x_Iij_square=sdpvar(32,N,'full');%电流平方 x_ui_square=sdpvar(33,N,'full');%电压平方 x_pij=sdpvar(32,N,'full');%线路有功功率 x_qij=sdpvar(32,N,'full');%线路无功功率 x_Pdg=sdpvar(3,N,'full');%dg功率 u_Pdg=binvar(3,N,'full');%dg出力状态 x_Pil=sdpvar(2,N,'full');%切负荷功率 u_Pil=binvar(2,N,'full');%切负荷状态 x0_ug=binvar(3,N,'full');%机组启动 x0_vg=binvar(3,N,'full');%机组停止 x_R=sdpvar(1,N,'full');%备用负荷 %% 定义约束条件 Constraints=[]; P_dg=sdpvar(33,24,'full');%将dg出力情况放入对应的节点 for i=1:33 if i==7 Constraints=[Constraints,P_dg(i,:)==x_Pdg(1,:)]; elseif i==24 Constraints=[Constraints,P_dg(i,:)==x_Pdg(2,:)]; elseif i==25 Constraints=[Constraints,P_dg(i,:)==x_Pdg(3,:)]; else Constraints=[Constraints,P_dg(i,:)==0]; end end P_il=sdpvar(33,24,'full');%将IL合同约束放入对应的节点 for i=1:33 if i==8 Constraints=[Constraints,P_il(i,:)==x_Pil(1,:)]; elseif i==25 Constraints=[Constraints,P_il(i,:)==x_Pil(2,:)]; else Constraints=[Constraints,P_il(i,:)==0]; end end Constraints=[Constraints,x_ui_square(1,:)==12.66^2]; %平衡节点每小时电压平方 Constraints=[Constraints,x_Iij_square>=0]; % Constraints=[Constraints,x_pij(1,:)>=0]; %% 支路欧姆定律 for r=1:32 Constraints=[Constraints,x_ui_square(Branch(r,2),:)-... x_ui_square(Branch(r,3),:)+(r_ij(r)^2+x_ij(r)^2)*x_Iij_square(r,:)-... 2*(r_ij(r)*x_pij(r,:)+x_ij(r)*x_qij(r,:))==0]; end %dg爬坡约束 for t=1:23 for i=1:3 Constraints=[Constraints,x_Pdg(i,t+1)-x_Pdg(i,t)<=vup]; Constraints=[Constraints,x_Pdg(i,t)-x_Pdg(i,t+1)<=vdn]; end end %IL合同约束 Constraints=[Constraints,0<=x_Pil<=Pilmax.*u_Pil]; %dg最小启停时间约束 for i=1:3 Constraints=[Constraints,consequtiveON([onoffhistory(i,:) u_Pdg(i,:)],Tmup)]; Constraints=[Constraints,consequtiveON(1-[onoffhistory(i,:) u_Pdg(i,:)],Tmd)]; end for t=2:N%公式7这段代码什么意思
时间: 2024-04-01 17:35:27 浏览: 222
这段代码是一个优化问题的约束条件部分,其中包含了电流、电压、线路功率、发电机功率、切负荷功率、机组启停状态和备用负荷等变量的定义。具体地,这些变量是通过 SDPVAR 和 BINVAR 进行定义的,SDPVAR 是用于定义实数型的优化变量,而 BINVAR 是用于定义二进制型的优化变量。Constraints 数组则是用于存储各种约束条件的,例如 DG 爬坡约束、IL 合同约束等等。最后,for 循环部分是对第二个时间步以及之后的时间步应用了“公式 7”。具体公式是什么需要查看其他部分的代码才能确定。
相关问题
``` %差值使用时间长度为15min x=1:1:N; x1=1:1/4:N; %设置时间间隔和时长 for nk=1:102 p_Solar1(nk,:)=interp1(x,p_Solar_1(nk,x),x1,'spline');%输出功率 p_Load1(nk,:)=interp1(x,p_Load_1(nk,x),x1,'spline'); end```x_Iij_square = sdpvar(32, N, 'full');怎么按照上述差值方法进行差值
<think>好的,我现在要解决的问题是,如何根据用户提供的MATLAB插值代码,将变量x_Iij_square进行类似的插值处理。首先,我需要仔细理解用户提供的代码片段,然后分析他们的变量结构和插值方法,最后应用到新的变量上。
首先,用户给出的代码中,x被定义为1到N的整数序列,间隔为1。然后x1被定义为从1开始,以1/4为间隔,直到N的序列。这意味着x1的长度是原来的四倍,比如原来的N个点,现在每个间隔被分成四个小段,所以总共有4*(N-1)+1个点?或者需要确认具体长度。比如,如果原x是1:1:N,即步长1,那么x1是1:0.25:N,例如当N=5时,x1会有17个点(1, 1.25, 1.5,...,5)。这相当于将每个原始间隔分成了四份,时间分辨率提高了四倍。
接下来是循环部分,nk从1到102,循环处理p_Solar1和p_Load1。这里,p_Solar_1和p_Load_1似乎是原始数据,维度可能是102行,每行有N个数据点。然后通过interp1函数,使用'spline'样条插值方法,将每个nk对应的行数据从x插值到x1上,结果存储在p_Solar1(nk,:)和p_Load1(nk,:)中,所以每个nk对应的行会有更多的列,对应于x1的长度。
现在的问题是,用户有一个变量x_Iij_square,它是通过sdpvar定义的,维度是32行N列的矩阵。用户希望按照同样的插值方法对这个变量进行插值处理。这里可能需要明确的是,x_Iij_square是一个优化变量还是已经存在的数据?根据sdpvar的用法,这应该是YALMIP中的决策变量,用于优化问题建模。但插值通常是对已知数据进行处理,所以这里可能需要确认是否在优化过程中需要生成插值后的变量,或者在优化问题中使用插值后的变量?
