第一篇：電力系統(tǒng)通用潮流計(jì)算C語(yǔ)言程序
#include
//節(jié)點(diǎn)號(hào)
類(lèi)型
負(fù)荷有功
負(fù)荷無(wú)功母線數(shù)據(jù)（類(lèi)型 1＝PV節(jié)點(diǎn)，2＝PQ節(jié)點(diǎn)，3＝平衡節(jié)點(diǎn)）struct BUS { int busno;int type;float Pd;float Qd;};
//發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù) 節(jié)點(diǎn)號(hào)
有功發(fā)電
電壓幅值 struct Generator { int busno;float Pg;float Vg;};
//支路信息 節(jié)點(diǎn)I 節(jié)點(diǎn)J R X B/2 k struct Line { int busi;int busj;float R;float X;float B;float k;};//deltaP deltaQ deltaV^2// void fun1(double YG[][50],double YB[][50],double e[],double f[],int type[],int N,double W[],double P[],double Q[],double V[]){ double dP=0,dQ=0,dV=0;int i,j;for(i=0;i double A=0,B=0; for(j=0;j A+=YG[i][j]*e[j]-YB[i][j]*f[j]; B+=YG[i][j]*f[j]+YB[i][j]*e[j]; } dV=V[i]*V[i]-e[i]*e[i]-f[i]*f[i]; dP=P[i]-e[i]*A-f[i]*B; W[2*i]=dP; dQ=Q[i]-f[i]*A+e[i]*B; if(type[i]==1) W[2*i+1]=dQ; else W[2*i+1]=dV;} } //Jacobi矩陣// void Jacobi(double YG[][50],double YB[][50],double e[50],double f[50],int type[50],int N ,double Ja[100][101]){ int i,j; for(i=0;i for(j=0;j if(i!=j){ if(type[i]==1){ Ja[2*i][2*j]=-(YG[i][j]*e[i]+YB[i][j]*f[i]); Ja[2*i][2*j+1]=YB[i][j]*e[i]-YG[i][j]*f[i]; Ja[2*i+1][2*j]=Ja[2*i][2*j+1]; Ja[2*i+1][2*j+1]=-Ja[2*i][2*j]; } else { Ja[2*i][2*j]=-YG[i][j]*e[i]+YB[i][j]*f[i]; Ja[2*i][2*j+1]=YB[i][j]*e[i]-YG[i][j]*f[i]; Ja[2*i+1][2*j+1]=Ja[2*i+1][2*j]=0; } } else { double a[50]={0},b[50]={0}; for(int k=0;k a[i]+=(YG[i][k]*e[k]-YB[i][k]*f[k]); b[i]+=(YG[i][k]*f[k]+YB[i][k]*e[k]); Ja[2*i][2*j]=-a[i]-YG[i][i]*e[i]-YB[i][i]*f[i]; Ja[2*i][2*j+1]=-b[i]+YB[i][i]*e[i]-YG[i][i]*f[i]; if(type[i]==1){ Ja[2*i+1][2*j]=b[i]+YB[i][i]*e[i]-YG[i][i]*f[i]; Ja[2*i+1][2*j+1]=-a[i]+YG[i][i]*e[i]+YB[i][i]*f[i]; } else { Ja[2*i+1][2*j]=-2*e[i]; Ja[2*i+1][2*j+1]=-2*f[i]; } } } } } } //高斯消元法解方程組函數(shù)// void gauss(double a[][101],int n) { int i,j,k;double c; for(k=0;k c=a[k][k]; for(j=k;j<=n;j++)a[k][j]/=c; for(i=k+1;i c=a[i][k]; for(j=k;j<=n;j++)a[i][j]-=c*a[k][j]; } } a[n-1][n]/=a[n-1][n-1]; for(k=n-2;k>=0;k--) for(j=k+1;j void main(){ ifstream fin;int N=0,GS=0,LD=0,ZLs=0;//節(jié)點(diǎn)數(shù) 發(fā)電機(jī)數(shù) 負(fù)荷數(shù) BUS *B; Generator *G;Line *L; //從文本中讀入原始數(shù)據(jù)到數(shù)組中// fin.open(“C:data.txt”);if(!fin) { cout<<“輸入數(shù)據(jù)文件不存在！”