基于Matlab矢量化编程的节点优化潮流算法的实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第4期广西电力49圈的基节于点M优a化tla潮b流矢算量法化的编实程现RealizationofPowerFlowCalculationAlgorithymwithNodeOptimizationBasedonVectorizationProgramminginMatlab覃宗涛，阳育德2，黄华占2QINZong—tao，YANGYu—de2，HUANGHua—zhan(1．广西桂林供电局，广西桂林541002；2．广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：将潮流计算公式矢量化处理

2、，利用Matlab编写潮流程序，并将Matlab的ITI文件编译成COM组件，可简单实现Matlab和其它语言的混合编程。通过简单的函数调用即可完成如稀疏、解方程等一系列数学运算，并可轻易实现相关图形的绘制。潮流计算中采用AMD算法对修正方程系数矩阵进行节点优化，并采用LDLT算法进行求解，有效地减少了注入元，计算速度成倍提高。在混合编程的模式下，提高了程序开发速度、程序可靠性、计算效率和保密性。关键词：矢量化；COM组件；曲面图；AMD算法；LDL算法中图分类号：TP31l，11文献标识码：B文章编号：1671—8380(2008)04—004

3、9—030引言的：可以将系统中的组件用新的替换掉，以便随时进行系统的升级和定制；可以在多个应用系统中重复电力系统潮流计算是在给定电力系统运行条件利用同一个组件；可以方便地将应用系统扩展到网下，计算电力系统的运行状态，是探求电力系统稳定络环境下；COM与语言、平台无关。将潮流计算程运行最基础的一种电气计算，在数学上可以理解为序进行COM封装提高了代码的通用性和利用效多元非线性代数方程求解的问题，必须采用迭代的率，可跨语言跨平台使用_2J。计算方法L1j。一个实用的潮流计算程序，运算速度是关键，如Matlab是Mathworks公司开发的软件，具有强

4、何提高运算速度而又不影响运算结果是一个长期研大的计算和绘图能力，提供几乎涵盖所有工程计算究的问题。而使用本文所介绍的模型，可较大地提领域大量可靠的数学函数和工具箱，被誉为“演算高计算速度，将潮流计算公式进行矢量化处理，将循纸”式的工程计算工具，但缺点是Matlab界面不够环运算转化为矩阵运算，充分利用Matlab强大的矩友好，程序也难以脱离Matlab环境。阵计算能力，使程序简洁高效，提高编程效率。利用目前很多语言，如VB创建Windows程序较为AMD算法对节点进行优化处理，结合PQ分解法简便，但是如需要进行大矩阵计算以及对分析结果修正方程系数

5、对称的特点，使用LDLT算法求解修进行直观图形化显示时，大量的算法必须另外编写，正方程，可以使运算速度较普通高斯算法成倍提高。工作量大，容易出错，对程序员要求也高。如果可以充分利用两种开发工具的优点，可以快速实现界面直接利用大量的Matlab函数、强大的矩阵运算和图友好，运算速度快并且可以脱离Matlab环境的潮流像处理能力，结合VB高效率的可视化编程，就可以计算程序，通过Matlab的绘图功能的调用，还可以提高编程效率，减轻程序员的劳动强度和减小出错实现复杂的图形显示J。的概率。Matlab提供大量可靠的函数保证了计算的可COM是一种跨应用和语

6、言共享二进制代码的靠性，矢量化处理和节点优化保证了计算速度，可以方法。在COM构架下，人们可以开发出各种各样达到实时计算的要求。同时COM组件制作简单、的功能专一的组件，然后将它们按照需要组合起来，通用，高级Windows编程语言友好的界面保证了人构成复杂的应用系统。由此带来的好处是多方面机操作的灵活性和方便性。收稿日期：2008—03—22：修回日期：2008—06—18维普资讯http://www.cqvip.com广西电力2008年第4期1潮流公式矢量化2节点优化为了充分利用Matlab强大的矩阵运算能力实在求解修正方程(2)时，为了尽量减

7、少求解方程现快速运算，有必要对潮流计算公式进行矢量化，不过程中引入的注入元，提高运算速度，需要进行节点仅速度得以提高，而且代码简单，可读性好。下面以优化。传统的节点优化如静态优化法，动态优化法PQ分解法为例进行说明。优化原则是，求解过程中作某点消去时，如增加新支潮流方程如下[]：路最少则对该节点优先编号。该方法效果较好，但是程序复杂，通用性不强。从数学角度分析，可以利fApPi一∑(GCOS+Bosin)=0用AMD(近似最小度排序)[0]算法实现优化排序。{【jAMD算法具有较强的通用性。整个求解过程△Q=Q—V(Gijsin巧一B0cos)=

8、0中只需要使用一次。该算法为数学上最新的研究成(1)果，专用于稀疏矩阵优化排序，以尽量减少求解过程i=1，2，⋯中引入的注入元。AMD算