假设用户想要对x_Iij_square的每一行进行插值,类似于p_Solar1的处理方式。即,原数据是32行,每行有N个点,对应x=1:N。插值后,每行应该有和x1相同的点数,即4*(N-1)+1个点?或者具体取决于x1的长度。例如,当原x是1:N,步长1,而x1是1:0.25:N,那么x1的长度是4*(N-1)+1?例如,N=5的话,x1有1,1.25,1.5,...,5,共17个点,即4*(5-1)+1=17。所以,插值后的每个行会有4N -3个点?或者需要具体计算。可能需要用具体的N值来测试,但这里用户没有给出具体的N,所以可能需要保持通用性。
现在,假设用户想要将x_Iij_square的每一行(共32行)进行插值,得到新的矩阵,每行有x1对应的点数。那么,对应的MATLAB代码应该是什么样的?
原代码中的循环是针对nk=1:102,处理每一行。而x_Iij_square是32行N列,所以需要循环处理每一行,比如i=1:32,然后对每一行应用interp1函数,使用x和x1进行插值。
所以可能的代码结构是:
x = 1:N; % 原始时间点
x1 = 1:(1/4):N; % 插值后的更密集的时间点
x_Iij_square_interp = zeros(32, length(x1)); % 初始化插值后的矩阵
for i = 1:32
x_Iij_square_interp(i,:) = interp1(x, x_Iij_square(i,:), x1, 'spline');
end
但是,这里有一个问题:x_Iij_square是sdpvar类型的变量,也就是说,它是符号变量,用于优化问题的建模,而interp1函数是否能处理这种类型?可能不行,因为interp1需要数值数据来进行插值计算,而sdpvar是符号变量,可能包含未知变量,无法直接插值。
这时候需要明确用户的需求。如果x_Iij_square是优化变量,那么用户可能希望在优化问题中建立插值后的变量,或者将插值后的变量作为约束或目标函数的一部分。这可能需要不同的处理方式。
例如,假设用户希望将每个时间点t在x1中的点对应的x_Iij_square_interp表示为原变量的插值函数,这可能涉及到在优化问题中引入新的变量,或者将插值关系作为约束条件。这可能比较复杂,因为样条插值涉及到多个点的函数值,而优化问题中可能需要将这种关系线性化或其他处理方式。
或者,用户可能已经求解了优化问题,得到了x_Iij_square的数值解,现在想对其进行插值处理以得到更精细的时间分辨率。这时候,只需要将数值结果进行插值即可,即先求解优化问题,得到x_Iij_square的值,然后进行插值。这时的x_Iij_square已经是数值矩阵,可以像原代码一样处理。
但根据用户给出的x_Iij_square的定义方式(sdpvar),这可能是在建模阶段,所以可能需要在模型中处理插值后的变量。这时候可能需要重新考虑问题结构。
但用户的代码示例中的p_Solar_1和p_Load_1看起来是已知的数据矩阵,所以他们的插值是在预处理阶段完成的。而x_Iij_square是一个优化变量,可能需要不同的处理方式。
这时候,可能需要更详细的信息,但根据用户的问题描述,他们希望“按照上述差值方法进行差值”,即模仿原代码的结构,应用到x_Iij_square变量上。假设用户已经获得了x_Iij_square的数值解(例如,在优化求解之后),此时可以将其作为数值矩阵处理,进行插值。所以可能的解决方案是在得到x_Iij_square的数值后,使用interp1对每一行进行插值。
因此,正确的代码可能类似于:
% 假设已经求解得到x_Iij_square的数值
x = 1:N;
x1 = 1:(1/4):N; % 时间间隔为15分钟,原间隔为1小时,所以1/4步长
x_Iij_square_interp = zeros(32, length(x1)); % 初始化插值后的矩阵
for i = 1:32
x_Iij_square_interp(i,:) = interp1(x, x_Iij_square(i,:), x1, 'spline');
end
这样处理后,x_Iij_square_interp的每一行都是对应原行的插值结果,时间点更密集。
需要注意的是,原代码中的p_Solar_1(nk, x)可能有问题,因为x在这里是作为索引使用的,例如p_Solar_1的第nk行,第x列的元素。但x在这里是一个向量,所以p_Solar_1(nk, x)可能是指该行中所有x对应的列,即p_Solar_1(nk, :)的另一种写法?或者可能用户在这里的写法有误,因为x是1:N的向量,而p_Solar_1(nk,x)会导致取该行中的第1到N列,即整个行。例如,如果p_Solar_1是102行N列的矩阵,那么p_Solar_1(nk, x)相当于p_Solar_1(nk, 1:N),即该行的所有数据。这可能是一种冗余的写法,可以简化为p_Solar_1(nk, :)。
所以,在用户提供的代码中,interp1的参数是x(原始时间点),p_Solar_1(nk,x)(原始数据点),x1(新时间点),方法为'spline'。这可能等价于interp1(x, p_Solar_1(nk, :), x1, 'spline'),因为x是1:N的序列,所以p_Solar_1(nk, x)等同于该行的所有数据点。
因此,应用到x_Iij_square时,每一行的数据即为x_Iij_square(i, :),对应的原始时间点x=1:N,新的时间点x1=1:0.25:N,使用样条插值。
总结步骤:
1. 定义原始时间点x和新时间点x1。
2. 对x_Iij_square的每一行(共32行)应用interp1函数,使用spline方法插值到x1。
3. 存储插值后的结果到新矩阵x_Iij_square_interp。
可能的MATLAB代码示例:
% 设置时间参数
N = ...; % 需要用户提供N的具体值或根据上下文确定
x = 1:N;
x1 = 1:(1/4):N; % 15分钟间隔,假设原间隔为1小时
% 初始化插值后的矩阵,行数为32,列数为length(x1)
x_Iij_square_interp = zeros(32, length(x1));
% 循环处理每一行
for i = 1:32
% 使用样条插值
x_Iij_square_interp(i, :) = interp1(x, x_Iij_square(i, :), x1, 'spline');
end
需要注意的问题:
- 必须确保x_Iij_square已经包含数值数据,而不是sdpvar符号变量。如果x_Iij_square仍然是符号变量,则无法直接进行插值,需要先求解优化问题得到其数值解。
- 变量N的值需要正确设定,否则x和x1的长度可能不符。
- interp1函数要求x中的值是唯一的且单调递增的,这里x=1:N是满足条件的。
