Matpower疑惑解答

疑惑

Gs、Bs都表示的是與母線并聯的電導和電納值，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都是經過Π型等效變換以后的，還是未經變換的？

編號問題
branch 中的起始節點和終止節點互換的話會影響結果的數值嗎？是只會影響符號嗎，還是說大小也會變化？generator和bus 中的編號順序是怎么確定的？

發電機的問題
如果說平衡節點連著發電機還連著一個負荷，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

在電路圖上節點并聯的電導和電納和線路上的等效電路的電納確實是連接在同一節點的，從電路圖上看，他們好像是可以合并為一個值的，但是在matpower中，二者涇渭分明，不可合并。且注意，在計算b的時候，要計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分別表示起始節點和終止節點的電壓值），即變壓器支路只能夠由起始節點向終止節點進行歸算。
r,x,b都是未經過Π型等效變換的。

branch互換起始節點和終止節點（除了帶發電機的支路）不影響結果，只會影響符號，由于符號，注入為正，流出為負，所以對結果無影響。
帶發電機的支路不能夠互換起始節點和終止節點。必須是由起始節點向終止節點進行歸算，也可以說是由低壓側向高壓側進行歸算。

這種平衡節點既連著發電機又連著負荷的，我覺得應該在bus中用Pd和Qd表示負荷需要的功率（正值），在generator 用Pg和Qg表示發電機發出的功率，因為是平衡節點，發電機發出的功率未知，所以一般是0。

算例

1.以浙大的《電力系統分析 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; ];

運行：

runpf(‘case5b_2g’)

輸出結果：

>> 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;];

運行：

runpf(‘case4b_2g’)

輸出結果：

>> 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

我在算這兩個算例的時候，又發現了一個問題：帶變壓器的支路，是向高壓側歸算還是低壓側歸算？浙大韓禎祥老師的書中例題有兩個變壓器支路，分別向兩側歸算；而夏道止老師的書中例題有一個變壓器支路，是向高壓側歸算的。
我的理解是，變壓器支路向靠著發電機近的那一側進行歸算，發電機側一般是高壓側，所以說是向高壓側進行歸算。

參考鏈接

鏈接: link.
百度文庫的一個總結，寫的挺明白的，對于學習matpower挺有用。

總結

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

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