< getchar(); } int m1[50]={0},m2[50]={0};float m3[50],m4[50],m5[50],m6[50]; int i,j,l; 支路數(shù)// for(i=0;;i++){ fin>>m1[i]; if(m1[i]==0)break; fin>>m2[i]>>m3[i]>>m4[i]; N++;} B =new BUS[N];for(i=0;i B[i].busno=m1[i]; B[i].type=m2[i]; B[i].Pd=m3[i]; B[i].Qd=m4[i];} for(i=0;;i++){ fin>>m1[i]; if(m1[i]==0)break; fin>>m4[i]>>m3[i]; GS++;} G =new Generator[GS];for(i=0;i G[i].busno=m1[i]; G[i].Pg=m4[i]; G[i].Vg=m3[i];} for(i=0;;i++){ fin>>m1[i]; if(m1[i]==0)break; fin>>m2[i]>>m3[i]>>m4[i]>>m5[i]>>m6[i]; ZLs++;} L =new Line[ZLs];for(i=0;i L[i].busi=m1[i]; L[i].busj=m2[i]; L[i].R=m3[i]; L[i].X=m4[i]; } L[i].B=m5[i];L[i].k=m6[i]; LD=N-GS;fin.close(); //節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣形成// double YB[50][50],YG[50][50],BB[50][50],K[50][50];for(i=0;i YB[i][j]=0;YG[i][j]=0;BB[i][j]=0;K[i][j]=1;} } for(l=0;l } for(i=0;i for(j=i;j K[i][j]=K[j][i];K[j][i]=1; } for(j=0;j if(i!=j){ YG[i][i]=YG[i][i]+(YG[i][j]*K[i][j]*K[i][j]); YB[i][i]=YB[i][i]+(YB[i][j]*K[i][j]*K[i][j]+BB[i][j]); } } } //修正后// for(l=0;l // 求A=e+f// double e[50]={0},f[50]={0};double C[100]={0},D[100]={0};for(i=0;i C[2*i]=1;} else C[2*i]=V[i]; } double W[100]={0},Ja[100][101]={0}; //調(diào)用Jacobi函數(shù)和高斯函數(shù)// for(int t=1;t<10;t++){ for(i=0;i<2*N-2;i++){ e[i]=C[2*i]; f[i]=C[2*i+1]; } fun1(YG,YB,e,f,type,N,W,P,Q,V); double it=fabs(W[0]); for(i=1;i<2*N-2;i++){ if(it it=fabs(W[i]);j=i; } } //中間迭代過(guò)程// cout< cout< if(it<0.00001)break; Jacobi(YG,YB,e,f,type,N,Ja); for(i=0;i<2*N-2;i++){ Ja[i][2*N-2]=W[i]; } //高斯消元法解方程// gauss(Ja,2*N-2); for(i=0;i<2*N-2;i++){ D[i]=-Ja[i][2*(N-1)]; C[i]+=D[i]; } } //平衡節(jié)點(diǎn)// for(i=0;i double a=0,b=0; for(int j=0;j a+=(YG[i][j]*e[j]-YB[i][j]*f[j]); b+=(YB[i][j]*e[j]+YG[i][j]*f[j]); } P[i]=e[i]*a+f[i]*b; Q[i]=f[i]*a-e[i]*b; } //支路// double PZL[100][101]={0},QZL[100][101]={0},pr[100][101]={0},qx[100][101]={0};double x1=0,x2=0,y1=0,y2=0,I2=0;for(int k=0;k i=L[k].busi-1;j=L[k].busj-1;x1=e[i]/L[k].k-e[j];y1=f[i]/L[k].k-f[j];x2=-e[i]*YG[i][j]-f[i]*YB[i][j];y2=-f[i]*YG[i][j]+e[i]*YB[i][j];QZL[i][j]=(x1*y2-x2*y1);PZL[i][j]=(x1*x2+y1*y2);I2=(PZL[i][j]*PZL[i][j]+QZL[i][j]*QZL[i][j])/(e[i]*e[i]+f[i]*f[i]);pr[i][j]=I2*L[k].R;qx[i][j]=I2*L[k].X-(e[i]*e[i]+f[i]*f[i]+e[j]*e[j]+f[j]*f[j])*L[k].B;QZL[i][j]+=(e[i]*e[i]+f[i]*f[i])*(-L[k].B);x1=e[j]*L[k].k-e[i];y1=f[j]*L[k].k-f[i];x2=-e[j]*YG[j][i]-f[j]*YB[j][i];y2=-f[j]*YG[j][i]+e[j]*YB[j][i];QZL[j][i]=(x1*y2-x2*y1);PZL[j][i]=(x1*x2+y1*y2);I2=(PZL[j][i]*PZL[j][i]+QZL[j][i]*QZL[j][i])/(e[j]*e[j]+f[j]*f[j]);pr[j][i]=I2*L[k].R;qx[j][i]=I2*L[k].X-(e[i]*e[i]+f[i]*f[i]+e[j]*e[j]+f[j]*f[j])*L[k].B;QZL[j][i]+=(e[j]*e[j]+f[j]*f[j])*(-L[k].B); } //全網(wǎng)數(shù)據(jù)// int high=1,low=1; double PG=0,PL=0,Prr=0,Vh=sqrt(e[0]*e[0]+f[0]*f[0]),Vl=sqrt(e[0]*e[0]+f[0]*f[0]);for(k=0;k