MATLAB脚本，计算母线电压、线路电流、有功和无功功率

下面是一个简单的 MATLAB 脚本，用于计算电力系统中各个节点的母线电压、线路电流、有功功率和无功功率：

% 输入电力系统数据
% 节点数据：编号、电压幅值、电压相角、节点类型（1：发电机，2：负载，3：平衡节点）
node_data = [1 1.05 0 1; 2 1.0 0 2; 3 1.0 0 2; 4 1.0 0 3];

% 支路数据：起点、终点、阻抗、电纳、额定电压
branch_data = [1 2 0.02 0.1 1.0; 1 3 0.03 0.15 1.0; 2 3 0.01 0.05 1.0; 3 4 0.02 0.1 1.0];

% 提取节点和支路的数量
num_nodes = size(node_data, 1);
num_branches = size(branch_data, 1);

% 构造节点导纳矩阵
Y = zeros(num_nodes, num_nodes);
for i = 1:num_branches
    start_node = branch_data(i, 1);
    end_node = branch_data(i, 2);
    Z = branch_data(i, 3) + 1j * branch_data(i, 4);
    Y(start_node, start_node) = Y(start_node, start_node) + 1/Z;
    Y(end_node, end_node) = Y(end_node, end_node) + 1/Z;
    Y(start_node, end_node) = Y(start_node, end_node) - 1/Z;
    Y(end_node, start_node) = Y(end_node, start_node) - 1/Z;
end

% 构造节点注入功率矩阵
P = zeros(num_nodes, 1);
Q = zeros(num_nodes, 1);
for i = 1:num_nodes
    node_type = node_data(i, 4);
    if node_type == 1 % 发电机节点
        P(i) = 1.2;
        Q(i) = 0.5;
    elseif node_type == 2 % 负载节点
        P(i) = -0.8;
        Q(i) = -0.2;
    end
end

% 求解潮流方程
V = ones(num_nodes, 1);
delta = zeros(num_nodes, 1);
iter = 0;
max_iter = 100;
tolerance = 1e-6;
while iter < max_iter
    iter = iter + 1;
    P_calc = real(V .* conj(Y * V));
    Q_calc = imag(V .* conj(Y * V));
    delta_P = P - P_calc;
    delta_Q = Q - Q_calc;
    mismatch = [delta_P; delta_Q];
    if max(abs(mismatch)) < tolerance
        break;
    end
    J11 = real(diag(conj(V) .* Y * V)) + real(Y);
    J12 = imag(diag(conj(V) .* Y * V)) - imag(Y);
    J21 = imag(diag(V .* conj(Y * V))) + imag(Y);
    J22 = real(diag(V .* conj(Y * V))) - real(Y);
    J = [J11 J12; J21 J22];
    dx = -J \ mismatch;
    dtheta = dx(1:num_nodes);
    dV = dx(num_nodes+1:end);
    delta = delta + dtheta;
    V = V + dV;
end

% 计算母线电压、线路电流、有功功率和无功功率
E = abs(V);
theta = delta;
I = zeros(num_branches, 1);
P = zeros(num_branches, 1);
Q = zeros(num_branches, 1);
for i = 1:num_branches
    start_node = branch_data(i, 1);
    end_node = branch_data(i, 2);
    Z = branch_data(i, 3) + 1j * branch_data(i, 4);
    V1 = V(start_node);
    V2 = V(end_node);
    I(i) = (V1 - V2) / Z;
    P(i) = real((V1 - V2) * conj(I(i)));
    Q(i) = imag((V1 - V2) * conj(I(i)));
end

% 输出结果
disp('节点电压幅值：');
disp(E);
disp('节点电压相角（弧度）：');
disp(theta);
disp('线路电流：');
disp(I);
disp('线路有功功率：');
disp(P);
disp('线路无功功率：');
disp(Q);

使用方法：

1. 将电力系统的节点数据和支路数据输入到程序中，例如：

node_data = [1 1.05 0 1; 2 1.0 0 2; 3 1.0 0 2; 4 1.0 0 3];
branch_data = [1 2 0.02 0.1 1.0; 1 3 0.03 0.15 1.0; 2 3 0.01 0.05 1.0; 3 4 0.02 0.1 1.0];

2. 运行程序，得到节点电压、线路电流和有功无功功率的计算结果

注意：该程序中假定电力系统中只有 PQ 和 PV 节点，如果存在发电机节点，则需要进行适当的修改。另外，该程序中假定支路的起点和终点都是节点，如果支路的一端是负荷或发电机等设备，则需要进行适当的处理。