1 简介 正在上传…重新上传取消 编辑 2 部分代码 tic %%%%%%%%%%%%%%% clc;clear all; %相关原始数据格式说明如下： %n——节点个数；n1——支路条数；isb——平衡节点号；H——PQ节点个数（
1 简介
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2 部分代码
tic %%%%%%%%%%%%%%%clc;clear all;
%相关原始数据格式说明如下：
%n——节点个数；n1——支路条数；isb——平衡节点号；H——PQ节点个数（为后面形成PVU存储PV节点初始电压用）；pr——误差精度。
%B1——支路参数矩阵，其中第一列和第二列是起始节点编号和终点节点编号,第三列、第四列、第五列、第六列分别为：支路电阻、电抗、变压器变比、电纳。（不考虑电导）
%B2——节点参数矩阵，其中第一列和第二列为节点编号和节点类型；第三列到第六列分别为：注入有功、注入无功、电压幅值、电压相位。
%节点类型分类如下：“0”为平衡节点,“1”为PQ，“2”为PV节点；“3”为PQ（V）节点，“4”为PI节点。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%数据输入：基准电压10KV，基准功率10MW %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
n=33 ;
n1=32;
isb=1;
H=32; %%%%%%%%%%%%%18节点加DG PQV处理
pr=0.0001;
B1=[1 2 0.00922 0.0047i 1 0;
2 3 0.00493 0.02511i 1 0;
3 4 0.0366 0.01864i 1 0;
4 5 0.03811 0.01941i 1 0;
5 6 0.0819 0.0707i 1 0;
6 7 0.01872 0.06188i 1 0;
7 8 0.07114 0.02351i 1 0;
8 9 0.103 0.074i 1 0;
9 10 0.1044 0.074i 1 0;
10 11 0.01966 0.0065i 1 0;
11 12 0.03744 0.01238i 1 0;
12 13 0.1468 0.1155i 1 0;
13 14 0.05416 0.07129i 1 0;
14 15 0.05910 0.0526i 1 0;
15 16 0.07463 0.05450i 1 0;
16 17 0.1289 0.1721i 1 0;
17 18 0.0732 0.0574i 1 0;
2 19 0.0164 0.01565i 1 0;
19 20 0.15042 0.13554i 1 0;
20 21 0.04095 0.04784i 1 0;
21 22 0.07089 0.09373i 1 0;
3 23 0.04512 0.03083i 1 0;
23 24 0.08980 0.07091i 1 0;
24 25 0.08960 0.07011i 1 0;
6 26 0.0203 0.01034i 1 0;
26 27 0.02842 0.01447i 1 0;
27 28 0.1059 0.09337i 1 0;
28 29 0.08042 0.07006i 1 0;
29 30 0.05075 0.02585i 1 0;
30 31 0.09744 0.0963i 1 0;
31 32 0.03105 0.03619i 1 0;
32 33 0.03410 0.05302i 1 0];
B2=[1 0 0 0 1.05 0;
2 1 -0.01 -0.006 1 0;
3 1 -0.009 -0.004 1 0;
4 1 -0.012 -0.008 1 0;
5 1 -0.006 -0.003 1 0;
6 1 -0.006 -0.002 1 0;
7 1 -0.02 -0.01 1 0;
8 1 -0.02 -0.01 1 0;
9 1 -0.006 -0.002 1 0;
10 1 -0.006 -0.0035 1 0;
11 1 -0.0045 -0.003 1 0;
12 1 -0.006 -0.0035 1 0;
13 1 -0.006 -0.0035 1 0;
14 1 -0.012 -0.008 1 0;
15 1 -0.006 -0.001 1 0;
16 1 -0.006 -0.002 1 0;
17 1 -0.006 -0.002 1 0;
18 3 -0.009+0.1 -0.004 1 0;
19 1 -0.009 -0.004 1 0;
20 1 -0.009 -0.004 1 0;
21 1 -0.009 -0.004 1 0;
22 1 -0.009 -0.004 1 0;
23 1 -0.009 -0.005 1 0;
24 1 -0.042 -0.02 1 0;
25 1 -0.042 -0.02 1 0;
26 1 -0.006 -0.0025 1 0;
27 1 -0.006 -0.0025 1 0;
28 1 -0.006 -0.002 1 0;
29 1 -0.012 -0.007 1 0;
30 1 -0.02 -0.06 1 0;
31 1 -0.015 -0.007 1 0;
32 1 -0.021 -0.01 1 0;
33 4 -0.006 -0.004 1 0];
T=60;%仿真代数 遗传算法
M=40;% 群体规模
pm=0.1;pc=0.8;%交叉变异概率
Ugmax=1.06;Ugmin=1.0;%参数取值范围
Timax=1.1;Timin=0.9;
Qcmax=0.05;Qcmin=-0.05;
Vimax=1.07;Vimin=0.93;
Z1=1;%Z2=1;%%惩罚因子%%%%%%%%%%%%%%%&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*********************具体数值待定
%QGmax=;QGmin=;
Long=5;%单个参数字串长度，总编码长度3L
bestv=-inf;
bval=round(rand(M,3*Long));%初始种群 round 四舍五入取整函数 编码后的初始种群
%%%%%%%%%%%%%bestv=-inf%最优适应度初值%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Y=zeros(n); %zeros就是生成一个全0的矩阵
Times=1; %置迭代次数为初始值
