华电潮流上机计算实验报告分析

1、华蛀#力*孑电力系统潮流上机课程设计报告院 系：电气与电子工程学院 班 级:电气1205学 号：1121181223学生姓名：王城指导教师：孙英云设计周数：两周成 绩：日期：2015年7月7日课程设计报告一、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（详细内容见附录）四、参考文献水利电力出版社;1. 电力系统计算：电子数字计算机的应用，西安交通大学等合编。北京:2. 现代电力系统分析，王锡凡主编，科学出版社；3. 电力系统稳态分析，陈術，中国电力出版社，1995年

2、，第三版；附录（设计流程图、程序、表格、数据等）课程设计报告4. 机算潮流程序及结果/ dierti.cpp :定义控制台应用程序的入口点。井include stdafxhstruct Line/线路结构体int Num, NumI, Num J;/线路号 左节点名 右节点名float R, X, B.K;/电阻电抗电纳变比（K等于1为普通支路，不等于1为变压器支路的变比）；struct Bus节点结构体int Num ;float Volt, Phase, GenP, GenQ, LoadP, LoadQ;int Type;；ftincludestdio. h ftinclude/zstri

3、ng h ftinclude/?math h 井includestdlib h井define NBUS 4井define NLINE 4/* Global variables */ int nL, nB, nVA, nSH;float XNBUS;int L;double def2京NBUS;double mn50;void Gauss (double a50 50, double b50, int n)/*定义高斯法 */2课程设计报告int JS50;int i, j,k;float d, t, x50;FILE *fp;int L=l;for(i=0;i50;i+) JSi=O;for(

4、k=0;kn;k+)d=0.0;for(j=k;jd) d=fabs(akj);JSk=j;if(fabs(d)0. 000001)/*在一行中找到一个最大值赋值d,并用JSK记住这个最大值所在的列号权/*如果d的数值太小，做为被除数将带来很大的误左*/L=0;else if(JSk!=k)for(i=0;in;i+)t=aik;aik=aijSk;aijSk=t;进行列交换，让最大值始终在对角元上*/if(L=0)break;for(j=k+l; jn; j+)akj=ak j/ak k;/*对角元上的元素消为 1*/bk=bk/akk;for(i=k+l;in;i+)for(j=k+l;

5、j0. 00001)xnT=bnT;for(i=n-2;i=0;i) t=0. 0;for (j=i+l; jn; j+) t=t+ai j*x j;xi=(bi-t);将结果写到TXT文件中*/if (fp=fopen (gauss txt, w) NULL) printfCerr) ;exit(0);for(i=0;i莎r决r决r净r决广 dGir知 dr知 dN 知 dH 知 d4Bdp 知 dp 知 i2 二SBi NunpirSBi volrdrSBi phaseHdw SBi Genpd3wBi Gen?d4SBi Loadp=dp SBi LoadQd6 八 SBi T ypeH

6、iwfor (70 二nt 二*二SLi /um=SLi NUSI =SLi /UD1JH0八SLi R=SLi x=SLi WHO-sSLi K=l 0-fscanf(fpc2d 净 3d 净 3d 障歹 f 决f 决：Tdildi2di3&dl&d2dd3&d4;SLi NumuirSLi NUSI HiwsLiNumJHi3-SLi RdrSLi xd2wLi B=d5?SLi Kudrr课程设计报告if(fp!二NULL) fclose(fp);Hake Y Matrix*/for (i=l;inB+l; i+)for (j=l; jnB+l; j卄)YGij=O.O;YBij=O.O

7、;for (1=0; lnL; 1 卄)i=sLlNumI;j 二 sLlNumJ;r=sLl.R;x=sL 1 X;dl=r*r+x*x;g=r/dl;b=-x/dl;m=sLl K;if(fabs (sLl K-l. 0) 0. 000001)/普通支路YGii=YGii+g;YGjj=YGjj+g;YBi i=YBi i+b+sLl. B;YBjj二 YBjj+b+sLlB;YGij=YGij-g;YGji=YGji-g;YBij二 YBij-b;YBji二 YBji-b;else变压器支路哗，匕奁q去舀！课程设计报告(YGi i=YGi i+g/m+g*(nrl)/m;YGj j=YG

8、j j+g/m+g*(l-m) /m/m;YBi i=YBi i+b/m+b*(m-l)/m;YBj j二YBj j+b/m千b*(l-m) /m/m;YGi j二YGiYGj i二YGj i-g/m;/* Check the Y matrix */if (fp=fopen(?，GGBB. txt, w)=NULL) printfCCan not open the file named GGBB. txt n) ;exit (0);fprintf (fp, Y Matrixn);for (i=l; inB+l; i卄)for (j=l; j0. 000001)fprintf(fp, Y(%3d

9、, %-3d) = (%10. 5f,%10. 5f)n, i, j, YGi j, YBi j);if(fp!二NULL) fclose(fp);/*节点电压附初值*/for(i=l;inB+l;i+)辻(sBi-l.Type=0)(ui0=0.0;ui 11=1.0;else if(sBi-l.Type=l)(uil=sBi-l.Volt;ui 01=0.0;else if(sBi-l.Type=2)课程设计报告ui 0= sBi-l. Phase;for(v=l;v+)/*迭代次数可以无限大*/*节点电压附初值*/printf (*迭代第d次賦予的电压初值为e+jf:n, v);for(

