华北电力大学潮流上机课程设计报告.docx

1、华北电力大学潮流上机课程设计报告课程设计报告( 20142015年度第一学期)名 称：电力系统潮流上机 院 系：电气与电子工程学院 班 级： 电气1215 学 号： 学生姓名： 指导教师： 王莉丽 设计周数： 两周 成 绩： 日期： 2015年1月4日一、课程设计的目的与要求培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识二、设计正文（详细内容见附录）1 手算2 计算机计算3 思考题三、课程设计总结或结论四、参考文献1. 电力系统分析基础，李庚银，机械工业出版社，2011年，第一版；2. 电力系统稳态分析，陈珩，中国电力出版社，2007年，第三版；附录（包括：1.手算过程及结

2、果；2.计算机计算流程图、表格、数据；3.思考题答案）附录1. 手算过程及结果2. 计算机计算流程图3.完整的潮流程序头文件（定义变量）：#define Bus_Num 9#define Line_Num 9#define Precision 1e-5struct Bus int No ; float Voltage,Phase,GenP,GenQ,LoadP,LoadQ; int Type;gBusBus_Num;struct Line int No,No_I,No_J; float R,X,B,k;gLineLine_Num;float gY_GBus_NumBus_Num,gY_BBus

3、_NumBus_Num;float gDelta_PBus_Num-1,gDelta_QBus_Num-1,gDelta_PQ2*(Bus_Num-1);float gJaccobi2*(Bus_Num-1)2*(Bus_Num-1);float gDelta_fBus_Num-1,gDelta_eBus_Num-1,gDelta_fe2*(Bus_Num-1);float gfBus_Num,geBus_Num;主程序：/ flow.cpp: 主项目文件#include stdafx.h#include NEquation.h#include math.h#include stdio.h#i

4、nclude config.husing namespace System;void test()NEquation ob1; ob1.SetSize(2); ob1.Data(0,0)=1; ob1.Data(0,1)=2; ob1.Data(1,0)=2; ob1.Data(1,1)=1;ob1.Value(0)=4; ob1.Value(1)=6; ob1.Run();printf(x1=%fn,ob1.Value(0); printf(x2=%fn,ob1.Value(1);void GetData()/Read the data FILE *fp; int i; fp=fopen(E

5、:1121960726flowdatadata.txt,r); if(fp=NULL) printf(Can not open the file named data.txt n); return; for(i=0;i=Bus_Num-1;i+) fscanf(fp,%d,%f,%f,%f,%f,%f,%f,%d,&gBusi.No,&gBusi.Voltage,&gBusi.Phase, &gBusi.GenP,&gBusi.GenQ,&gBusi.LoadP,&gBusi.LoadQ,&gBusi.Type); for(i=0;i=Line_Num-1;i+) fscanf(fp,%d,%

6、d,%d,%f,%f,%f,%f,&gLinei.No,&gLinei.No_I,&gLinei.No_J, &gLinei.R,&gLinei.X,&gLinei.B,&gLinei.k); fclose(fp);void GetYMatrix() int i,j,bus1,bus2; float r,x,d,g,b,g1,b1,g2,b2,g3,b3; FILE *fp; for(i=0;i=Bus_Num-1;i+) for(j=0;j=Bus_Num-1;j+) gY_Gij=0; gY_Bij=0; for(i=0; i=Line_Num-1; i+) if(gLinei.k=0)

7、bus1=gLinei.No_I-1; bus2=gLinei.No_J-1; r=gLinei.R; x=gLinei.X; d=r*r+x*x; g=r/d; b=-x/d; gY_Gbus1bus1=gY_Gbus1bus1+g; gY_Gbus2bus2=gY_Gbus2bus2+g; gY_Gbus1bus2=gY_Gbus1bus2-g; gY_Gbus2bus1=gY_Gbus2bus1-g; gY_Bbus1bus1=gY_Bbus1bus1+b+gLinei.B; gY_Bbus2bus2=gY_Bbus2bus2+b+gLinei.B; gY_Bbus1bus2=gY_Bb