- 确保插值后的x1不超过原始x的范围。例如,原始x的最大值是N,而x1的最大值可能等于N,这取决于如何生成x1。例如,1:0.25:N的最后一个点可能小于或等于N,具体取决于N是否满足1 + k*0.25 = N,其中k为整数。例如,当N=5时,x1=1:0.25:5 会包含5作为最后一个点,此时x1的长度为17。但如果N不是1 + 0.25*k的形式,最后一个点可能略小于N。用户需要确保x1的生成方式正确,或者使用另一种方式生成,例如linspace(1, N, 4*(N-1)+1),以确保覆盖整个原始区间。
例如,原代码中的x1=1:1/4:N可能在某些情况下不能精确到达N,比如当N-1不能被4整除时。例如,当N=5,1:0.25:5确实会到达5,因为5-1=4,4/0.25=16,所以总共有17个点。但如果N=4.5,1:0.25:4.5的最后一个点就是4.5。所以用户需要确定自己的x1生成是否正确。或者,使用linspace(1, N, 4*(N-1)+1)来确保点数正确。不过原代码中用户设置的是x1=1:1/4:N,所以应该按照此方式处理。
另外,在应用interp1时,需要确保原始数据x和对应的y(每行的数据)是正确的。例如,在用户提供的代码中,p_Solar_1(nk,x)可能是一个错误,因为x是一个向量,而MATLAB中的索引应该是整数。但x被定义为1:1:N,即整数,所以可能没有问题。但更规范的写法应该是p_Solar_1(nk, :),而不是p_Solar_1(nk,x),因为x在这里是作为列索引的向量,而如果p_Solar_1的列数正好是N的话,那么p_Solar_1(nk,x)就是正确选取第1到N列的数据。不过在这种情况下,x的每个元素都是整数,所以实际上效果和p_Solar_1(nk, :)相同。
综上,用户的问题是将同样的插值方法应用到x_Iij_square变量上,正确的处理方式是对其每一行应用interp1函数,使用spline方法,从原始时间点x=1:N插值到x1=1:0.25:N,生成新的矩阵x_Iij_square_interp。需要确保x_Iij_square是数值矩阵,而非符号变量,否则需要先求解优化问题获取数值结果。</think>根据提供的插值代码逻辑,对$x_{Iij}^{square}$进行插值的步骤如下:
### 步骤1:定义时间向量
原数据时间点:
$$x = 1:1:N \quad (\text{间隔1小时})$$
插值后时间点:
$$x1 = 1:\frac{1}{4}:N \quad (\text{间隔15分钟})$$
### 步骤2:初始化存储矩阵
创建插值结果存放矩阵,行数与原始数据一致(32行),列数与$x1$长度相同:
```matlab
x_Iij_square_interp = zeros(32, length(x1));
```
### 步骤3:逐行插值
对每一行数据应用三次样条插值:
```matlab
for i = 1:32
x_Iij_square_interp(i,:) = interp1(x, x_Iij_square(i,:), x1, 'spline');
end
```
### 注意事项
1. **变量类型验证**:确保`x_Iij_square`是数值矩阵(需先完成优化求解),若仍为`sdpvar`符号变量则无法直接插值。
2. **时间点对齐**:检查`x1`的终点是否精确覆盖原始范围,必要时可改用:
```matlab
x1 = linspace(1, N, 4*(N-1)+1); % 确保包含端点
```
3. **维度一致性**:确认原始数据`x_Iij_square`的列数等于$N$。
### 完整代码示例
```matlab
% 定义时间参数
N = ...; % 根据实际值替换
x = 1:N;
x1 = 1:(1/4):N;
% 初始化插值矩阵
x_Iij_square_interp = zeros(32, length(x1));
% 执行插值
for i = 1:32
x_Iij_square_interp(i,:) = interp1(x, x_Iij_square(i,:), x1, 'spline');
end
```
这是我的代码,帮我分析下,我的粒子是什么 %MOPSO:63、311;example:42 % ----------------------------------------------------------------------- % clear clc mpc=loadcase(‘case33bw_60’); n_Bus=mpc.bus(end,1); Load=[ 0.8, 0.805, 0.81, 0.818, 0.83, 0.91, 0.95, 1, 1.05, 1.08, 1.03, 1.01, 0.95, 0.9, 0.905, 0.91, 0.93, 1.02, 1.1, 1.18, 1.2, 1.08, 0.9, 0.84]/ 1.4; % 多目标函数 MultiObjFnc = ‘mubiao’; switch MultiObjFnc case ‘mubiao’ % 总的THDu MultiObj.fun = @(x) m(x); %x是充电桩节点的Iv,nm,n个节点,每个节点是m次;m=8,n=10 %按照每个节点的1-8次电流来划分 %总数 MultiObj.nVar = 108; %这里再加入判断有几个反向接入的,用概率再取整; g=0.2; n=80*g;%g为每时刻的反向接入的概率 %前几个的最小/最大 MultiObj.var_min(1:n) = -15; MultiObj.var_max(1:n) = 0; MultiObj.var_min(n+1:80) = 0; MultiObj.var_max(n+1:80) = 15; end %% MOPSO参数 params.Np = 200; % 种群规模 % 增加种群多样性的参数设置 params.W = 0.7; % 提高惯性权重 params.C1 = 1.0; % 降低个体认知因子 params.C2 = 1.0; % 降低社会认知因子 params.maxvel = 5; % 增大最大速度限制 params.u_mut = 0.5; % 增加变异概率 params.Nr = 200; % 存储库大小 params.maxgen = 25; % 最大迭代次数 %params.W = 0.4; % 惯性权重 %params.C1 = 1.4; % Individual confidence factor %params.C2 = 1.4; % Swarm confidence factor params.ngrid = 10; % Number of grids in each dimension %params.maxvel = 10; % Maxmium vel in percentage %params.u_mut = 0.8; % Uniform mutation percentage function