[问答]

MATPOWER工具本质原理是什么？

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问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 MATPOWER工具本质原理是什么？运行IEEE标准14电网模型的最优潮流计算的方法是什么？ 0
2021-10-21 08:32:48　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × bertvwang 该类别下有 10 个回答。邀请回答纯纯纯牛奶该类别下有 10 个回答。邀请回答王伟01 该类别下有 9 个回答。邀请回答幽默该类别下有 9 个回答。邀请回答 fhbding 该类别下有 8 个回答。邀请回答 dahairenlyy 该类别下有 8 个回答。邀请回答凌晨3点睡该类别下有 8 个回答。邀请回答笔画张该类别下有 8 个回答。邀请回答 hzp_bbs1 该类别下有 8 个回答。邀请回答偶是糕富帅该类别下有 8 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 8 个回答。邀请回答 tutu304725938 该类别下有 8 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 7 个回答。邀请回答 pingnai 该类别下有 7 个回答。邀请回答雅博电子科技该类别下有 7 个回答。邀请回答低调de炫耀爱该类别下有 7 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 7 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 7 个回答。邀请回答苹果派派该类别下有 7 个回答。邀请回答技术牛人小渣子该类别下有 7 个回答。邀请回答举报敷衍作笑谈相关推荐 • matpower 安装总是出错，求帮助！！！ 18676 • 有没有matpower的大神帮忙解释一下 7665 • 随身wifi的本质是什么？ 4844 • 谁能详细正确明白地解释一下电的本质是什么电流的本质... 4070 • PADS和powerPCB有本质的区别呢？ 3956 • 混合信号设计的模拟工具 2111 • 请问16位单片机和32位单片机有什么本质的区别吗？ 2651 • 请问PLC与单片机的本质区别在哪里？ 253 • PLC与单片机的本质区别 2053 • 有刷电机和无刷电机有哪些本质上的区别？ 1468 1个回答

我们以最优潮流的计算来研究MATPOWER工具本质原理，为了后续做电网攻击检测仿真做技术铺垫。
我们知道运行IEEE标准14电网模型的最优潮流计算的方法为：
runopf('case14') 这条语句在Matlab中涉及两个文件：

runopf.m
case14.m

我们来分别来考察文件内容。
case14文件

该文件为IEEE 14总线潮流数据测试用例。猜想是给出了IEEE标准14总线电网的所有参数，文件内的参数矩阵如下。
system MVA base

据说电力中的MVA是变压器容量单位或者是功率的单位或者发电机发电功率单位等。baseMVA是一个标量，用来设置基准容量。这个数值保持默认100即可。
busdata（总线参数）

包含参数以及其含义：

bus_i用来设置母线编号，范围为1~29997。
type用来设置母线类型，1为PQ节点，2为PV节点，3为平衡节点；
Pd用来设置母线注入负荷的有功功率
Qd用来设置母线注入负荷的无功功率
Gs用来设置与母线并联的电导
Bs用来设置与母线并联的电纳
area 用来设置电网断面号，可设置范围为1~100，一般设置为1
Vm用来设置母线电压的幅值初值
Va用来设置母线电压的相角初值
baseKV用来设置该母线的基准电压
zone用来设置省耗分区号，可设置范围为1~999，一般设置为1
Vmax用来设置工作时母线电压最高幅值
Vmin用来设置工作时母线电压最低幅值

所以这些都是标准IEEE电网的总线参数，是一定的。 在动态估计的应用里应该是动态的（随时间变化）
generator data（发电机参数）

bus用来设置接入发电机的母线编号
Pg用来设置接入发电机的有功功率，注意功率输入的是有名值
Qg用来设置接入发电机的无功功率
Qmax用来设置接入发电机的无功功率的最大允许值
Qmin用来设置接入发电机的无功功率的最小允许值
Vg用来设置接入发电机的工作电压，注意输入的是标幺值
mBase用来设置接入发电机的功率基准
status用来设置发电机的工作状态，1表示投入运行，2表示投出运行
Pmax用来设置接入发电机的无功功率的最大允许值
Pmin用来设置接入发电机的无功功率的最小允许值
其余的Pc1，Pc2，Qc1min，Qc1max，Qc2min，Qc2max，ramp_agc，ramp_10，ramp_30，ramp_q，apf均表示发电机其他特征量，在实际计算中可以设置为0