8、us1bus2-b; gY_Bbus2bus1=gY_Bbus2bus1-b; else bus1=gLinei.No_I-1; bus2=gLinei.No_J-1; x=gLinei.X; d=r*r+x*x; g=r/d; b=-x/d; g1=g/gLinei.k; b1=b/gLinei.k; g2=g*(1-gLinei.k)/(gLinei.k*gLinei.k); b2=b*(1-gLinei.k)/(gLinei.k*gLinei.k); g3=g*(gLinei.k-1)/gLinei.k; b3=b*(gLinei.k-1)/gLinei.k; gY_Gbus1bus1=

9、gY_Gbus1bus1+g1+g2; gY_Gbus2bus2=gY_Gbus2bus2+g1+g3; gY_Gbus1bus2=gY_Gbus1bus2-g1; gY_Gbus2bus1=gY_Gbus2bus1-g1; gY_Bbus1bus1=gY_Bbus1bus1+b1+b2; gY_Bbus2bus2=gY_Bbus2bus2+b1+b3; gY_Bbus1bus2=gY_Bbus1bus2-b1; gY_Bbus2bus1=gY_Bbus2bus1-b1; / output the Y matrix fp=fopen(E:1121960726flowdataymatrix.tx

10、t,w); if(fp=NULL) printf(Can not open the file named ymatrix.txt n); return ; fprintf(fp,-Y Matrix-n); for(i=0;i=Bus_Num-1;i+) for(j=0;j=Bus_Num-1;j+) fprintf(fp,Y(%d,%d)=(%10.5f,%10.5f)n,i+1,j+1,gY_Gij,gY_Bij); fclose(fp); void SetInitial() int i; for(i=0;i=Bus_Num-1;i+) if(gBusi.Type=3) gfi=gBusi.

11、Voltage*sin(gBusi.Phase); gei=gBusi.Voltage*cos(gBusi.Phase); else gfi=0; gei=1; void GetUnbalance() int i,j; FILE *fp; for(i=0;i=Bus_Num-2;i+) gDelta_Pi=gBusi+1.GenP-gBusi+1.LoadP; if(gBusi+1.Type=2) /PV节2点 gDelta_Qi=gBusi+1.Voltage*gBusi+1.Voltage-(gei+1*gei+1+gfi+1*gfi+1); else gDelta_Qi=gBusi+1.

12、GenQ-gBusi+1.LoadQ; for(j=0;j=Bus_Num-1;j+) gDelta_Pi=gDelta_Pi-gei+1*(gY_Gi+1j*gej-gY_Bi+1j*gfj)-gfi+1*(gY_Gi+1j*gfj+gY_Bi+1j*gej); if(gBusi+1.Type=1) /PQ节2点 gDelta_Qi=gDelta_Qi-gfi+1*(gY_Gi+1j*gej-gY_Bi+1j*gfj)+gei+1*(gY_Gi+1j*gfj+gY_Bi+1j*gej); for(i=0;i=Bus_Num-2;i+) /合并? gDelta_PQ2*i=gDelta_Pi;

13、 gDelta_PQ2*i+1=gDelta_Qi; fp=fopen(E:1121960726flowdataunbalance.txt,w); if(fp=NULL) printf(无法打开文件：”unbalance.txt n); return ; fprintf(fp,-Unbalance-n); for(i=0;i=2*Bus_Num-3;i+) fprintf(fp,Unbalance%d=%10.5fn,i+1,gDelta_PQi); fclose(fp); void GetJaccobi() int i,j; float gaBus_Num-1,gbBus_Num-1; FI

14、LE *fp; for(i=0;i=Bus_Num-2;i+) /计算注入电流 gai=0; gbi=0; for(j=0;j=Bus_Num-1;j+) gai=gai+gY_Gi+1j*gej-gY_Bi+1j*gfj; gbi=gbi+gY_Gi+1j*gfj+gY_Bi+1j*gej; for(i=0;i=Bus_Num-2;i+) for(j=0;j=Bus_Num-2;j+) if(i!=j) gJaccobi2*i2*j=-gY_Bi+1j+1*gei+1+gY_Gi+1j+1*gfi+1; gJaccobi2*i2*j+1=gY_Gi+1j+1*gei+1+gY_Bi+1j+1

