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ee_nl_mqp_desacoplado_rap.m
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% <ESTIMADOR DE ESTADOS MQP NÃO LINEAR - NON LINEAR WMS STATE ESTIMATION V1.0.
% This is the main source of this software that estimates the sates of a power network (complex voltages at nodes) described using an excel input data file >
% Copyright (C) <2017> <Sebastián de Jesús Manrique Machado> <e-mail:[email protected]>
%
% This program is free software: you can redistribute it and/or modify
% it under the terms of the GNU General Public License as published by
% the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
% (at your option) any later version.
%
% This program is distributed in the hope that it will be useful,
% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
% MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
% GNU General Public License for more details.
%
% You should have received a copy of the GNU General Public License
% along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
%ESTIMADOR DE ESTADOS NÃO LINEAR MQP
% Sebastián de Jesús Manrique Machado
% Estudante_Doutorado Em Engenharia Elétrica
% EESC/USP - 2017.
%EE_Nao_Linear
clc; clear all; close all;
%nome_sis = 'ej_eeAbur_3barras.xlsx';
%nome_sis = 'ej_ee_3barras_radial.xlsx';
%nome_sis = 'ej_ee_3barras.xlsx';
nome_sis = 'ej_ee_aula.xlsx';
tol = 0.00001;
disp('começo Estimação de Estados');
disp(datestr(now));
%|| Ler dados ||
%================
[P_base, V_base, num_linhas, num_barras, num_medidas, num_pmedidas, Dados_linhas, Dados_medidas, Dados_pmedidas] = ler_dados(nome_sis);
no_l_i = Dados_linhas(:,1);
no_l_j = Dados_linhas(:,2);
Zs_linha = Dados_linhas(:,3) + 1i*Dados_linhas(:,4);
Ys_linha = 1./Zs_linha; %Admitância Serie da Linha
b_shunt = 1i*Dados_linhas(:,5);
b_shunt_b = zeros(num_barras,1);
for i = 1 : num_linhas
b_shunt_b( no_l_i(i) ) = b_shunt_b( no_l_i(i) ) + b_shunt( i );
b_shunt_b( no_l_j(i) ) = b_shunt_b( no_l_j(i) ) + b_shunt( i );
end
tipo_m = Dados_medidas(:,1);
no_m_i = Dados_medidas(:,2);
no_m_j = Dados_medidas(:,3);
z = Dados_medidas(:,4);
desv_p = Dados_medidas(:,5);
tipo_pm = Dados_pmedidas(:,1);
no_pm_i = Dados_pmedidas(:,2);
no_pm_j = Dados_pmedidas(:,3);
z_pm = Dados_pmedidas(:,4);
desv_pm = Dados_pmedidas(:,5);
tol_m = zeros(2*num_barras-1, 1);
for i = 1 : 2*num_barras-1
tol_m(i) = tol;
end
%|| Cálculo Y Barras ||
%=======================
disp('Cálculo Ybarras')
[Y_barras] = calculo_Yb(Ys_linha, b_shunt, num_barras, num_linhas, no_l_i, no_l_j);
G_barras = real(Y_barras);
B_barras = imag(Y_barras);
Zs_linha2 = 1i*Dados_linhas(:,4);
Ys_linha2 = 1./Zs_linha2;
[Y_barras2]= calculo_Yb(Ys_linha2, b_shunt, num_barras, num_linhas, no_l_i, no_l_j);
G_barras2 = real(Y_barras2);
B_barras2 = imag(Y_barras2);
%|| Vetor que indica quantas medidas de cada tipo há ||
%=======================================================
num_tipo_m = zeros(5,1);
for i = 1 : size(tipo_m, 1)
if tipo_m(i) == 1
num_tipo_m(1) = num_tipo_m(1) + 1;
elseif tipo_m(i) == 2
num_tipo_m(2) = num_tipo_m(2) + 1;
elseif tipo_m(i) == 3
num_tipo_m(3) = num_tipo_m(3) + 1;
elseif tipo_m(i) == 4
num_tipo_m(4) = num_tipo_m(4) + 1;
elseif tipo_m(i) == 5
num_tipo_m(5) = num_tipo_m(5) + 1;
end
end
%INDEX
index_bs = zeros(num_medidas,1);
for i = 1 : num_medidas
for j = 1 : num_linhas
if ( no_m_i(i) == no_l_i(j) ) && ( no_m_j(i) == no_l_j(j) )
index_bs(i) = j;
break;
elseif ( no_m_i(i) == no_l_j(j) ) && ( no_m_j(i) == no_l_i(j) )
index_bs(i) = j;
break;
end