%创建节点导纳矩阵 电导统一为零
for i=1:n1
p=B1(i,1);
q=B1(i,2);
Y(p,q)=Y(p,q)-1/((B1(i,3)+B1(i,4))*B1(i,5));
Y(q,p)=Y(p,q);
Y(p,p)=Y(p,p)+1/(B1(i,3)+B1(i,4))+0.5*B1(i,6);%低压侧不变
Y(q,q)=Y(q,q)+1/((B1(i,3)+B1(i,4))*B1(i,5)^2)+0.5*B1(i,6);%高压侧阻抗乘以变比平方 输入时注意低压侧在前
end
%disp('节点导纳矩阵：') ;
Y;
G=real(Y);
B=imag(Y);
OrgS=zeros(2*n-2,1);
DetaS=zeros(2*n-2,1); %将OrgS、DetaS初始化
%创建OrgS，用于存储初始功率参数
Q=0;
PQV=0;
x=1.655; %%%x1=6.7,x2=9.85,x=x1+x2；其中x1为定子漏抗，x2为转子漏抗
xp=18.8; %%%xc=,xm=,xp=xc*xm/(xc-xm)；其中xc为机端并联电容器电抗，xm为激磁电抗
h=0;
for i=1:n %对PQ(V)节点的处理
h=h+1;
if i~=isb&&B2(i,2)==3
Q(i)=-(B2(i,5))^2/xp+(-(B2(i,5))^2+sqrt((B2(i,5))^4-4*(B2(i,3))^2*x^2))/2*x;
B2(i,4)=Q(i);
B2(i,2)=1;
PQV=h;
end
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Ig=0.01;
Q=0;
PI=0;
h=0;
for i=1:n %对PI节点的处理
h=h+1;
if i~=isb&&B2(i,2)==4
Q(i)=sqrt(Ig^2*((B2(i,5))^2)-B(i,3)^2); %e=B2(i,5)，f=0，e^2+f^2=B2(i,5))^2，其中e和f为光伏发电系统接入节点电压的实部和虚部
B2(i,4)=Q(i);
B2(i,2)=1;
PI=h;
end
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
h=0;
j=0;
for i=1:n %对PQ节点的处理
if i~=isb&&B2(i,2)==1
h=h+1;
for j=1:n
OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5)); %Pi 书P57页11-45
OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))-B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5)); %Qi 同上
end
end
end
for i=1:n %对PV节点的处理
if i~=isb&&B2(i,2)==2
h=h+1;
for j=1:n
OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+ B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5)); %同上
OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+ B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))-B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5)); %同上
end
end
end
%disp('PQ、PV节点初始计算值：') ; %用所给参数计算出的初始PQ、PV节点参数
OrgS;
%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压
PVU=zeros(n-H-1,2);
t=0;
for i=1:n
if B2(i,2)==2
t=t+1;
PVU(t,1)=B2(i,5);
PVU(t,2)=B2(i,6);
end
end
%disp('PV节点初始值:电压、相位ei、fi：') ;
PVU;
%创建DetaS，用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量 书p58 11-46和11-47
h=0;
for i=1:n %对PQ节点的处理
if i~=isb&&B2(i,2)==1
h=h+1;
DetaS(2*h-1,1)=B2(i,3)-OrgS(2*h-1,1);
DetaS(2*h,1)=B2(i,4)-OrgS(2*h,1);
end
end
t=0;
for i=1:n %对PV节点的处理
if i~=isb&&B2(i,2)==2
h=h+1;
t=t+1;
DetaS(2*h-1,1)=B2(i,3)-OrgS(2*h-1,1);
DetaS(2*h,1)=PVU(t,1)^2+PVU(t,2)^2-B2(i,5)^2-B2(i,6)^2;
end
end
%disp('P、Q、V不平衡量：') ;
DetaS;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%创建I，用于存储节点电流参数（计算雅克比矩阵用 具体见纸板公式推导）
I=zeros(n-1,1);
h=0;
for i=1:n
if i~=isb
h=h+1;
I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,5)+B2(i,6)*sqrt(-1));
end
end
I;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%创建Jacbi(雅可比矩阵) 各元素是书中各元素求法乘个-1 所以△W=J△V
Jacbi=zeros(2*n-2);
h=0;
k=0;
for i=1:n %对PQ节点的处理
if B2(i,2)==1
h=h+1;
for j=1:n
if j~=isb
k=k+1;
if i==j %对角元素的处理
Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6)+imag(I(h,1));
Jacbi(2*h-1,2*k)=G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6)+real(I(h,1));
Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));
Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));
else %非对角元素的处理
Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6);
Jacbi(2*h-1,2*k)=G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6);
Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);
Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);
end
if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行
k=0;
end
end
end
end
end
k=0;
for i=1:n %对PV节点的处理
if B2(i,2)==2
h=h+1;
for j=1:n
if j~=isb
k=k+1;
if i==j %对角元素的处理
Jacbi(2*h-1,2*k-1)= -B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6)+imag(I(h,1));
Jacbi(2*h-1,2*k)= G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6)+real(I(h,1));
Jacbi(2*h,2*k-1)=2*B2(i,6);
Jacbi(2*h,2*k)=2*B2(i,5);
else %非对角元素的处理
Jacbi(2*h-1,2*k-1)= -B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6);
Jacbi(2*h-1,2*k)= G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6);
Jacbi(2*h,2*k-1)=0;
Jacbi(2*h,2*k)=0;
end
if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行
k=0;
end
end
end
end
end
%disp('雅克比矩阵为：') ;
Jacbi; %列参数跟书上的相反 这里面第一列是对电压相位的偏导 第二列是对幅值的偏导
%求解修正方程，获取节点电压的不平衡量
DetaU=zeros(2*n-2,1);
DetaU=Jacbi\DetaS;
%disp('求解修正方程得：') ;
DetaU;
%修正节点电压
j=0;
for i=1:n %对PQ节点处理
if B2(i,2)==1
j=j+1;
B2(i,5)=B2(i,5)+DetaU(2*j,1);
B2(i,6)=B2(i,6)+DetaU(2*j-1,1);
end
end
for i=1:n %对PV节点的处理
if B2(i,2)==2
j=j+1;
B2(i,5)=B2(i,5)+DetaU(2*j,1);
B2(i,6)=B2(i,6)+DetaU(2*j-1,1);
end
end
for i=1:n %对PQ(V)节点的处理
if i==PQV
B2(i,2)=3;
end
end
for i=1:n %对PI节点的处理
if i==PI
B2(i,2)=4;
end
end
%disp('修正后的B2阵：') ;
B2;
%开始循环**********************************************************************
while max(abs(DetaU))>pr%先取绝对值在找出最大值来与误差精度比较
for i=1:n %对PQ(V)节点的处理
if i~=isb&&B2(i,2)==3
Q(i)=-(B2(i,5))^2/xp+(-(B2(i,5))^2+sqrt((B2(i,5))^4-4*(B2(i,3))^2*x^2))/2*x;
B2(i,4)=Q(i);
end
if B2(i,2)==3
B2(i,2)=1;
end
end
for i=1:n %对PI节点的处理
if i~=isb&&B2(i,2)==4
Q(i)=sqrt(Ig^2*((B2(i,5))^2)-B(i,3)^2);
B2(i,4)=Q(i);
end
if B2(i,2)==4
B2(i,2)=1;
end
end
OrgS=zeros(2*n-2,1);
h=0;
j=0;
end
bval(M,:)=bvalxx;%最优保留
%位点变异
mm=rand(M,3*Long)<pm;%N行
mm(M,:)=zeros(1,3*Long);%最后一行不变异，强制赋0
bval(mm)=1-bval(mm); %%%对应mm为1的位置变异
end
disp('遗传算法优化后的结果如下：');
disp('最优参数为：');
optxx %输出最优参数
disp('电压最优适应度值为：');
bestv %输出最优适应度值
disp('节点电压幅值（按节点由小到大的顺序）为：');
B2(:,5)
disp('优化后的平衡节点功率为：');
Sb
disp('优化后的网损为：');
minPloss=1/bestv%-F0
toc
plot(1./Bfit1);% 绘制最优适应度进化曲线
title ('\bf最优适应度进化曲线');
xlabel ('\bf\it种群代数\rm\bf (代)');
ylabel ('\bf\it最优适应度\rm\bf ()');
%pause
%plot(B2(1:17,5));
3 仿真结果
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4 参考文献
[1]李文峰. 基于遗传算法的电力系统无功优化[J]. 电气开关, 2014, 52(4):3.
博主简介：擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真，相关matlab代码问题可私信交流。
部分理论引用网络文献，若有侵权联系博主删除。
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