -20000.0 to 20000.0 Generators 2 On-line Capacity 0.0 -20000.0 to 20000.0 Committed Gens 2 Generation (actual) 67.8 34.0 Loads 2 Load 65.0 34.6Fixed 2 Fixed 65.0 34.6Dispatchable 0 Dispatchable -0.0 of -0.0 -0.0 Shunts 1 Shunt (inj) -0.0 0.1 Branches 4 Losses (I^2 * Z) 2.76 11.36 Transformers 1 Branch Charging (inj) - 11.9 Inter-ties 0 Total Inter-tie Flow 0.0 0.0 Areas 1Minimum Maximum------------------------- -------------------------------- Voltage Magnitude 0.970 p.u. @ bus 1 1.050 p.u. @ bus 4 Voltage Angle -9.23 deg @ bus 2 0.00 deg @ bus 4 P Losses (I^2*R) - 1.38 MW @ line 4-1 Q Losses (I^2*X) - 6.10 MVAr @ line 2-1================================================================================ | Bus Data | ================================================================================Bus Voltage Generation Load # Mag(pu) Ang(deg) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) ----- ------- -------- -------- -------- -------- --------1 0.970 -3.876 - - - - 2 1.039 -9.231 - - 50.00 24.60 3 1.050 -1.841 20.00 19.64 - - 4 1.050 0.000* 47.76 14.40 15.00 10.00 -------- -------- -------- --------Total: 67.76 34.04 65.00 34.60================================================================================ | Branch Data | ================================================================================ Brnch From To From Bus Injection To Bus Injection Loss (I^2 * Z) # Bus Bus P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) ----- ----- ----- -------- -------- -------- -------- -------- --------1 4 1 27.12 10.10 -25.73 -10.99 1.384 2.642 4 3 5.65 -5.70 -5.55 0.18 0.094 0.183 3 1 25.55 19.47 -24.27 -19.66 1.286 2.454 2 1 -50.00 -24.55 50.00 30.64 0.000 6.10-------- --------Total: 2.765 11.36

3.算例分析

我在算這兩個(gè)算例的時(shí)候，又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題：帶變壓器的支路，是向高壓側(cè)歸算還是低壓側(cè)歸算？浙大韓禎祥老師的書中例題有兩個(gè)變壓器支路，分別向兩側(cè)歸算；而夏道止老師的書中例題有一個(gè)變壓器支路，是向高壓側(cè)歸算的。
我的理解是，變壓器支路向靠著發(fā)電機(jī)近的那一側(cè)進(jìn)行歸算，發(fā)電機(jī)側(cè)一般是高壓側(cè)，所以說是向高壓側(cè)進(jìn)行歸算。

參考鏈接

鏈接: link.
百度文庫的一個(gè)總結(jié)，寫的挺明白的，對(duì)于學(xué)習(xí)matpower挺有用。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Matpower疑惑解答的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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