end
end
%|| Cálculo Wmedidas ||
%=======================
W = zeros(num_medidas);
for i = 1 : num_medidas
W(i, i) = 1/desv_p(i)^2;
end
%Fazer função index
%|| Ini Vetor Estados ||
%========================
v_barras = ones(num_barras, 1);
delt_barras = zeros(num_barras, 1);
%v_barras = [1; 1; 1];
%delt_barras = [0; -0.043; -0.22];
x = [delt_barras; v_barras];
Delta_theta = zeros(num_barras-1, 1);
Delta_V = zeros(num_barras, 1);
Delta_x = [Delta_theta; Delta_V];
%Cálculo unico das matrizes
[ V_complejo, I_inj, S_calc, P_calc, Q_calc ] = calc_PQ_VI( v_barras, delt_barras, Y_barras );
[ J_Pt, J_Pv, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H, n_p, n_q ] = jacobiano( v_barras, delt_barras, -G_barras, -B_barras, abs(b_shunt_b), P_calc, Q_calc, tipo_m, no_m_i, no_m_j, num_medidas, num_tipo_m, num_barras, index_bs );
W_pt = W(1:n_p, 1:n_p);
[ G_pt ] = calc_G( J_Pt, W_pt );
iG_pt = inv(G_pt);
[ J_Pt2, J_Pv, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H, n_p, n_q ] = jacobiano( v_barras, delt_barras, -G_barras2, -B_barras2, abs(b_shunt_b), P_calc, Q_calc, tipo_m, no_m_i, no_m_j, num_medidas, num_tipo_m, num_barras, index_bs );
W_qv = W(n_p+1:n_p+n_q , n_p+1:n_p+n_q);
[ G_qv ] = calc_G( [J_Qv;J_Vv], W_qv) ;
iG_qv = inv(G_qv);
flag_P = 1;
flag_Q = 1;
cont = 0;
disp('Começo iterações');
while(flag_P || flag_Q)
cont = cont + 1;
disp(strcat('----Iteração---- ',num2str(cont)))
[ V_complejo, I_inj, S_calc, P_calc, Q_calc ] = calc_PQ_VI( v_barras, delt_barras, Y_barras );
[ h,z_m_h ] = calc_z_m_h ( num_barras, num_linhas, num_medidas, no_l_i, no_l_j, Y_barras, b_shunt, I_inj, V_complejo, v_barras, S_calc, z, tipo_m, no_m_i, no_m_j );
%Função Objetivo
Jx = z_m_h.' * W * z_m_h
%Delta_theta = iG_pt * ( J_Pt.' * W_pt * z_m_h(1:n_p)./v_barras(2:num_barras) );
Delta_theta = iG_pt * ( J_Pt.' * W_pt * z_m_h(1:n_p) );
[ V_complejo, I_inj, S_calc, P_calc, Q_calc ] = calc_PQ_VI( v_barras, delt_barras, Y_barras );
[ h,z_m_h ] = calc_z_m_h ( num_barras, num_linhas, num_medidas, no_l_i, no_l_j, Y_barras, b_shunt, I_inj, V_complejo, v_barras, S_calc, z, tipo_m, no_m_i, no_m_j );
if ( all( abs(Delta_theta) <= tol_m(1:num_barras-1) ) )
flag_P = 0;
else
delt_barras = delt_barras + [0;Delta_theta];
x = [delt_barras; v_barras]
end
[ V_complejo, I_inj, S_calc, P_calc, Q_calc ] = calc_PQ_VI( v_barras, delt_barras, Y_barras );
[ h,z_m_h ] = calc_z_m_h ( num_barras, num_linhas, num_medidas, no_l_i, no_l_j, Y_barras, b_shunt, I_inj, V_complejo, v_barras, S_calc, z, tipo_m, no_m_i, no_m_j );
%Delta_V = iG_qv * ( [J_Qv;J_Vv].' * W_qv * z_m_h(n_p+1:n_p+n_q)./v_barras );
Delta_V = iG_qv * ( [J_Qv;J_Vv].' * W_qv * z_m_h(n_p+1:n_p+n_q) );
if ( all(abs(Delta_V) <= tol_m(num_barras:2*num_barras-1)) )
flag_Q = 0;
else
v_barras = v_barras + Delta_V;
x = [delt_barras; v_barras]
end
end
disp('Estimação de Estados Finalizada')
[ V_complejo, I_inj, S_calc, P_calc, Q_calc ] = calc_PQ_VI( v_barras, delt_barras, Y_barras );
[ J_Pt, J_Pv, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H, n_p, n_q ] = jacobiano( v_barras, delt_barras, -G_barras, -B_barras, abs(b_shunt_b), P_calc, Q_calc, tipo_m, no_m_i, no_m_j, num_medidas, num_tipo_m, num_barras, index_bs );
[ G ] = calc_G( H, W );
iG = inv(G);
Om = inv( W ) - ( H * iG * H.' );
residuo_N = normalizar_r(z_m_h, Om)
index_m_eg = abs(residuo_N)>=max( abs(residuo_N) )
imprimir_res( num_barras, num_linhas, num_medidas, tipo_m, Jx, no_l_i, no_l_j, no_m_i, no_m_j, z, h, v_barras, delt_barras, z_m_h, residuo_N, P_base, V_base, cont, nome_sis );