所以这些都是标准IEEE电网的发电机参数，是一定的。 （待商榷）
branch data（支路参数）

fbus用来设置支路起始节点编号
tbus用来设置支路终止节点编号
r用来设置该支路电阻，注意阻抗导纳等参数输入的都是标幺值
x用来设置该支路电抗
b用来设置该支路电纳
rateA用来设置该支路长期允许功率
rateB用来设置该支路短期允许功率
rateC用来设置该支路紧急允许功率
ratio用来设置该支路变比，若该支路仅仅为导线则设置为0，若含有变压器，则该变比为fbus侧母线基准电压与tbus侧基准变压之比
angle用来设置支路的相位角度，如果支路元件为变压器，则就是变压器的转角，如果支路元件不是变压器，则相位角度为0度
status用来设置支路工作状态，1表示投入运行，0表示退出运行

所以这些都是标准IEEE电网的支路参数，是一定的。 在动态估计的应用里应该是动态的（随时间变化）
generator cost data（发电机耗损参数）

注意:如果generator cost有n个generator行，那么cost矩阵的前n个generator行包含相应发电机产生的有功功率的成本。
如果generator cost有2n个generator行，那么行ng+1到2ng包含相同格式的无功成本。
以下按照顺序：

model 1-分段线性 2-多项式；
startup 以美元计算的启动成本；
shutdown 以美元计算的关闭成本；
N（=n+1）定义n段分段线性代价函数所遵循的数据点的个数，或定义n阶多项式代价函数的代价系数的个数；
后面的参数是损耗函数的细节。

以上的内容保持默认不必更改。
bus name（总线名称）

顾名思义
总结

所以各种case文件只是包含了IEEE标准的电网的参数，可以说是一种模型例。MATPOWER的核心还是在于runopf文件。
备注：如果需要查看数据格式意义请在matlab命令行输入
help caseformat runopf文件

调用形式为：
[RESULTS, SUCCESS] = RUNOPF(CASEDATA, MPOPT, FNAME, SOLVEDCASE) 输入值（可选）

[tr]参数输入[/tr]

CASEDATA	case结构或包含文件名称和case数据的字符串(默认为’case9’)
MPOPT	用于指定解决方案算法、输出选项终止容限等
FNAME	将输出写入文件，文件名
SOLVEDCASE	将以MATPOWER大小写格式保存的文件名

返回值（可选）

[tr]参数返回[/tr]

RESULTS	结构包含以下字段：Order - 内外数据转换； et-时间，单位为秒；success标志，1 =成功，0 =失败
SUCCESS	成功标志，可以在第二个参数单独返回

调用方式

results = runopf;results = runopf(casedata);results = runopf(casedata, mpopt);results = runopf(casedata, mpopt, fname);results = runopf(casedata, mpopt, fname, solvedcase);[results, success] = runopf(...); 同时，为了与以前的MATPOWER版本兼容，一些结果可以作为单独的输出参数返回：
[baseMVA, bus, gen, gencost, branch, f, success, et] = runopf(...); 举例如
results = runopf('case30'); 代码内容

主要是做一些“外围工作”，比如默认参数预设、输出、输出写入文件等。
核心是调用了另一个文件opf.m，而文件opf.m又调用了opf_args.m文件。事实上整个软件的程序包基本上是嵌套关系（指的是进行运算的函数文件），顶层文件通过调用函数文件来完成各个模块的运算工作，然后将结果整合输出。
总结

文件功能

就目前我的理解来说，软件程序做的是利用已知的系统参数，来求解当前各个节点的电压等参数。而系统参数就来自诸如case14等参数文件。
如何用来做安全估计的仿真

因此对于安全估计的仿真应用来说，需要的节点参数数据是随时间动态变化的（才能做估计），因此需要设置系统参数是随时间动态变化。
具体而言，应该是通过编写case文件中的参数矩阵，使得矩阵中的某些参数随着时间动态变化（目前还没确定是哪些矩阵中的哪些参数会动态变化，经过初步的思考和搜索，考虑到动态变化主要是由于用户端的用电波动产生，因此动态变化的参数应该在bus总线端和branch分支端的矩阵中）。
依据网友所述，为了用matpower做24小时的最优潮流调度，使用脚本动态修改case9.m中的bus矩阵数据，脚本代码可以实现如下：
load=xlsread('D:opfdata.xlsx','sheet1','a1:i24');mpc=loadcase('case9');for i=1:24mpc.bus(:,3)=load(i,:);result=runopf(mpc)end 关于负荷数据的获取：