15、*gfi+1; if(gBusi+1.Type=2) /PV节2点 gJaccobi2*i+12*j=0; gJaccobi2*i+12*j+1=0; else /PQ gJaccobi2*i+12*j=-gJaccobi2*i2*j+1; gJaccobi2*i+12*j+1=gJaccobi2*i2*j; else gJaccobi2*i2*j=-gY_Bi+1j+1*gei+1+gY_Gi+1j+1*gfi+1+gbi; gJaccobi2*i2*j+1=gY_Gi+1j+1*gei+1+gY_Bi+1j+1*gfi+1+gai; if(gBusi+1.Type=2) /PV节2点 gJ

16、accobi2*i+12*j=2*gfi+1; gJaccobi2*i+12*j+1=2*gei+1; else /PQ节点 gJaccobi2*i+12*j=-gY_Gi+1j+1*gei+1-gY_Bi+1j+1*gfi+1+gai; gJaccobi2*i+12*j+1=-gY_Bi+1j+1*gei+1+gY_Gi+1j+1*gfi+1-gbi; fp=fopen(,w); if(fp=NULL) printf(无法打开文件：” jaccobi.txt n); return ; fprintf(fp,-Jaccobi Matrix-n); for(i=0;i=2*Bus_Num-3;i

17、+) for(j=0;j=2*Bus_Num-3;j+) fprintf(fp,jaccobi(%d,%d)=%10.5fn,i+1,j+1,gJaccobiij); fclose(fp);void GetRevised() int i,j; FILE *fp; NEquation ob1; /解矩阵方程 ob1.SetSize(2*(Bus_Num-1); for(i=0;i=2*Bus_Num-3;i+) for(j=0;j=2*Bus_Num-3;j+) ob1.Data(i,j)=gJaccobiij; for(i=0;i=2*Bus_Num-3;i+) ob1.Value(i)=gD

18、elta_PQi; ob1.Run(); for(i=0;i=Bus_Num-2;i+) gDelta_fi=ob1.Value(2*i); gDelta_ei=ob1.Value(2*i+1); gDelta_fe2*i=gDelta_fi; gDelta_fe2*i+1=gDelta_ei; fp=fopen(E:1121960726flowdatarevised.txt,w); if(fp=NULL) printf(无法打开文件：” revised.txt n); return ; fprintf(fp,-Revised-n); for(i=0;i=2*Bus_Num-3;i+) fpr

19、intf(fp,revised%d=%10.5fn,i+1,gDelta_fei); fclose(fp);void GetNewValue() int i; FILE *fp; for(i=0;i=Bus_Num-2;i+) gfi+1=gfi+1+gDelta_fi; gei+1=gei+1+gDelta_ei; fp=fopen(E:1121960726flowdatanewvalue.txt,w); if(fp=NULL) printf(无法打开文件：”newvalue.txt n); return ; fprintf(fp,-New Value-n); for(i=0;i=Bus_N

20、um-2;i+) fprintf(fp,f(%d)=%10.5f,e(%d)=%10.5fn,i+1,gfi+1,i+1,gei+1); fclose(fp);int main(array args) int i,Count_Num; float maxValue; /test(); GetData(); GetYMatrix(); SetInitial(); for(Count_Num=0;Count_Num=100;Count_Num+) GetUnbalance(); GetJaccobi(); GetRevised(); GetNewValue(); maxValue=fabs(gDe

21、lta_fe0); for(i=1;i=2*(Bus_Num-1)-1;i+) if(maxValuefabs(gDelta_fei) maxValue=fabs(gDelta_fei); if(maxValuePrecision) break; printf(%dn,Count_Num); for(i=0;i=Bus_Num-1;i+) printf(%10.5fn,sqrt(gei*gei+gfi*gfi); while(true) return 0;计算结果：（1）原始数据：（2）节点导纳矩阵：(3)Jacobi矩阵：（4）NewVoltageValue:(5)不平衡量：（6）修正量：（6）结果：3. 回答思考题1. 潮流计算的方法有哪些？各有何特点？2. 如果交给你一个任务，请你用已有的潮流计算软件计算北京城市电网的潮流，你应该做哪些工作？（收集哪些数据，如何整理，计算结果如何分析）3. 设计中遇到的问题和解决的办法。