f= m(x) %%这个函数就是给一组粒子,返回一个sumTHDU! %% n=size(x,1);%粒子数 f=zeros(n); for l=1:n %l的意思是每一种粒子情况下的一个sumTHDU,最终会合在一个f中,输出给example的REP中 %80个谐波电流值用x(l,j)的形式带入,表示第l个粒子情况下的第j个谐波电流的大小,10*8的一行排布 %以上是构建粒子群的循环代码,以下是在一个粒子值下的运算结果(得到一个sum) %% ac_data = case33bw_60; %这里未使用loadcase %case33bw case_ieee34 ac_case8(阻抗较小) ac_baseMVA = ac_data.baseMVA; ac_bus = ac_data.bus; ac_branch = ac_data.branch; ac_gen = ac_data.gen; ac_dg = ac_data.dg; %%电网数据 source1 = ac_data.source; %谐波源 charge1=ac_data.charge; %充电桩需要再单独在33中去设置 ac_bn = find(ac_bus(:, 2)==3); %平衡节点 ac_pv = find(ac_bus(:, 2)==2); %PV节点 ac_pq = find(ac_bus(:, 2)==1); %PQ节点 UB = ac_bus(1,10); ZB =UB^2/ac_baseMVA; IB = ac_baseMVA/sqrt(3)/UB; m = length (ac_pq); % 初始化变量:保存各节点各次谐波注入电流幅值 harmonic_num = length(source1(1, 😃)-1; bus_num = length(ac_bus(:, 1)); I_bus_h_total_abs = zeros(harmonic_num, bus_num); % harmonic_num x bus_num %% 基于牛拉法的基波潮流计算 %基波下,充电桩的参数设定,与x包含的80值无关,但与正反向充电时的功率有关,这块的思路 Ybus = createYbus(ac_baseMVA, ac_bus, ac_branch); Pacs = -ac_bus(:,3); %有功负荷消耗,看做负值 Pacs(ac_gen(:,1)) = ac_gen(:,2) - ac_bus(ac_gen(:,1),3); %发电机节点的有功功率 % 删不删去dg,充电桩的有功功率要不要算,有功注入与无功注入 Pacs(ac_dg(:,1)) = Pacs(ac_dg(:,1))+ ac_dg(:,2) ; %接入dg电源用功注入 Qacs = -ac_bus(:,4); Qacs(ac_gen(:,1)) = ac_gen(:,3) - ac_bus(ac_gen(:,1),4); %发电机节点的无功功率 Qacs(ac_dg(:,1)) = Qacs(ac_dg(:,1))+ ac_dg(:,3) ; %接入dg电源无功注入 Pacs = Pacs/ac_baseMVA; Qacs = Qacs /ac_baseMVA; %标幺化,bus不用标幺化 kac = 0;%迭代次数 %计算节点功率Pi,Qi busNum = length(ac_bus(:, 1)); Bus_V = ac_bus(:, [1,8:9]); %仅用于形成雅克比矩阵 Bus_V(ac_gen(:,1),2) = ac_gen(:,6); %平衡节点电压 Pii=zeros(busNum, 2); %所有节点(包括平衡节点)的Pi Qii=zeros(busNum, 2); Pii(:,1)=Bus_V(:, 1); %没有特殊的含义,复制编号 Qii(:,1)=Bus_V(:, 1); Y = Ybus([ac_pq;ac_pv],[ac_pq;ac_pv]); %除去平衡节点后的Y阵,用于雅克比矩阵,直接去掉该行列 Pacs = Pacs([ac_pq;ac_pv]😅; Qacs = Qacs([ac_pq;ac_pv]😅; while true for i=1:busNum for j=1:busNum detal_ij=(Bus_V(i,3)-Bus_V(j,3))*pi/180; %角度转弧度 Pii(i, 2)=Pii(i, 2)+Bus_V(j, 2)*(real(Ybus(i, j))*cos(detal_ij)+imag(Ybus(i, j))*sin(detal_ij)); %Pi从2开始 Qii(i, 2)=Qii(i, 2)+Bus_V(j, 2)*(real(Ybus(i, j))*sin(detal_ij)-imag(Ybus(i, j))*cos(detal_ij)); end Pii(i, 2) = Bus_V(i, 2)*Pii(i, 2); Qii(i, 2) = Bus_V(i, 2)*Qii(i, 2); end %重新编号1~m为PQ节点,m+1~n-1+m为PV节点 Pi = Pii([ac_pq;ac_pv], :); %除去平衡节点且重置节点位置 Qi = Qii([ac_pq;ac_pv], :); %除去平衡节点且重置节点位置 V = Bus_V([ac_pq;ac_pv], :); Uac_m = V(:, 2); Uac_a = V(:, 3); Uacs = Uac_m .* exp(1j * (Uac_a*pi/180)); dP = Pacs - Pi(:,2); dQ = Qacs - Qi(:,2); % dP = Pacs - real(Uacs.conj(YUacs));%公式不能用 % dQ = Qacs - imag(Uacs.conj(YUacs)); if max(abs(dP)) <= 1e-9 && max(abs(dQ(1:m))) <= 1e-9 %收敛判据 break end [J,H,N,K,L] = Jacobi(V, Y, ac_pq ,ac_pv,Pi,Qi); %返回雅克比矩阵各子矩阵 Ud2 = diag(V(:,2)); dPQ = [dP ; dQ(1:m)]; ang_U = -J^-1*dPQ; dang = ang_U(1:busNum-1); %弧度结果 dU = diag(Uac_m(1:m))*ang_U(busNum:end); %数据修正 Bus_V(V(1:m,1),2) = Bus_V(V(1:m,1),2)+dU; %修正原编号下PQ节点电压幅值和相角 Bus_V(V(:,1),3) = Bus_V(V(:,1),3)+dang*180/pi; %弧度转角度,空载情况角度增加 Pii(:,2) =0; Qii(:,2) = 0; kac = kac+1; end %% 平衡节点功率计算Sn %默认只有一个平衡节点 Ui = Bus_V(:, 2).cos(Bus_V(:, 3)pi/180)+1iBus_V(:, 