Vh=sqrt(e[k]*e[k]+f[k]*f[k]);high=k+1;} if(sqrt(e[k]*e[k]+f[k]*f[k]) Vl=sqrt(e[k]*e[k]+f[k]*f[k]);low=k+1;} } //輸出數(shù)據(jù)到文件databak.txt// ofstream fout; fout.open(“C:databak.txt”); fout<<“節(jié)點(diǎn)”< fout< for(i=0;i fout< } for(j=0;j i=G[j].busno-1; fout< fout<<“支路 ”< fout< for(k=0;k i=L[k].busi-1;j=L[k].busj-1; fout< fout<<“全網(wǎng)數(shù)據(jù)”< fout< fout< 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算c語(yǔ)言程序，兩行，大家可以看看，仔細(xì)研究，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上修改。謝謝 #include “stdafx.h” #include #include“Complex.h” #include“wanjing.h” #include“gauss.h” using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ int i; //i作為整個(gè)程序的循環(huán)變量 int N=Bus::ScanfBusNo();//輸入節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) int L=Line::ScanflineNo();//輸入支路個(gè)數(shù) if((L&&N)==0){return 0;} //如果找不到兩個(gè)文件中的任意一個(gè)，退出 Line *line=new Line[L];//動(dòng)態(tài)分配支路結(jié)構(gòu)體 Line::ScanfLineData(line);//輸入支路參數(shù) Line::PrintfLineData(line,L);//輸出支路參數(shù) Bus *bus=new Bus[N];//動(dòng)態(tài)分配結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體 for(int i=0;i bus[i].Sdelta.real=0; bus[i].Sdelta.image=0;} Bus::ScanfBusData(bus);//輸入節(jié)點(diǎn)參數(shù) Bus::PrintfBusData(bus,N);//輸出結(jié)點(diǎn)參數(shù) Complex **X;X=new Complex *[N];for(i=0;i Bus::JisuanNodeDnz(X,line,bus,L,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 Bus::PrintfNodeDnz(X,N);//輸出節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 int NN=(N-1)*2;double **JacAug;JacAug=new double *[NN];for(i=0;i double *x;x=new double[NN];int count=1; LOOP: Bus::JisuanNodeI(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)注入電流 Bus::JisuanNodeScal(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率 Bus::JisuanNodeScal(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率 Bus::JisuanNodeSdelta(bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率差值 Bus::PrintfNodeScal(X,bus,N);//輸出節(jié)點(diǎn)功率差值 int icon=wehcon1(bus,N);//whether converbence看迭代是否結(jié)束 if(icon==1){ cout<<“icon=”< Bus::JisuanJacAug(JacAug,X,bus,N);//計(jì)算雅可比增廣矩陣 // Bus::PrintfJacAug(JacAug,N); gauss::gauss_slove(JacAug,x,NN);//解方程組求出電壓差值 Bus::ReviseNodeV(bus,x,N);//修正節(jié)點(diǎn)電壓 // Bus::PrintfNodeV(bus,N); count++; goto LOOP;} else { for(i=0;i { int statemp,endtemp; Complex aa,bb,cc,dd,B; B.real=0; B.image=-line[i].B; statemp=line[i].start; endtemp=line[i].end; aa=Complex::productComplex(Complex::getconj(bus[statemp-1].V), B); bb=Complex::subComplex (Complex::getconj(bus[statemp-1].V), Complex::getconj(bus[endtemp-1].V)); cc=Complex::productComplex(bb , Complex::getconj(line[i].Y)); dd=Complex::CaddC(aa,cc); line[i].stoe=Complex::productComplex(bus[statemp-1].V,dd); aa=Complex::productComplex(Complex::getconj(bus[endtemp-1].V), B); bb=Complex::subComplex (Complex::getconj(bus[endtemp-1].V), Complex::getconj(bus[statemp-1].V)); cc=Complex::productComplex(bb , Complex::getconj(line[i].Y)); dd=Complex::CaddC(aa,cc); line[i].etos=Complex::productComplex(bus[endtemp-1].V,dd); } cout<<“icon=”< Bus::JisuanNodeScal(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率 for(i=0;i { bus[i].Scal.real = bus[i].Scal.real + bus[i].Load.real;//發(fā)電機(jī)功率=注入功率+負(fù)荷功率 bus[i].Scal.image= bus[i].Scal.image+ bus[i].Load.image; bus[i].V=Complex::Rec2Polar(bus[i].V); } cout<<“====節(jié)點(diǎn)電壓===============發(fā)電機(jī)發(fā)出功率======”< for(i=0;i { cout<<“節(jié)點(diǎn)”<<(i+1)<<'t'; Complex::PrintfComplex(bus[i].V); coutt(bus[i].Scal.real); coutt(bus[i].Scal.image); cout< } cout<<“======線路傳輸功率==========”< for(i=0;i { int statemp,endtemp; statemp=line[i].start; endtemp=line[i].end; cout< Complex::PrintfComplex(Complex::ComDivRea(line[i].stoe,0.01)); Complex::PrintfComplex(Complex::ComDivRea(line[i].etos,0.01)); cout< } } return 0;} #include “stdafx.h” #include #include“Complex.h” #include“wanjing.h” #include“gauss.h” using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ int i; //i作為整個(gè)程序的循環(huán)變量 int N=Bus::ScanfBusNo();//輸入節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) int L=Line::ScanflineNo();//輸入支路個(gè)數(shù) if((L&&N)==0){return 0;} //如果找不到兩個(gè)文件中的任意一個(gè)，退出 Line *line=new Line[L];//動(dòng)態(tài)分配支路結(jié)構(gòu)體 Line::ScanfLineData(line);//輸入支路參數(shù) Line::PrintfLineData(line,L);//輸出支路參數(shù) Bus *bus=new Bus[N];//動(dòng)態(tài)分配結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體 for(int i=0;i bus[i].Sdelta.real=0; bus[i].Sdelta.image=0;} Bus::ScanfBusData(bus);//輸入節(jié)點(diǎn)參數(shù) Bus::PrintfBusData(bus,N);//輸出結(jié)點(diǎn)參數(shù) Complex **X;X=new Complex *[N];for(i=0;i Bus::JisuanNodeDnz(X,line,bus,L,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 Bus::PrintfNodeDnz(X,N);//輸出節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 int NN=(N-1)*2;double **JacAug;JacAug=new double *[NN];for(i=0;i double *x;x=new double[NN];int count=1; LOOP: Bus::JisuanNodeI(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)注入電流 Bus::JisuanNodeScal(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率 Bus::JisuanNodeScal(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率 