10、i=l;i ui 0);printfCn3;printfCn3;/*求偏移呈*/double P_P1O;double P_Q1O;double P_UU10;for(i=l;inB+l;i+)if (sBiT Type=2)P_Pi=OO;P_Qi=OO;P_UUi=1.05;if(sBi-l.Type=O)double tempP=0. 0;double tempQ=0. 0;for(j=l;jnB+l;j+) tempF+二YGi j*uj-YBi j純j 0;华參匕屯q *芳！课程设计报告tempQ+二YGi j*uj O+YBi j*uj 1；P_Pi = (sBiT GenP-sB

11、li-1. LoadP)-tempP*ui l-tempQ*ui 02 ；P_Qi = (sBi-l GenQ-sBi-l. LoadQ)-tempP*ui 0+tempQ*ui 1;P_UUi=0. 0;if(sBi-l.Type=l)double tempP=0. 0;double tempQ=0. 0;for(j=l;jnB+l;j+)tempP+二YGij*uj-YBij和j0;tempQ+二YGi j*uj 0+YBi j*uj 1；P_Pi = (sBiT GenP-sBli-1. LoadP)-tempP*ui l-tempQ*ui 02 ；P_UUi=sBi-l. Volt*s

12、Bi-l. Volt-ui l*ui l-ui 0*ui 0;P_Qi=00;/*偏移呈阵*/double P_PQ6;int a=0;for(i=l;i3;i+)P_PQa=P_Pi;a=a+2;a=l；for(i=l;i3;i+)P_PQa=P_Qi;a=a+2;课程设计报告P_PQ4=P_P3;P_PQ5=P_UU3;printf (迭代第%d次的偏移量为:n, v);for(i=0;i6;i+)printfC%r,P_PQi);printfCn);printfCn3;printfCn3;/*雅可比矩阵*/double H 6, N 6 6, J 6 ,L 6 6, R ，S 6, aa

13、 6, bb ； for(i=l;i5;i+) if(fabs(sBi-l. Type-2. 0X0. 000001)continue;else(for(j=l;j5;j-H.)if(i!=j)Hi j=-YBi j*ui l+YGi j*ui 0;Ni j=YGi j*ui l+YBi j*ui 0;JijTij；Lij=Hij;Rij=O;Sij=O;elseaai=bbi=0. 0;for(n=l;n5;n+)10课程设计报告aai+=YGi n*un l-YBi n*un 0;bbi+=YGi n*un 0+YBi n*un 1;Hi i=-YBi i*ui l+YGi i*ui 0+

14、bbi;Ni i=YGi i*ui l+YBi i*ui 0+aai;Ji il=-YGi i*ui l-YBi i*ui 0+aai;Li i=YGi i*ui 0-YBi i*ui l-bbi;Ri il=2*ui0;Si i=2*uil;double ss5050;for(i=0;i6;i+)for(j=0;j6;j+)ssij=0.0;for(i=l;i3;i+)for(j=l;j4;j+)lss2*i-22*j-2=Hij;ss2*i-2 2*j-l=Ni j;ss2*i-l2*j-2=Jij;ss2*i-l2*j-l=Lij;i=3;for(j=l;j4;j+)11课程设计报告fo

15、r(j=l;j4;j+) (ss2*i-22*j-2=HijJ;ss2*i-2 2*j-l=Ni j;ss2*i-l 2*j-2=Rij;ss2*i-l 2*j-l=Sij;printf (”迭代第d次的雅可比矩阵为：n, v);for(i=0;i6;i+)(for(j=0;j6;j+)printf (%10f, ssij);printfCn);printfCn);printfCn);Gauss(ss, P_PQ, 6);for(i=l;inB;i+)uiO=ui0 4mn2*(i-1):ui l=ui 1+mn2*1-1;double max;max二fabs(P_PQ0);for(i=0;

16、i=5;i+)if (maxfabs(P_PQi)max=fabs(P_PQi);if(fabs(max)0. 0001)printf (*满足精度要求,迭代终止,迭代次数为%dn,v);printfCn);printfCn);12课程设计报告break;/叠代循环的括号*/printf (*最终求得的节点电压值为e+jf:n);for(i=l;inB+l;i+)printf (*%lf,%lfn*Fui lluti 0);printfCXn);printfCXn);double uu5, Phase5;for(i=l;inB+l;i+)(uui=sqrt(ui l*ui l+ui 0*ui

17、0);Phasei=atan(ui 0/ui 1);for(i=l;inB+l;i+)printf (*%lf,%lfn*F uui, Phasei);*计算线路功率和平衡节点PV节点功率*/double P5,Q5;double tempP=0. 0;double tempQ=0. 0;for(i=l;inB+l;i+)(for(j=l;jnB+l;tempP+二YGij*ujl-YBij純j0;tempQ+二YGi j*uj O+YBi j*uj 1;Pi=tempP*ui l+tempQ*ui 0;Qi=tempP*ui 0-tempQ*ui 1;tempP=0. 0;13课程设计报告t

