自动控制装置课程设计电力系统潮流计算的程序设计Word格式文档下载.docx
《自动控制装置课程设计电力系统潮流计算的程序设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制装置课程设计电力系统潮流计算的程序设计Word格式文档下载.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
写出编程思想及流程框图。
并附录原程序。
图1IEEE9节点电力系统线路图
IEEE9节点电力系统原始数据：
图中GEN1节点为平衡节点，V1=1.04，GEN2和GEN3为PV节点，V2=1.025，P2=1.63，V3=1.025，P3=0.85，其他节点为PQ节点，S7=1.25+j0.5，S8=0.9+j0.3，S9=1.0+j0.35。
表1系统基本参数数据
节点总数
基准电压（KV）
基准功率（MW）
平衡节点
PV节点
PQ节点
计算精度
9
345
100
GEN1
GEN2,3
4~9
10（-1~-14）
表2系统线路原始参数（标幺值）
标号
起始节点i
终止节点j
电阻（R）
电抗（jX）
对地导纳（B/2）
1
2
5
0.000
0.063
0.019
0.072
0.075
3
6
0.012
0.101
0.105
4
0.059
8
0.039
0.170
0.179
0.017
0.092
0.079
7
0.032
0.161
0.153
0.010
0.085
0.088
0.058
表3节点功率、电压数据（标幺值）
节点I
P
Q
V
1.000
1.040
1.630
1.025
0.850
-1.250
-0.500
-0.900
-0.300
-1.000
-0.350
二、设计主要仪器设备和材料
表4设计主要设备
序号
名称
主要用途
计算机
程序编写
三、牛顿法潮流计算的步骤及计算程序框图
牛顿法潮流计算的求解过程大致可以分为以下几步：
（1）输入系统的原始数据，包括系统的信息，各线路和变压器所在节点的编号和等值电路中的参数；
各负荷所在节点的编号及其所取用的有功功率和无功功率；
作为PQ节点的发电机所在节点和编号及所给定的有功功率和无功功率，PV节点的编号和所接发电机的有功功率和电压有效值的给定值，平衡节点的编号和给定的电压有效值。
（2）形成节点导纳矩阵。
（3）给定各PQ节点的电压初值和除平衡节点外各节点电压相位的初值
并组成待求量的初始向量
和
。
（4）置迭代次数k=0。
（5）应用
、
及PV节点和平衡节点所给定的电压，按式1：
计算各PQ节点的有功功率误差
和无功功率误差
以及各PV节点的有功功率误差
，并组成功率误差向量
（6）按式2：
中的收敛判据判断最大的功率误差是否小于容许值，如果满足则转到第（11）步，否则进行下一步。
（7）应用
按式3和式4：
计算雅可比矩阵元素，并形成式5中的雅可比矩阵
（8）解修正方程式5，得出
（9）应用式6：
计算各节点电压和相位的修正值，即新的初值。
（10）置k=k+1返回第（5）步继续进行下一轮迭代。
（11）按式7：
计算平衡节点的发电机（或注入）有功功率和无功功率，并按式8：
计算各PV节点发电机（或注入）的无功功率；
按式9和式10：
计算各元件两端的功率和损耗，最后输出计算结果。
与上述步骤相对应的计算程序框图如下图所示：
四、程序代码
//文件一，NEquation.h:
interfacefortheNEquationclass.//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if!
defined（AFX_NEQUATION_H__7D6DCBC7_B370_4F2E_A720_4FB8BA7B55D9__INCLUDED_）
#defineAFX_NEQUATION_H__7D6DCBC7_B370_4F2E_A720_4FB8BA7B55D9__INCLUDED_
#if_MSC_VER>
1000
#pragmaonce
#endif//_MSC_VER>
#defineCHECKERROR
classNEquation
{
public:
NEquation（）;
virtual~NEquation（）;
voidSetSize（intsize）;
double&
Data（intlhs,intrhs）;
Value（intlhs）;
intRun（）;
protected:
intm_nNumber;
double*m_nDataBuffer;
double*m_nValue;
voidFactorial（）;
voidForward（）;
voidBackward（）;
virtualdoubleZEROD（）;
virtualdoubleZEROV（）;
};
NEquation:
:
NEquation（）
m_nDataBuffer=NULL;
m_nValue=NULL;
m_nNumber=0;
}
~NEquation（）
if（m_nDataBuffer!
=NULL）delete[]m_nDataBuffer;
if（m_nValue!
=NULL）delete[]m_nValue;
doubleNEquation:
ZEROD（）{return0.0;
ZEROV（）{return0.0;
voidNEquation:
SetSize（intsize）
if（size<
1）return;
m_nDataBuffer=newdouble[size*size];
m_nValue=newdouble[size];
for（inti=0;
i<
size*size;
i++）m_nDataBuffer[i]=ZEROD（）;
for（i=0;
size;
i++）m_nValue[i]=ZEROV（）;
m_nNumber=size;
double&
NEquation:
Data（intlhs,intrhs）
#ifdefined（CHECKERROR）
if（（lhs<
m_nNumber）&
&
（lhs>
=0）&
（rhs<
（rhs>
=0））
#endif
returnm_nDataBuffer[lhs*m_nNumber+rhs];
else
printf（"
Error"
）;
returnm_nDataBuffer[0];
Value（intlhs）
returnm_nValue[lhs];
returnm_nValue[0];
intNEquation:
Run（）
Factorial（）;
Forward（）;
Backward（）;
return1;
doublereverse（doubleff）{return（double）1.0/ff;
Factorial（）
inti,j,k;
m_nNumber;
i++）
{
//规格化formatline;
Data（i,i）=reverse（Data（i,i））;
for（j=i+1;
j<
m_nNumber;
j++）Data（i,j）=Data（i,i）*Data（i,j）;
//消去
j++）
{
for（k=i+1;
k<
k++）
{
Data（j,k）=Data（j,k）-Data（j,i）*Data（i,k）;
}
}
}
Forward（）
inti,j;
Value（i）=Data（i,i）*Value（i）;
j<
Value（j）=Value（j）-Data（j,i）*Value（i）;
Backward（）
for（i=1;
i<
for（j=1;
i+1;
Value（m_nNumber-i-1）-=Data（m_nNumber-i-1,m_nNumber-j）*Value（m_nNumber-j）;
#endif//!