Bus::JisuanNodeSdelta(bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率差值 Bus::PrintfNodeScal(X,bus,N);//輸出節(jié)點(diǎn)功率差值 int icon=wehcon1(bus,N);//whether converbence看迭代是否結(jié)束 if(icon==1){ cout<<“icon=”< Bus::JisuanJacAug(JacAug,X,bus,N);//計(jì)算雅可比增廣矩陣 // Bus::PrintfJacAug(JacAug,N); gauss::gauss_slove(JacAug,x,NN);//解方程組求出電壓差值 Bus::ReviseNodeV(bus,x,N);//修正節(jié)點(diǎn)電壓 // Bus::PrintfNodeV(bus,N); count++; goto LOOP;} else { for(i=0;i { int statemp,endtemp; Complex aa,bb,cc,dd,B; B.real=0; B.image=-line[i].B; statemp=line[i].start; endtemp=line[i].end; aa=Complex::productComplex(Complex::getconj(bus[statemp-1].V), B); bb=Complex::subComplex (Complex::getconj(bus[statemp-1].V), Complex::getconj(bus[endtemp-1].V)); cc=Complex::productComplex(bb , Complex::getconj(line[i].Y)); dd=Complex::CaddC(aa,cc); line[i].stoe=Complex::productComplex(bus[statemp-1].V,dd); aa=Complex::productComplex(Complex::getconj(bus[endtemp-1].V), B); bb=Complex::subComplex (Complex::getconj(bus[endtemp-1].V), Complex::getconj(bus[statemp-1].V)); cc=Complex::productComplex(bb , Complex::getconj(line[i].Y)); dd=Complex::CaddC(aa,cc); line[i].etos=Complex::productComplex(bus[endtemp-1].V,dd); } cout<<“icon=”< Bus::JisuanNodeScal(X,bus,N);//計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率 for(i=0;i { bus[i].Scal.real = bus[i].Scal.real + bus[i].Load.real;//發(fā)電機(jī)功率=注入功率+負(fù)荷功率 bus[i].Scal.image= bus[i].Scal.image+ bus[i].Load.image; bus[i].V=Complex::Rec2Polar(bus[i].V); } cout<<“====節(jié)點(diǎn)電壓===============發(fā)電機(jī)發(fā)出功率======”< for(i=0;i { cout<<“節(jié)點(diǎn)”<<(i+1)<<'t'; Complex::PrintfComplex(bus[i].V); coutt(bus[i].Scal.real); coutt(bus[i].Scal.image); cout< } cout<<“======線路傳輸功率==========”< for(i=0;i { int statemp,endtemp; statemp=line[i].start; endtemp=line[i].end; cout< Complex::PrintfComplex(Complex::ComDivRea(line[i].stoe,0.01)); Complex::PrintfComplex(Complex::ComDivRea(line[i].etos,0.01)); cout< } } return 0;} #include class Complex//定義復(fù)數(shù)類(lèi) { public: double real;double image;int RecPolar;//0表示直角坐標(biāo)，1表示極坐標(biāo) static Complex CaddC(Complex c1,Complex c2);//求兩個(gè)復(fù)數(shù)和 static Complex subComplex(Complex c1,Complex c2);//求兩個(gè)復(fù)數(shù)差 static Complex productComplex(Complex c1,Complex c2);//求兩個(gè)復(fù)數(shù)積 static Complex divideComplex(Complex c1,Complex c2);//求兩個(gè)復(fù)數(shù)商 static Complex ComDivRea(Complex c1,double r2);//除數(shù) static Complex getconj(Complex c1);//求一個(gè)復(fù)數(shù)共軛 static Complex getinverse(Complex