18、empQ=O. 0;for(i=l;inB+l;i+)printff 节点%d 注入功率为%If, %lfn, i, Pi, Qi);/*支路功率*/double V42;for(i=l;i5;i+)for(j=0;j3;j+)Vij=uij;double sP55, sQ55;double dsq dsp, dp, sumgen;for(i=l;iNBUS+l;i+)for(j=l;jNBUS+l;j+)sPi j=0.0;sQi j=0.0;for (1=0; lnL; 1 卄)i=sL 1 NumI;j=sLl.NumJ;r=sLl.R;x=sLl. X;dl=r*r+x*x;g=r/d

19、l;14哗外奁q去芳！ 课程设计报告b=-x/dl;if(fabs(sL1 K-l. 0)0.000001)/Normal lines or transformers*/sPi j=Vi l*Vi l*g-Vi l*Vj l*(g*cos(Vi O-Vj 0)+b*sin(Vi O-Vj 0); sQij=-(Vil*Vil*sLl. B+Vi l*Vi l*b+Vi l*Vj l*(g*sin(Vi O-Vj 0)-b*cos(Vio-vjo)；sPj i=Vj l*Vj l*g-Vi l*Vj l*(g*cos(Vj 0-Vi 0)+b*sin(Vj 0-Vi 0); sQji=-(Vjl

20、*Vjl*sLl. B+Vj l*Vj l*b+Vi l*Vj l*(g*sin(Vj 0-Vi 0)-b*cos(Vjo-vio)；else/abnormal transformer ratio*/sPij=Vil*Vil*g/sLl.B/sLl.B-Vil*Vjl*(g*cos(Vi0-Vj0)/sLtl. B+b*sin(ViO-VjO)/sLl.B);sQi j=-(Vi l*Vi l*b/sLl. B/sLl. B+Vi l*Vj l*(g*sin(Vi O-Vj 0)/sLl. B-b*cos(ViO-VjO)/sLl.B);sPj i=Vj l*Vj l*g-vi l*vj l*

21、(g*cos(Vj 0-Vi O)/sLlJ. B+b*sin(Vj 0-Vi 0)/sLll.B);sQj i=-(Vi l*Vi l*b+Vi l*Vj l*(g*sin(Vj 0-Vi 0)/sLl. B-b*cos(Vj 0-Vi 0)/sL .B);/*输电效率*/dsp=P4;dsq 二 Q4;15课程设计报告sumgen=P4;for(i=0;iNBUS;i+)dsp+=sBi. GenP-sBi. LoadP;dsq+二sBi GenQ-sBi LoadQ;sumgen+=sBi GenP;dp=dsp/sumgen*100;/*输出功率情况*/if (fp=fopenC*功率

22、惜况.txt, w)=NULL)printf (*Can not open the file named 功率惜况.txt n);exit(O);fprintf (fp,-功率情况n);fprintf(fp, 平衡节点功率 S=%10. 5f十 j%10. 5fn, P4, Q4);for(i=l;iNBUS+l;i+)for(j=l;j0. 000001)fprintf (fp, /ZS (%3d, %-3d) = (%10. 5f, j%10. 5f)n, i, j, sPi j, sQi j);fprintf(fp,网损为10. 5f+j%10. 3f,输电效率为幻0 3frT, dsp

23、, dsq, 100-dp);if(fp!二NULL) fclose(fp);return 0;16课程设计报告结果:1.导纳阵1.01534,-8.19201)-0.56148,2.30208)0.00000.3.66667)-0.45386,1.89107)-0.56148,2.30208)1.04225,-4.67651)-0.48077,2.40385)0.00000.3.66667)0.00000.3.33333)-0.45386,1.89107)-0.48077,2.40385)0.93463, -4.26159)/( /| /| /| /| /| /| /| /| /| /| /

24、| 尸hFFhh尸FFhhh1 2 3 4 1， ， ， ， ，111122 4 13 12 42 2 3 3 4 4 4(X 7(x 7(x 7(x 7(x 7(x 7(x 7(x 7(x 7(x 7(x 7(vyyyyyyyyyyyy2 设定电压初值审 + jfp = 1 + jo； 曙 + 兀=1 + jo；閉）+ Xo） = 1.1 + jo3. 计算功率和电压偏移：44砒=Pls- py = Plg-宵（见鲜 一 B用）+ 彳吃（G/畀 + 方屛）=-0. 2773117=10 = Qis -炉=Qs -炉（稠）一坊諾）-牢吆（久 一坊岸）=-0.050977=11同理可算出丹0 =几一尺=-0. 52596 Ao） = Q, - 0缨=0.0196厶=一 尸3=0-5 肉呼=U；s - 60）2 =0.04.根据求的第一次迭代时雅町比矩阵各元素的公式计算雅町比矩阵各个元素的具体值：8.321040. 992