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ee_nl_mqp_tap_eg.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';
%nome_sis = 'IEEE_14_busbar.xlsx';
%nome_sis = 'IEEE_14_busbar_ex1.xlsx';
%nome_sis = 'IEEE_14_busbar_ex1_dados_london.xlsx';
%nome_sis = 'IEEE_14_busbar_ex1_dados_london2a.xlsx';
nome_sis = 'IEEE_14_busbar_prova_london_b.xlsx'
tol = 10e-5;
%tol = 0.001;
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);
[P_base, V_base, num_linhas, num_barras, num_medidas, num_pmedidas, Dados_linhas, Dados_medidas, Dados_pmedidas] = ler_dados_tap(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);
a_tap = Dados_linhas(:,6); %DADOS TAP
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);
[Y_barras, b_shunt_m, a_tap_m] = calculo_Yb_tap(Ys_linha, b_shunt, num_barras, num_linhas, no_l_i, no_l_j, a_tap);
G_barras = real(Y_barras);
B_barras = imag(Y_barras);
%|| Vetor que indica quantas medidas de cada tipo há ||
%=======================================================
[ num_tipo_m ] = quant_tipo_medidas( tipo_m );
[ num_tipo_pm ] = quant_tipo_medidas( tipo_pm );
%|| Vetor que indica quantas medidas de cada tipo há ||
%=======================================================
%INDEX
[ index_bs ] = calc_index_bshunt_ij( no_l_i, no_l_j, no_m_i, no_m_j, tipo_m, num_linhas, num_medidas );
%|| 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];
flag = 1;
cont = 0;
disp('Começo iterações');
while(flag && cont<200)
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 );
%[ J_Pt, J, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H ] = jacobiano( v_barras, delt_barras, -G_barras, -B_barras, b_shunt_m, P_calc, Q_calc, tipo_m, no_m_i, no_m_j, num_medidas, num_tipo_m, num_barras, index_bs );
[ J_Pt, J, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H ] = jacobiano_tap( v_barras, delt_barras, -G_barras, -B_barras, b_shunt_m, P_calc, Q_calc, tipo_m, no_m_i, no_m_j, num_medidas, num_tipo_m, num_barras, index_bs, a_tap_m );
[ G ] = calc_G( H, W );
%[ 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 );
[ h,z_m_h ] = calc_z_m_h_tap( num_barras, num_linhas, num_medidas, no_l_i, no_l_j, Y_barras, 1i*b_shunt_m, 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_x_a = Delta_x;
iG = inv(G);
Delta_x = G \ ( H' * W * z_m_h )
x = x + [0;Delta_x];
delt_barras = x(1:num_barras)
v_barras = x(num_barras+1:2*num_barras)
if ( all(abs(Delta_x) <= tol_m) )
flag = 0;
disp('Estimação de Estados Finalizada')
break;
end
end
[ V_complejo, I_inj, S_calc, P_calc, Q_calc ] = calc_PQ_VI( v_barras, delt_barras, Y_barras );
%[ J_Pt, J, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H ] = 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 );
[ J_Pt, J, J_Qt, J_Qv, J_Vt, J_Vv, H ] = jacobiano_tap( v_barras, delt_barras, -G_barras, -B_barras, b_shunt_m, P_calc, Q_calc, tipo_m, no_m_i, no_m_j, num_medidas, num_tipo_m, num_barras, index_bs, a_tap_m );
[ G ] = calc_G( H, W );
iG = inv(G);
Om = inv( W ) - ( H * iG * H.' );
[ h,z_m_h ] = calc_z_m_h_tap( num_barras, num_linhas, num_medidas, no_l_i, no_l_j, Y_barras, 1i*b_shunt_m, I_inj, V_complejo, v_barras, S_calc, z, tipo_m, no_m_i, no_m_j );
residuo_N = normalizar_r(abs(z_m_h), Om)
r_N_max = max( abs(residuo_N) )
bool_index_m_eg = abs(residuo_N) >= r_N_max
[ UI, erro_est ] = calcular_UI( num_medidas, H, iG, W, 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, UI, erro_est, P_base, V_base, cont, nome_sis );
residuo_N(bool_index_m_eg)
if(r_N_max >= 3)
disp('--**Foi detectada medida portadora de E.G.**--');
for i = 1 : size(residuo_N,1)
if residuo_N(i) == r_N_max
index_m_eg = i;
break;
end
end
disp( strcat('--**Eliminou-se Medida: ',num2str(index_m_eg),', **--\n--**Tipo: ',num2str(tipo_m(index_m_eg)),'-',num2str(no_m_i(index_m_eg)),'-', num2str(no_m_j(index_m_eg)),'**--' ));
%Atualizar medidas, num medidas, num tipo, tipo
num_tipo_m( tipo_m(index_m_eg) ) = num_tipo_m( tipo_m(index_m_eg) ) - 1;
tipo_m = [tipo_m(1:index_m_eg-1, :) ;tipo_m(index_m_eg+1:size(tipo_m,1), :) ];
no_m_i = [no_m_i(1:index_m_eg-1, :) ;no_m_i(index_m_eg+1:size(no_m_i,1), :) ];
no_m_j = [no_m_j(1:index_m_eg-1, :) ;no_m_j(index_m_eg+1:size(no_m_j,1), :) ];
z = [z(1:index_m_eg-1, :) ;z(index_m_eg+1:size(z,1), :) ];
%Atualizar matriz W
W = [W(1:index_m_eg-1, :) ;W(index_m_eg+1:size(W,1), :) ];
W = [W( : , 1:index_m_eg-1) ,W( : , index_m_eg+1:size(W,1)) ];
end