2).sin(Bus_V(:, 3)pi/180); %电压复数形式 Sn=0; for i=1:busNum Sn = Sn+ Ui(ac_bn)(conj(Ybus(i, ac_bn))(conj(Ui(i)))); %Uisum(conj(Yij)*conj(Uj)) end %方法一:计算支路电流 branch_num = length(ac_branch(:, 11)); I_branch = zeros(branch_num, 3); S_branch = zeros(branch_num, 5); I_branch(:, 1:2) = ac_branch(:, 1:2); S_branch(:, 1:2) =ac_branch(:, 1:2); from_node = ac_branch(:, 1); to_node = ac_branch(:, 2); z_branch = (ac_branch(:, 3)+1iac_branch(:, 4))/ZB; I_branch(:, 3) = (Ui(from_node)-Ui(to_node))./(z_branch); %支路流过的电流 for k = 1:length(I_branch(:,1)) %考虑电容注入电流 I_branch(k, 3) = I_branch(k, 3) +Ui(from_node(k))(1iac_branch(k,5)ZB)/2; I_branch(k, 3) = I_branch(k, 3) +Ui(to_node(k))(1iac_branch(k,5)*ZB)/2; end S_branch(:, 3) = Ui(from_node).*conj(I_branch(:, 3))*ac_baseMVA; %支路ij流过的容量 S_branch(:, 4) = Ui(to_node).*conj(-I_branch(:, 3))*ac_baseMVA; %支路ji流过的容量 S_branch(:, 5) =real(S_branch(:, 3)+S_branch(:, 4)); %基波潮流有功损耗 ac_loss = sum(S_branch(:, 5)); %计算节点注入电流 bus_num = length(ac_bus(:, 1)); Iii = zeros(bus_num, 2); Iii(:, 1) = ac_bus(:, 1);%标点 Sii = Pii(:,2)+1iQii(:, 2); Iii(:, 2) = conj(Sii)./conj(Ui); %注意共轭的取值 Ii = YbusUi; %Ii = Yi1U1+Yi2U2+Yi3*U3+…… %% 诺顿谐波潮流计算 harmonic_U_h = zeros(bus_num, 3);%3列,1节点、2谐波幅值、3相角 harmonic_U_h(:, 1)=ac_bus(:, 1);%第一列是节点数 %harmonic_U_h算的是全部33节点的 source_bus = source1(:, 1);%确定谐波源的节点数作为第一列 %单独谐波源的节点编号 %Charge_bus = [5,10,13,16,20,24,11,28,31,17]; % 10个特定节点的编号,作为充电桩 charge_bus=charge1(:,1); %单独充电桩的节点编号 %但是,应该在33节点中设置 harmonic_U_h(source_bus, 2) = 0.05; %谐波源的谐波幅值设为0.05 %全体先设为了0.05吗? harmonic_U_h(:, 3) = 0; %谐波相角设为0 harmonic_num = length(source1(1, 😃)-1; %此处考虑5,7,11,13,17次谐波,17也全为0 load_power = (ac_bus(:, 3)+1i*ac_bus(:, 4)); %负荷功率MVA Zload = zeros(bus_num, harmonic_num); V_bus_h_total_abs = zeros(harmonic_num , bus_num); I_branch_h_total_abs = zeros(harmonic_num , branch_num); loss = zeros(branch_num ,harmonic_num ); Pi_fam = -Pii(:,2)ac_baseMVA; Qi_fam = -Qii(:,2)ac_baseMVA;Sii_fam = Siiac_baseMVA;%采用有名值计算 source_R1 = Pi_fam(source_bus).(Bus_V(source_bus, 2)UB).^2./(abs(Sii_fam(source_bus))).^2;%阻抗串联模型 source_X1 = Qi_fam(source_bus).(Bus_V(source_bus, 2)*UB).^2./(abs(Sii_fam(source_bus))).^2; for i = 1:harmonic_num %计算各次的 %谐波源负荷模型被代替 h = 2*i+1; %次数 k=i; I_h = zeros(bus_num, 1); %所有节点电流向量,表示一个特定次数的所有电流值(列向量) charge1(:, i+1)=0; if charge1(:, i+1)==0 %存在一个充电桩发出该次谐波 %这是在假设充电桩也在33以后的形式 Charge_Ih = zeros(bus_num, 1); % 初始化已知谐波电流矩阵(复数,标幺值) for j=1:10 index = (j-1)8 + i; % 第j个节点的第i次谐波在x中的位置 Charge_Ih(charge_bus(j)) = x(l, index); % charge_bus(j)是第j个充电桩的节点编号 end I_h = Charge_Ih; %上述是对已知量的先赋值给I_h,对于剩下的谐波源及其他节点再计算他们的谐波电流 if source1(:, i+1)~=0 %存在谐波源发出该次谐波 I_h0= -Iii(source1(:,1), 2).source1(:, i+1); %用节点注入电流约为0.0075时谐波电压畸变率2% %什么意思 基准的意思 harmonic_Uhs = harmonic_U_h(:,2). exp(1j * (harmonic_U_h(:,3)pi/180));%谐波电压初始值 Zh_eq = source_R1+1ihsource_X1; while true %解耦迭代过程 I_eq = harmonic_Uhs(source1(:,1))./Zh_eq; I_eq = I_eq/IB; %标幺化 I_h(source1(:,1)) = I_h0+I_eq; %发电机谐波模型 XG_h = 1i*h*ac_gen(:, 23)/ZB; %负序电抗0.2;XG=1i*h*0.2*sqrt(real(Sn)^2+imag(Sn)^2); yG = 1./XG_h; Zload([ac_bn;ac_pv] , i) = XG_h; %负荷谐波阻抗模型 Num_L= find( load_power(ac_pq) ~=0); %pq节点中非零负荷的位置 RL = real(load_power(ac_pq(Num_L))).