MATLAB电力系统节点电压灵敏度分析工具

资 源 简 介

本MATLAB项目实现dSbus_dV函数，通过节点导纳矩阵的偏导分析，计算节点电压对功率注入变化的灵敏度，为电力系统运行与优化提供关键数据支持。

详 情 说 明

基于节点导纳矩阵的电力系统节点电压灵敏度分析工具

项目介绍

本项目实现了一个名为 dSbus_dV 的节点电压计算程序，专门用于分析电力系统中节点电压对功率注入变化的灵敏度。该程序通过构建节点导纳矩阵并对其偏导分析，计算出各节点电压变化对系统功率平衡的影响，为电力系统潮流计算、稳定性分析和优化运行提供关键参数支持。

功能特性

• 核心功能：实现节点电压灵敏度的精确计算，输出 dSbus_dV 灵敏度矩阵
• 先进技术：采用电力系统建模技术、矩阵微分运算和稀疏矩阵处理技术
• 多维度输出：

- 完整的偏导数矩阵（2n×2n 维复数矩阵） - 节点电压灵敏度系数（实数矩阵） - 计算收敛性分析报告 - 可视化灵敏度图谱

• 高效处理：支持大规模电力系统分析，具备良好的计算效率和数值稳定性

使用方法

输入参数

1. 节点导纳矩阵 Ybus：复数矩阵，n×n 维，n 为系统节点数
2. 节点电压向量 V：复数向量，n×1 维，包含各节点电压幅值和相角信息
3. 系统基准功率 S_base：标量，用于标幺值计算
4. 节点类型标识：向量，标识 PQ 节点、PV 节点和平衡节点

输出结果

1. dSbus_dV 矩阵：复数矩阵，包含有功和无功功率对电压幅值和相角的偏导数
2. 节点电压灵敏度系数：实数矩阵，显示各节点电压变化对系统功率的敏感程度
3. 收敛性分析报告：文本数据，包含计算过程的收敛状态和精度评估
4. 可视化灵敏度图谱：图形输出，直观展示系统中关键节点的电压灵敏度分布

基本调用流程

% 准备输入数据 Ybus = ...; % 节点导纳矩阵 V = ...; % 节点电压向量 S_base = ...; % 基准功率 node_types = ...; % 节点类型标识

% 执行灵敏度分析 results = main(Ybus, V, S_base, node_types);

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 内存要求：至少 4GB RAM（推荐 8GB 以上）
• 存储空间：至少 500MB 可用空间

文件说明

主程序文件实现了电力系统节点电压灵敏度分析的核心功能，主要包括节点导纳矩阵的构建与验证、节点电压向量的预处理和标准化、基于矩阵微分运算的灵敏度计算引擎、不同节点类型（PQ、PV、平衡节点）的特殊处理逻辑、计算结果的收敛性检验与精度评估，以及灵敏度数据的可视化输出生成。该文件整合了完整的分析流程，确保从数据输入到结果输出的高效性和准确性。