《高等电力网络分析》
—— IEEE30节点电力网络分析
专    业：电力电子与电力传动
同组成员：杨珊 宋晓英 孙长如
导    师：王艳松 马文忠
二〇一二年四月
第一、二章
第一部分：
    本组选用IEEE30节点作为分析对象，首先，根据标准数据，画出电力网络图，如图1所示。然后根据网路图，本单元计算了网络的关联矩阵、节点导纳和节点阻抗矩阵以及添加和移去一条支路的处理。
图1 IEEE30节点电力网络图
一、计算关联矩阵：
为了计算关联矩阵，首先对网络进行节点和支路进行编号和标注方向，尤其是道-支关联矩阵，要求支路必须有方向。选取树枝和连枝，重新编号，如图2所示。
                              图2  有向图
利用Matlab编程，可直接求出节-支关联矩阵A:
然后根据关联矩阵之间的关系，可分别求出回-支关联矩阵、割-支关联矩阵和道-支关联矩
阵。
1. 回-支关联矩阵B:
和A的关系：
2.割-支关联矩阵Q：
    和A的关系：
3.道-支关联矩阵T：
    和A的关系：
    具体程序如下：
function IEEE30
[x,y]=xlsread('C:\Documents and Settings\Administrator\work\30节点数据.xls','sheet3','A2:C51');
A=zeros(30,50);A1=zeros(31,50);
for s=1:50
    start=x(s,2);
    tail=x(s,3);
    zong=x(s,1);
    A1(start,zong)=1;
    A1(tail,zong)=-1;
end
%去掉参考节点的最后一行，降阶
fprintf格式for s=1:30
    for j=1:50         
      A(s,j)=A1(s,j);
    end
end
fprintf(‘节-支关联矩阵A=%8.5f\n')
A
for s=1:30
    for j=1:30
        AT(s,j)=A(s,j);    %树支
    end
end
for s=1:30
    for j=31:50
        AL(s,j-30)=A(s,j);  %连支
    end
end
BL=eye(20);QT=eye(30);                                                     
BT=-1*(AL')*inv(AT');
B=[BT,BL];           
fprintf('回-支关联矩阵B=%8.5f\n')               
B
QL=-BT';
Q=[QT,QL];
fprintf('割-支关联矩阵=%8.5f\n')
Q
TT=(inv(AT))';
TL=zeros(30,20);
T=[TT,TL];
fprintf('道-支关联矩阵T=%8.5f\n')
T
    运行结果如下：
A=
B=
Q=
T=
二、计算节点导纳（阻抗）矩阵
在本节中，本组采用了两种方法对网络进行求解节点导纳矩阵Y，法一，先求解网络的不定导纳矩阵，然后去掉参考节点或者地，形成定导纳矩阵；法二，根据导纳矩阵的定义，利用网络直接求出Y。通常阻抗导纳矩阵有三种求解方法，即部分网络法、追加树枝支路法和
追加连枝支路法，但是由于Y满秩，所以可以通过直接求逆得出阻抗导纳矩阵，简单快捷。
下面是两种方法的程序：
方法1：
function IEEE30b
[B,y1]=xlsread('C:\Documents and Settings\Administrator\work\30节点数据.xls', 'sheet1','A2:I44');
n1=30;%节点数
n2=41;%支路数
Y=zeros(n1,n1);%创建节点导纳矩阵
for j=1:n1
    for m=1:n2
        if B(m,2)==j&B(m,3)~=0        %支路首段与节点j相连，并且不是补偿电容支路
            if B(m,4)==0              %支路无变压器，是线路支路
                Y(j,j)=Y(j,j)+1/(B(m,7)+i*B(m,8))+i*B(m,9)/2;
                p=B(m,3);
                Y(j,p)=-1/(B(m,7)+i*B(m,8));
            else                      %支路有变压器，是变压器支路B(m,4)==1
                k=B(m,6)/B(m,5);
                zt=B(m,7)+i*B(m,8);
                y=1/(k*zt);
                y1=(k-1)/(k*zt);
                y2=(1-k)/(k*k*zt);
                Y(j,j)=Y(j,j)+y+y1;
                p=B(m,3);
                Y(j,p)=-y;
            end
        elseif B(m,2)==j&B(m,3)==0
            Y(j,j)=Y(j,j)+i*B(m,9);
        elseif B(m,3)==j              %支路末端与节点j相连，并且不是补偿支路
            if B(m,4)==0              %支路是线路支路
                Y(j,j)=Y(j,j)+1/(B(m,7)+i*B(m,8))+i*B(m,9)/2;
                p=B(m,2);
                Y(j,p)=-1/(B(m,7)+i*B(m,8));

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