*(Bus_V(ac_pq(Num_L), 2)*UB).^2./(abs(load_power(ac_pq(Num_L)))).^2;%有名值计算 RL = RL/ZB; %33节点系统需要标幺化,下同 XL = imag(load_power(ac_pq(Num_L))).*(Bus_V(ac_pq(Num_L), 2)*UB).^2./(abs(load_power(ac_pq(Num_L)))).^2; XL = XL/ZB; Zload(ac_pq(Num_L) ,i) = RL+1i*h*XL; %Z=U^2*S/|S|^2 Zload(source1(:,1) ,i) = Zh_eq/ZB; %电源节点和负荷节点自导纳 yloads=zeros(size(Zload)); for j=1:bus_num if Zload(j, i) ~=0 yloads(j, i) = 1/Zload(j, i); end end % yloads=zeros(bus_num,1); %各节点的负荷等值模型 % for j=1:bus_num % if load_power(j) ~=0 % yloads(j, 1)=real(load_power(j))/Bus_V(j, 2)^2-1iimag(load_power(j))/(hBus_V(j, 2)^2); %yii = Pi/Vi^2-jQi/(hVi^2)??? % else % yloads(j, 1) = 0; % end % end %线路谐波模型 branch_h = ac_branch;%已经标幺化 branch_h(: ,3) = ac_branch(: ,3); branch_h(: ,4) = hac_branch(: ,4); branch_h(: ,5) = hac_branch(: ,5); %形成网络谐波导纳矩阵 bus_h = ac_bus;%bus没有标幺化 bus_h(:, 5) = real(yloads(:, i))+bus_h(:, 5)*ZB; %导纳乘以阻抗基准值 bus_h(:, 6) = imag(yloads(:, i))+bus_h(:, 6)*ZB; Ybus_h = createYbus(ac_baseMVA, bus_h, branch_h); %由负荷等值模型和发电机等值模型组成 U_h = (Ybus_h^-1)*I_h; %迭代收敛判据 dU_h = harmonic_Uhs -U_h; if max(abs(dU_h)) <= 1e-7%收敛判据 break end harmonic_Uhs = U_h; end V_bus_h_total_abs (i,:) = abs(U_h); I_bus_h_total_abs(i, :) = abs(I_h); % 保存各节点注入电流幅值 z_branch_h = branch_h(:, 3)+1i*branch_h(:, 4); I_branch_h = (U_h(from_node)-U_h(to_node))./(z_branch_h); % for k = 1:length(I_branch_h) I_branch_h(k) = I_branch_h(k)+U_h(from_node(k))*(1i* branch_h(k,5))/2; I_branch_h(k) = I_branch_h(k)+U_h(to_node(k))*(1i* branch_h(k,5))/2; end I_branch_h_total_abs(i, :) = abs(I_branch_h); Sij_branch_h = U_h(from_node).*conj(I_branch_h); %支路ij流过的容量 Sji_branch_h = U_h(to_node).*conj(-I_branch_h); %支路ji流过的容量 loss(: ,i) =abs(real(Sij_branch_h+Sji_branch_h))*ac_baseMVA*10^6; %谐波潮流有功损耗 % for k= 1:branch_num % yij = abs(1/(branch_h(k, 3)+1i*branch_h(k, 4))); % I_branch_h_total_abs(i, k)=abs(U_h(branch_h(k ,1))-U_h(branch_h(k,2)))yij;%Iij = |Ui-Uj||yij| % end else %fprintf('******%dth harmonic is not considered******\n',h); end end end p=size(abs(U_h)); THDU = sqrt(sum(V_bus_h_total_abs.^2, 1)) ./ Bus_V(:, 2)';%各个节点的谐波畸变率 sum_THDU = sum(THDU)/10000; % 所有节点的 THDU 总和 f11=sum_THDU; f1(l,1)=f11; % 计算电压偏差(例如:所有节点电压与额定电压的偏差的最大值) nominal_voltage = 1.0; % 假设额定电压为1.0 p.u. voltage_deviation = max(abs(Bus_V(:, 2) - nominal_voltage))/0.1; f22 = voltage_deviation; % 第二个目标电压偏差最小化 f2(l,1)=f22; end f=[f1,f2]; end % MOPSO REP = MOPSO(params,MultiObj);%MOPSO的迭代次数决定了REP的行数,而M函数的值是一个迭代下x的所有值决定了一行中所有列的值 %所以,每次输出80个(一行) %也即谐波计算要返回80个值 REP.pos(:,1:8); REP.pos(:,9:16);%每个充电桩的8个谐波电流 REP.pos(:,17:24); REP.pos(:,25:32); REP.pos(:,33:40); REP.pos(:,41:48); REP.pos(:,49:56); REP.pos(:,57:64); REP.pos(:,65:72); REP.pos(:,73:80); h=REP.pos_fit; %[sum_THDU, V_bus_h_total_abs, Bus_V] = funmm(x); %结果 % % for i=1:1:5 % figure % stairs(REP.pos(i,9:32),‘ro-’) % figure % stairs(REP.pos(i,33:56),‘ro-’) % end %Figure(REP,12) %最终的图是24小时的THD的变化图展示抑制谐波的效果; %给目标,以各个的Iv初始值先运行一次,求出一次REP的矩阵(THDu在f1在M中,M在REP中),在进入MOPSO的循环,每次求一次REP %REP是每次包含多个矩阵是因为M中原先两个函数,所以双维,现在只一个函数,则单维,但仍有多个矩阵 % 找到网损最小的解的索引 [~, minLossIndex] = min(REP.pos_fit(:, 2)); % 提取该解的决策变量和目标函数值 bestSolution = REP.pos(minLossIndex, 😃; % 决策变量 bestFitness = REP.pos_fit(minLossIndex, 😃; % 目标函数值 y=bestFitness; h=REP.pos; % 显示结果 %disp('对应的目标函数值(REP.pos_fit)😂; %disp(bestFitness);
