
13诺顿谐波潮流:基于诺顿等效的通用型谐波潮流计算(Matlab版 & Python版)
最近在搞电力系统谐波分析的朋友应该都听说过诺顿等效模型,这玩意儿在处理非线性负载的谐
波潮流计算时确实比传统方法顺手多了。今天咱们就来扒一扒这个13节点诺顿谐波潮流的实现套路,手把
手带你们在MATLAB和Python里复现核心算法。
先剧透下代码效果:输入电网拓扑参数后,程序能自动生成各次谐波下的节点电压分布。关键看这
个导纳矩阵的构建方法——这里用的是频域叠加法,对每个谐波次数单独建立诺顿等效电路。
MATLAB版核心代码长这样:
```matlab
function [V_harmonic] = Norton_Harmonic_PF(Y_bus, I_norton, h_orders)
% h_orders谐波次数列表,比如[3,5,7]
num_nodes = size(Y_bus,1);
V_harmonic = zeros(num_nodes, length(h_orders));
for k = 1:length(h_orders)
h = h_orders(k);
Y_total = Y_bus * h; % 基波导纳乘谐波次数
V_harmonic(:,k) = Y_total \ I_norton(:,k); % 解线性方程组
end
end
```
这段代码的精髓在于第7行的矩阵运算。Y_bus是基波导纳矩阵,乘以谐波次数h后直接得到该次谐
波的系统导纳矩阵。注意这里I_norton需要预先按不同谐波次数做好归一化处理。
Python版本用numpy实现更带感:
```python
def harmonic_solver(Y_base, I_norton, harmonic_orders):
node_num = Y_base.shape[0]
V_results = np.zeros((node_num, len(harmonic_orders)), dtype=complex)
for idx, h in enumerate(harmonic_orders):
Y_harmonic = Y_base * h
# 处理奇异矩阵的情况
try: