含分布式电源的IEEE33节点配电网的潮流计算程序，程序考虑了风光接入下的潮流计算问题将风光等...

含分布式电源的IEEE33节点配电网的潮流计算程序，程序考虑了风光接入下的潮流计算问题将风光等效为PQV PI等节点处理，采用牛拉法开展潮流计算，而且程序都有注释 --以下内容属于A解读，有可能是一本正经的胡说八道，仅供参考这段代码是一个用于电力系统潮流计算的程序。潮流计算是电力系统运行和规划中的重要环节，用于计算电力系统中各节点的电压、功率等参数。这段代码主要实现了以下功能：初始化相关参数：代码一开始定义了一些变量，包括节点个数、支路个数、平衡节点号、误差精度等。资料来源于www.liruan.net 请联系索取构建节点导纳矩阵：根据给定的支路参数矩阵，通过遍历支路，计算节点导纳矩阵Y。节点导纳矩阵描述了电力系统中各节点之间的电导和电纳关系。处理PQ节点和PV节点：根据给定的节点参数矩阵，对PQ节点和PV节点进行处理。对于PQ节点，根据节点注入有功和无功功率计算节点注入功率；对于PV节点，根据节点注入有功功率和电压幅值计算节点注入功率。同时，将PV节点的初始电压存储到PVU矩阵中。

本文档旨在对一套面向含分布式电源（DG）接入的IEEE 33节点配电网潮流计算程序进行技术性功能说明。该程序基于MATLAB平台实现，采用牛顿--拉夫逊（Newton-Raphson）法进行潮流求解，并创新性地扩展了对多种分布式电源节点类型的建模能力，使其能够有效支持风光等新能源的接入场景。

1. 程序总体目标

该程序的核心目标是实现对含分布式电源的中压配电网进行稳态潮流计算。传统配电网潮流程序通常仅支持PQ（负荷）节点和平衡节点，而本程序通过引入对PQ(V)节点 和PI节点的特殊处理，将风力发电和光伏发电等分布式电源纳入潮流模型中，从而更准确地反映高比例可再生能源接入下的系统运行状态。

此外，程序完整保留了对标准PV节点的支持，适用于具有电压控制能力的同步型分布式电源（如微型燃气轮机、配备无功补偿的逆变器等）。

2. 节点类型扩展与建模机制

程序定义了五类节点类型，通过 B2 矩阵的第二列标识：

类型0：平衡节点（Slack Bus），系统参考点，电压幅值和相角固定；
类型1：标准PQ节点，有功与无功功率给定；
类型2：PV节点，有功功率和电压幅值给定，无功功率待求；
类型3 ：PQ(V)节点，模拟恒功率因数风电机组，其无功功率与节点电压幅值存在非线性关系；
类型4 ：PI节点，模拟恒电流型光伏系统，其注入电流幅值恒定，无功功率随电压动态调整。

2.1 PQ(V) 节点建模

针对异步风电机组，程序采用基于等效电路的无功功率解析表达式：

Q = -\\frac{V\^2}{x_p} + \\frac{-V\^2 + \\sqrt{V\^4 - 4P\^2 x\^2}}{2x}

其中：

$V$ 为节点电压幅值；
$P$ 为给定有功功率；
$x$ 为等效漏抗（ $x = x*1 + x*2$ ）；
$x_p$ 为并联激磁支路等效电抗。

该模型在每次迭代中根据当前电压更新无功功率，确保风电机组的物理约束被满足。

2.2 PI 节点建模

对于恒电流型光伏逆变器，程序假设注入电流幅值 $I_g$ 恒定。若节点电压为 $V$ ，则无功功率由下式计算：

Q = \\sqrt{(I_g V)\^2 - P\^2}

其中 $P$ 为给定有功功率。该模型确保在电压波动时，系统仍能维持恒定电流输出特性，符合部分光伏控制策略的实际行为。

注：程序中默认 $I_g = 0.01$ （标幺值），可根据实际系统调整。

3. 潮流求解流程

程序采用经典的牛顿--拉夫逊法进行迭代求解，主要步骤如下：

构建节点导纳矩阵 Y ：根据支路参数矩阵 B1（含电阻、电抗、变比、电纳）生成全网导纳矩阵。
初始化节点状态 ：读取 B2 矩阵，对PQ(V)和PI节点进行首次无功功率估算，并将其临时转换为PQ节点参与计算。
构建功率不平衡向量 DetaS ：
- 对PQ节点：计算有功与无功不平衡量；
- 对PV节点：计算有功不平衡量及电压幅值偏差（ $V_{\\text{set}}\^2 - (e\^2 + f\^2)$ ）。
构建雅可比矩阵：根据当前电压实部与虚部（e, f）计算偏导数，区分PQ与PV节点的修正方程结构。
求解修正方程：通过线性方程组 $\\Delta U = J\^{-1} \\Delta S$ 更新电压实部与虚部。
恢复特殊节点类型标识：在每次迭代结束前，将临时转换的节点类型恢复为原始定义（3或4），以便下一轮重新计算无功功率。
收敛判断：当最大电压修正量小于设定精度（默认 $10\^{-4}$ ）时停止迭代。

整个流程支持混合节点类型共存，具备良好的通用性和扩展性。

4. 输出结果与可视化

程序在收敛后输出以下关键结果：

迭代次数：反映算法收敛速度；
各节点电压幅值：用于评估电压质量，判断是否存在越限；
平衡节点注入功率：反映系统总功率平衡情况；
支路有功/无功功率分布：用于分析潮流方向与线路负载；
系统总有功网损：以标幺值乘以10000后输出，便于直观比较。

此外，程序自动生成两个图表：

图1：33个节点的电压幅值分布曲线；
图2 （仅在 IEEE33_1.m 中）：各节点电压相角分布。

这些结果为配电网规划、运行与新能源接入评估提供了重要依据。

5. 应用场景与扩展建议

本程序适用于以下典型场景：

含风电、光伏的配电网规划仿真；
分布式电源接入对电压支撑能力的影响分析；
不同DG控制策略（恒功率、恒电流、恒电压）的潮流对比研究。

未来可考虑的扩展方向包括：

支持更多DG模型（如恒压恒频V/f控制）；
引入三相不平衡潮流计算；
集成时序仿真接口，支持多时段动态潮流；
增加收敛性增强措施（如阻尼因子、最优乘子）。

6. 总结

该潮流计算程序在保留传统牛顿法高精度优势的基础上，通过引入PQ(V)和PI节点模型，有效解决了风光等分布式电源在潮流计算中的建模难题。其结构清晰、逻辑严谨，既可用于教学演示，也可作为科研与工程分析的基础工具，为新型配电系统分析提供了可靠的技术支撑。