Power-MVC

电力系统分析常用工具

本项目仅供个人测试使用, 如果您有电力系统有关的重要的研究或业务, 请使用其他可靠的第三方类库, 引擎或软件. 因本人目前已有较长时间未进行电力系统相关的学习和科研训练, 对本仓库相关的疑问或 BUG 有时可能无法给出满意的解释. 青出于蓝而胜于蓝, 希望同学们可以发挥自己的能力创造更优质的代码, 大家加油.

1. 安装

将下面两个路径(本工程下)添加至 MATLAB 的环境变量中并重启即可, 可参考 matpower 的安装方式

./libs
./framework/functions

2. 如何使用

普通潮流:

目前的启动方式有 0-1 启动与直流潮流启动, 算法有牛顿-拉夫逊法与 PQ 分解法(FD, FDBX, FDXB)

% 创建稳态分析实例
ss = Model.SteadyState();
ss.init('case9');

% 设置求解器的基本信息
solver.method = 'NR';   % NR, FD, FDBX, FDXB
solver.n_iters_max = 10;
solver.epsilon = 1e-5;
solver.start = 'flat';  % flat, dc

% 计算潮流, 完成后可直接查看 ss 变量的字段
res = ss.solvePowerFlow(solver);

% 打印报告
viewModel = View.Plain();
config.documentName = ['report_steady_', 'case9', '.txt'];
viewModel.getPowerFlowReport(ss, config, res);

最优潮流：

目前仅支持内点法, 求解思路参考王锡凡《现代电力系统分析》第三章的算例

% 创建稳态分析实例
ss = Model.SteadyState();
ss.init('case5_test');

% 设置求解器的基本信息
solver.n_iters_max = 50;  % 最大迭代次数
solver.epsilon = 1e-6;     % 对偶间隙需满足的精度
solver.sigma = 0.1;        % 向心参数

% 求解 OPF, 完成后可查看 ss.opf 中的相关字段
ss.solveOptimalPowerFlow(solver);

两端直流输电系统独立计算

换流变压器变比自动调节允许 1:0.95, 1:0.975, 1:1, 1:1.025, 1:1.05 共 5 档 目前稳态分析中仅支持整流侧定电流, 逆变侧定熄弧角的运行方式, 暂态分析中支持以下 3 种运行方式:

整流侧定电流, 逆变侧定熄弧角
整流侧定最小触发角, 逆变侧定电流
过渡运行方式

% 创建一般的直流输电系统实例并初始化
hvdc = Model.HVDC();
hvdc.init(dcm_com());

% 两个换流站分别加交流电压
hvdc.render(1.032, 1.061);

% 运行完成后可调用 hvdc.toString() 并打印获取结果

交直流潮流

目前仅支持交替求解, 有 bug

% 创建稳态分析实例
ss = Model.SteadyState();
ss.init('case14_int');

% 创建一般的直流输电系统实例并初始化
hvdc = Model.HVDC();
hvdc.init(dcm_com());

% 向交流系统中挂载直流系统
ss.hvdcInit(hvdc)

% 设置求解器的基本信息
solver.method = 'NR';
solver.n_iters_max = 20;
solver.epsilon = 1e-6;

% 计算潮流, 完成后可直接查看 ss 变量的字段, 直流输电系统的参数保存在 ss.hvdc 中
ss.solvePowerFlow(solver);

稳态故障分析

在确保有稳态数据文件的前提下, 在 ./framework/functions 目录下添加故障分析数据文件(xxx_ft.m).
目前支持单点故障(单相短路, 两相短路, 两相短路接地 三相短路接地)计算, 支持自定义故障相, 故障阻抗, 变压器接线, 变压器接地阻抗, 发电机接线, 发电机正负序与接地阻抗等.

% 创建故障分析模型
ft = Model.Fault();
ft.init(getMpcFault('case9'));

% 求解
res = ft.solveFault([], getMpcSteady('case9'));

% 打印报告
viewModel = View.Plain();
config.documentName = ['report_fault_', 'case9', '.txt'];
viewModel.getFaultReport(ft, config, res);