//////////文件二，LF.h//////////////
#ifndef_LF_LCR_
#define_LF_LCR_
#include"
DataDesign.h"
intMakeY（intnB,intnL,Line*sL,double**YG,double**YB）;
intCalDeltaPQ（intnpv,intnpq,Bus*bus,double**YG,double**YB,int*p_Jtobus,double*deltaf）;
intFormJacobian（intnpv,intnpq,Bus*bus,double**YG,double**YB,int*p_Jtobus,double**Jac）;
#endif//_LF_LCR_
////////文件三，数据设计，DataDesign.h//////////
#ifndef_DATA_LCR_INCLUDE_
#define_DATA_LCR_INCLUDE_
structLine
intNum,NumI,NumJ,Type;
doubleR,X,B,K;
structBus
intNum;
doubleVolt,Phase,GenP,GenQ,LoadP,LoadQ;
intType;
structShunt
intNum,NumI;
doubleG,B;
#endif//_DATA_LCR_INCLUDE_
/////文件四，FormF.cpp//////////
#include<
math.h>
fstream.h>
LF.h"
stdio.h>
//formdeltapanddeltaq
intCalDeltaPQ（intnpv,intnpq,Bus*bus,double**YG,double**YB,int*p_Jtobus,double*deltaf）
inti,j;
//循环变量
intk;
//节点修正变量
doublei1,i2;
doubledphase;
i<
npv+npq+npq;
i++）
if（i<
npv+npq）//formdeltaP
i1=0;
k=p_Jtobus[i];
for（j=0;
j<
npv+npq+1;
j++）
dphase=bus[k].Phase-bus[j].Phase;
i1+=bus[j].Volt*（YG[k][j]*cos（dphase）+YB[k][j]*sin（dphase））;
deltaf[i]=bus[k].GenP-bus[k].LoadP-bus[k].Volt*i1;
else
{//formdeltaQ
i2=0;
i2+=bus[j].Volt*（YG[k][j]*sin（dphase）-YB[k][j]*cos（dphase））;
deltaf[i]=bus[k].GenQ-bus[k].LoadQ-bus[k].Volt*i2;
for（i=0;
npv+npq*2;
deltaf[i]*=（-1）;
return1;
/////文件五，计算雅可比矩阵，FormJ.cpp///////////
malloc.h>
string.h>
//////////////生成雅可比矩阵///////////////////
intFormJacobian（intnpv,intnpq,Bus*bus,double**YG,double**YB,int*p_Jtobus,double**Jac）
intnp=npv+npq;
////////生成H矩阵////////////
double**H;
H=（double**）newchar[（np）*sizeof（void*）];
for（i=0;
np;
i++）
H[i]=newdouble[np];
memset（H[i],0,sizeof（double）*（np））;
//清零
doubletemp=0;
for（j=0;
if（i!
=j）
dphase=bus[i+1].Phase-bus[j+1].Phase;
H[i][j]=bus[i+1].Volt*bus[j+1].Volt*（YG[i+1][j+1]*sin（dphase）-YB[i+1][j+1]*cos（dphase））;
temp+=H[i][j];
doubledphase1=bus[i].Phase-bus[0].Phase;
H[i][i]=temp*（-1）-bus[i+1].Volt*bus[0].Volt*（YG[i+1][0]*sin（dphase1）-YB[i+1][0]*cos（dphase））;
ofstreamfout1（"
out.txt"
ios:
app）;
/////////生成L矩阵////////////
double**L;
L=（double**）newchar[（np）*sizeof（void*）];
L[i]=newdouble[np];
memset（L[i],0,sizeof（double）*（np））;
for（i=npv;
for（j=npv;
L[i][j]=H[i][j];
L[i][i]=-1*H[i][i]-2*bus[i+1].Volt*bus[i+1].Volt*YB[i+1][i+1];
/////////////生成J矩阵///////////////////
double**J;
J=（double**）newchar[（np）*sizeof（void*）];
J[i]=newdouble[np];
memset（J[i],0,sizeof（double）*（np））;
np+1;
J[i][j]=-1*bus[i+1].Volt*bus[j+1].Volt*（YG[i+1][j+1]*cos（dphase）+YB[i+1][j+1]*sin（dphase））;
temp+=-1*J[i][j];
J[i][i]=temp;
/////////////////生成N矩阵/////////////////
double**N;
N=（double**）newchar[（np）*sizeof（void*）];
N[i]=newdouble[np];
memset（N[i],0,sizeof（double）*（np））;
N[i][j]=-1*J[i][j];
N[i][i]=J[i][i]+2*bus[i+1].Volt*bus[i+1].Volt*YG[i+1][i+1];
Jac[i][j]=H[i][j];
for（i=np;
np+npq;
Jac[i][j]=J[i-np+2][j];
for（j=np;
Jac[i][j]=N[i][j-np+2];
Jac[i][j]=L[i-np+2][j-np+2];
//////////////////输出雅可比矩阵///////////////////////
ofstreamfout（"
static
升级会员 