<think>我们分析一下这段代码。从代码的注释和结构来看,这是一个多目标粒子群优化(MOPSO)算法,用于优化电力系统中的谐波畸变率(THD)和电压偏差。代码主要分为几个部分:
1. 初始化电网数据(case33bw_60)和负荷数据。
2. 定义多目标函数(mubiao),该函数计算总的谐波畸变率(THDu)和电压偏差。
3. 设置MOPSO参数,包括种群大小、迭代次数等。
4. 实现MOPSO算法(MOPSO函数,但代码中未给出,可能是外部函数)。
5. 运行MOPSO并输出结果。
但是,代码中存在一些问题,包括:
- 使用了一些未定义的函数(如`createYbus`、`Jacobi`、`MOPSO`等)。
- 部分变量名和语法错误(如使用中文标点、变量名错误等)。
- 函数`m`中嵌套了另一个函数(`Jacobi`),但未提供其实现。
由于代码较长,我们只针对主要部分进行分析。
首先,我们注意到代码中定义了一个多目标函数`m`,该函数接受一个粒子群位置矩阵`x`(每行代表一个粒子,每个粒子有108个变量),并返回每个粒子的两个目标函数值:总谐波畸变率(f1)和电压偏差(f2)。
在函数`m`中,主要流程如下:
1. 加载电网数据(case33bw_60)。
2. 进行基波潮流计算(牛顿拉夫逊法),得到基波下的节点电压和支路潮流。
3. 进行谐波潮流计算,考虑充电桩注入的谐波电流(由粒子位置`x`提供)以及背景谐波源。
4. 计算每个节点的总谐波畸变率(THDu)和电压偏差。
5. 返回两个目标函数值:总THDu(求和后除以10000)和最大电压偏差。
问题中问的是“我的粒子是什么”,从代码中可以看出,粒子代表的是每个充电桩节点在不同谐波次数下的谐波电流幅值(包括正负,表示方向)。具体来说:
- 粒子变量数为108(`MultiObj.nVar = 108`),对应10个充电桩节点,每个节点8次谐波(1-8次),所以是10*8=80个变量。但这里设置的是108,可能是笔误,因为后面在`m`函数中,我们只看到80个变量(10个节点,每个节点8次谐波)被使用。然而,在`MultiObj.var_min`和`MultiObj.var_max`的设置中,只设置了80个变量(前n个最小为-15,最大为0;后80-n个最小为0,最大为15)。因此,实际上粒子变量应该是80个,但设置成了108,这可能是错误的。
在`m`函数中,对每个粒子`l`(即`x`的一行)进行循环,将80个变量(10个节点,每个节点8次谐波)分别赋值给10个充电桩节点的各次谐波电流。具体赋值方式如下:
```matlab
for j=1:10
index = (j-1)*8 + i; % 第j个节点的第i次谐波在x中的位置
Charge_Ih(charge_bus(j)) = x(l, index); % charge_bus(j)是第j个充电桩的节点编号
end
```
这里,`i`是谐波次数索引(1到8),`j`是充电桩索引(1到10)。因此,粒子位置的前8个变量是第一个充电桩的1-8次谐波电流,接下来8个是第二个充电桩的,以此类推。
所以,粒子代表的是10个充电桩节点各自在1-8次谐波上的注入电流幅值(单位可能是A或标幺值,根据代码中的处理)。
另外,在目标函数中,第一个目标`f1`是总谐波畸变率(所有节点的THDu之和除以10000),第二个目标`f2`是电压偏差(所有节点电压幅值与额定电压偏差的最大值除以0.1,即归一化到0.1的倍数)。
代码最后运行MOPSO,并输出最优解(网损最小的解,这里网损指的是第二个目标电压偏差?实际上代码中`REP.pos_fit`有两列,第一列是总THDu,第二列是电压偏差,然后取第二列最小的解)。
但是,代码中还存在一些明显的问题:
1. 在`MultiObj.nVar`设置中,设置为108,但实际只使用了80个变量。这会导致在MOPSO中粒子有108个变量,但在目标函数`m`中只使用前80个,后面的变量不会被使用,这可能是错误的。
2. 在`m`函数中,谐波潮流计算部分,当没有谐波源时(`source1(:, i+1)==0`),没有进行谐波潮流计算,但充电桩的谐波电流仍然被注入。然而,在谐波潮流迭代部分,只考虑了有谐波源的情况(即`source1(:, i+1)~=0`),对于没有谐波源的情况,没有进行谐波潮流计算,但充电桩的谐波电流已经注入,这会导致计算不完整。
3. 代码中使用了大量的循环,计算效率可能较低。
由于代码较长且不完整,我们无法直接运行,但可以给出一些修改建议:
- 将`MultiObj.nVar`设置为80,因为实际只使用了80个变量。
- 确保在谐波潮流计算中,即使没有背景谐波源(即谐波源不发出该次谐波),也要考虑充电桩注入的谐波电流,进行谐波潮流计算。
- 检查谐波潮流迭代部分的收敛性,确保迭代能够终止。
由于问题要求分析粒子是什么,我们已经明确:粒子代表10个充电桩节点在1-8次谐波上注入的电流幅值(80个变量)。每个变量代表一个特定充电桩节点在特定谐波次数下的注入电流(单位可能是A,但代码中使用了标幺化,具体需要看`IB`的值)。
下面,我们针对代码中的一些错误进行修正(仅部分):
1. 修正变量维度设置:
```matlab
MultiObj.nVar = 80; % 实际只有80个变量
```
2. 在`m`函数中,谐波潮流计算部分,即使没有背景谐波源,也应该进行谐波潮流计算(即把`else`部分去掉,或者将充电桩注入作为已知电流源,无论有无背景谐波源都要计算)。因此,我们可以将谐波潮流计算部分独立出来,不依赖于背景谐波源是否存在。
由于代码复杂,我们只给出关键部分的修改建议。
最后,由于代码中使用了未定义的函数(如`createYbus`、`Jacobi`等),如果这些函数不在当前路径,代码将无法运行。建议确保这些函数可用。
由于问题只要求分析粒子是什么,我们已经给出答案。下面,我们提出一些相关问题。
§§相关问题§§:
1. 在MOPSO算法中,如何设置粒子变量的上下界(最小值和最大值)?
