PQ分解法电力系统潮流计算程序报告.doc

一、概述本程序是PQ分解法中的BX法，本程序中主要用到的三个主要算法概述如下：1节点优化编号 本程序使用Tinney-2编号方法，也称为最小度算法，或半动态节点优化编号方法。该方法使用最为广泛，且简单有效，可以大大减少矩阵因子分解过程中产生的注入元的数目。2稀疏技术 稀疏技术包括稀疏矩阵技术和稀疏矢量技术。本程序使用了稀疏矩阵技术，利用网络矩阵的稀疏结构，减少了存储量和计算量，提高了求解网络方程的计算速度。3潮流计算的快速分解法（FDLF） 快速分解法不是求解高维数的修正方程，而是分别交替求解两个低维数且系数矩阵是常数矩阵的修正方程，因此计算速度快，收敛性好，应用广泛。二、输入数据格式说明第一行：支路数第二行：节点数第三行：接地支路数第四行：发电机数第五行：负荷数第六行：平衡节点号第七行：精度以下是支路数据：1、支路一端节点号 支路另一端节点号 支路电阻 支路电抗 接地电容(变压器变比) （节点号为负表明变压器支路,负号的节点侧为变压器的非标准变比侧,此时节点电容换为变压器变比；）2、接地支路号 电阻 电容以下是发电机数据：（最后一行是平衡机，其余发电机看成PV节点）节点号 有功功率 无功功率 电压（电压为负表示PV节点）以下是负荷数据：节点号 有功功率 无功功率 电压(初始为0)三、数据结构介绍/-线路数据结构体-/struct Lineint I ;/线路一端所连的节点号，节点号绝对值ij,i按绝对值从小到大排列; /节点号为负表示为变压器支路，负号的节点侧为变压器的非标准变比侧;此时节点电容换为变压器变比int j; /线路另一端所连的节点号double r;/线路电阻double x;/线路电抗double b;/接地电容，若为变压器节点电容换为变压器变比/这里的b为线路导纳的一半b/2int hh; /标记支路号 用于还原输出*line;/-接地线路数据结构体-/struct Grand_lineint i; /接地支路号double r;/接地支路电阻double b;/接地支路电容int hh; /标记支路号，用于还原输出*grand;/-发电机数据结构体-/struct Generatorint i; /发电机节点号,最后一个发电机为平衡节点double P;/发电机有功功率double Q;/发电机无功功率double V;/发电机机端电压,电压为负表示PV节点*generator;struct Pinghengjiint i;/平衡机节点号,最后一个发电机为平衡节点double P;/平衡机有功功率double Q;/平衡机无功功率double V;/平衡机机端电压*pinghengji;/-负荷数据结构体-/struct Loadint i;/负荷节点号double P;/负荷的有功功率double Q;/负荷的无功功率double V;/负荷处的电压(初始为0)*load;/-优化结构体-/struct Youhuaint nn;/记录节点的度int nn1;int *jd;/记录节点号int *w;*youhua;/-自导纳结构体-/struct Yiidouble g,b;*yii;struct Yii1double g,b;*yii1;/-互导纳结构体-/struct Yijdouble g,b;int j;*yij;struct Yij1double g,b;int j;*yij1;/-U-/struct U_Typedouble value;int j;*U1,*U2,*U;/-节点电压数组-/struct NodalVoltage_Typedouble V,theta;*NodalVoltage;三、程序流程介绍四、程序中重要函数体的说明1、读数据函数read(); 读入各个原始数据；输入5，则为IEEE5节点；输入14，则为IEEE14节点；输入30，则为IEEE30；输入57，则为IEEE57；输入118，则为IEEE118；2、节点优化函数op(); 在此函数里实现节点优化以及支路、发电机、负荷的重排；3、形成导纳矩阵函数daona(); 形成导纳矩阵，在这个函数中同时调用函数formb(1)形成因子表1；调用formbb(2)形成因子表2；4、计算节点电压的迭代函数Diedai(); 迭代过程见流程图；5、打印函数dayin(); 打印各节点电压的辐值和相位，各个支路的功率和整个网络的网损；五、小结1节点优化编号： 节点优化编号直接影响到矩阵A的因子表矩阵的稀疏度，而稀疏度的大小又直接影响到稀疏技术的使用效率的好坏。本程序使用Tinney-2编号方法，也称为最小度算法，或半动态节点优化编号方法。该方法使用最为广泛，且简单有效，可以大大减少矩阵因子分解过程中产生的注入元的数目。如果不进行节点优化编号而直接进行潮流计算，虽然也可以收敛，但是在矩阵因子分解过程中产生的注入元数目就会比较多，这样会使稀疏技术使用的效率大大降低。2稀疏技术：稀疏技术包括稀疏矩阵技术和稀疏矢量技术。本程序使用了稀疏矩阵技术，利用网络矩阵的稀疏结构，减少了存储量和计算量，提高了求解网络方程的计算速度。程序中没有用到稀疏矢量技术。3潮流计算的快速分解法（FDLF）：这是各种潮流解耦算法中收敛性最好的一种。其基本思想是：把节点功率表示成电压向量的极坐标方程，抓住主要矛盾，以有功功率误差作为修正电压相角的依据，以无功功率作为修正电