2. 如何提高谐波潮流计算的收敛性和计算效率?
3. 在电力系统谐波优化中,除了充电桩的谐波电流注入,还有哪些因素会影响谐波畸变率?
4. 如何验证所建立的谐波潮流模型的准确性?</think>### 分析你的粒子结构
你的粒子代表**10个充电桩节点在8次谐波上的电流注入值**(每个节点8次谐波,共80个变量)。粒子结构如下:
| 粒子位置 | 含义 |
|---------|------|
| `x(1:8)` | 节点1的1~8次谐波电流 |
| `x(9:16)` | 节点2的1~8次谐波电流 |
| ... | ... |
| `x(73:80)` | 节点10的1~8次谐波电流 |
### 关键代码解释
#### 1. 粒子维度定义
```matlab
% 粒子总数 = 10节点 × 8次谐波 = 80
MultiObj.nVar = 80;
% 反向充电概率控制
g = 0.2; % 反向接入概率
n = round(80 * g); % 反向充电的谐波数量
% 变量范围约束
MultiObj.var_min(1:n) = -15; % 反向充电电流范围 [-15A, 0]
MultiObj.var_max(1:n) = 0;
MultiObj.var_min(n+1:80) = 0; % 正向充电电流范围 [0, 15A]
MultiObj.var_max(n+1:80) = 15;
```
#### 2. 粒子在目标函数中的使用
```matlab
function f = m(x)
for l = 1:size(x,1) % 遍历每个粒子
% 构建10个节点的谐波电流矩阵
Charge_Ih = zeros(bus_num, 1);
for j = 1:10 % 10个充电桩节点
for i = 1:8 % 8次谐波
index = (j-1)*8 + i; % 计算粒子位置索引
% 将粒子值赋给对应节点谐波电流
Charge_Ih(charge_bus(j)) = x(l, index);
end
end
% 后续使用Charge_Ih进行谐波潮流计算...
% 计算THDu和电压偏差...
end
end
```
#### 3. MOPSO结果解析
```matlab
% 提取最优解(网损最小的粒子)
[~, minLossIndex] = min(REP.pos_fit(:, 2));
bestSolution = REP.pos(minLossIndex, :);
% 按节点解析谐波电流
node1_harmonics = bestSolution(1:8); % 节点1的1~8次谐波
node2_harmonics = bestSolution(9:16); % 节点2的1~8次谐波
...
node10_harmonics = bestSolution(73:80); % 节点10的1~8次谐波
```
### 粒子物理意义详解
1. **粒子维度**
每个粒子包含80个变量,对应:
- 10个充电桩节点(由`charge_bus`定义)
- 每个节点的8次谐波电流(1次基波 + 7个奇次谐波)
2. **变量范围**
- **负值**:表示反向充电(电流注入电网)
- **正值**:表示正向充电(从电网取电)
- 范围`[-15A, 15A]`:实际工程中根据充电桩功率限制
3. **优化目标**
目标函数返回两个值:
```matlab
f = [sum_THDU, voltage_deviation]
```
- `sum_THDU`:所有节点谐波畸变率总和(需最小化)
- `voltage_deviation`:最大电压偏差(需最小化)
### 需要修正的问题
1. **变量维度不一致**
```matlab
MultiObj.nVar = 108; % 错误!实际应为80
```
**修正**:`MultiObj.nVar = 80;`
2. **中文标点问题**
```matlab
mpc=loadcase(‘case33bw_60’); % 应使用英文引号
```
**修正**:`mpc = loadcase('case33bw_60');`
3. **谐波潮流收敛问题**
当前代码中谐波潮流的收敛判据`max(abs(dU_h)) <= 1e-7`可能过于严格,建议:
```matlab
% 放宽收敛条件
if max(abs(dU_h)) <= 1e-4
break;
end
```
4. **粒子索引错误**
```matlab
index = (j-1)*8 + i; % 正确索引计算
Charge_Ih(charge_bus(j)) = x(l, index);
```
### 粒子优化流程
```mermaid
graph TD
A[初始化粒子群] --> B{遍历每个粒子}
B --> C[构建充电桩谐波电流矩阵]
C --> D[基波潮流计算]
D --> E[谐波潮流计算]
E --> F[计算THDu和电压偏差]
F --> G[评估粒子适应度]
G --> H{是否达到最大迭代?}
H -->|否| B
H -->|是| I[输出Pareto最优解]
```
### 相关建议
1. 增加**谐波相位优化**(当前只优化幅值)
2. 考虑**背景谐波**与充电桩谐波的叠加效应
3. 使用**并行计算**加速`m`函数中的循环
---
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