c1);//取倒數(shù) static double getComplexReal(Complex c1);//求一個(gè)復(fù)數(shù)實(shí)部 static double getCompleximage(Complex c1);//求一個(gè)復(fù)數(shù)虛部 static void PrintfComplex(Complex c1);//顯示一個(gè)復(fù)數(shù) static void PrintfmultiComplex(Complex C,int N);//顯示多個(gè)復(fù)數(shù) static void zeroComplex(Complex c1);//將復(fù)數(shù)復(fù)零 static Complex Rec2Polar(Complex c1);//取極坐標(biāo) Complex(){ RecPolar=0;} }; Complex Complex::Rec2Polar(Complex c1)//極坐標(biāo)表示 { Complex Node;Node.real=sqrt(c1.real*c1.real+c1.image*c1.image);Node.image=atan2(c1.image,c1.real)*180/3.1415926;Node.RecPolar=1;return Node;} Complex Complex::CaddC(Complex c1,Complex c2)//復(fù)數(shù)加法 { Complex Node; Node.real=c1.real+c2.real; Node.image=c1.image+c2.image; return Node;} Complex Complex::subComplex(Complex c1,Complex c2)//復(fù)數(shù)減法 { Complex Node; Node.real=c1.real-c2.real; Node.image=c1.image-c2.image; return Node;} Complex Complex::productComplex(Complex c1,Complex c2)//復(fù)數(shù)乘法 { Complex Node; Node.real=c1.real*c2.real-c1.image*c2.image; Node.image=c1.image*c2.real+c2.image*c1.real; return Node;} Complex Complex::divideComplex(Complex c1,Complex c2)//復(fù)數(shù)除法 { Complex Node; Node.real=(c1.real*c2.real+c1.image*c2.image)/(pow(c2.real,2)+pow(c2.image,2));Node.image=(c1.image*c2.real-c1.real*c2.image)/(pow(c2.real,2)+pow(c2.image,2));return Node;} Complex Complex::ComDivRea(Complex c1,double r1)//復(fù)數(shù)除數(shù) { Complex Node;Node.real=c1.real/(r1);Node.image=c1.image/(r1);return Node;} Complex Complex::getconj(Complex c1)//取共軛 { Complex Node; Node.real=c1.real;Node.image=-c1.image; return Node;} Complex Complex::getinverse(Complex c1)//取倒數(shù) { Complex Node;Node.real=1;Node.image=0;Node=(Complex::divideComplex(Node,c1));return Node;} double Complex::getComplexReal(Complex c1)//取實(shí)部 { return c1.real;} double Complex::getCompleximage(Complex c1)//取虛部 { return c1.image;} void Complex::PrintfComplex(Complex c1)//按直角坐標(biāo)輸出 { if(c1.RecPolar==0){ cout.precision(6); cout.width(8); cout.setf(ios::right); cout< ”; cout.precision(6); cout.width(8); cout.setf(ios::left); cout< ”;} else { cout< Complex::zeroComplex(Complex c1)//清零 { c1.real=0;c1.image=0;} class gauss { public: static void gauss_slove(double **a,double *x,int NN);static void gauss_output();}; void gauss::gauss_slove(double **a,double *x,int NN){ int n,i,j,k,*pivrow,**pivcol;double eps,pivot,sum,aik,al; n=NN;pivrow=new int[n];pivcol=new int *[n]; for(i=0;i pivot= fabs(a[k][k]); pivrow[k]=k;//行 pivcol[k][0]=k;pivcol[k][1]=k;//列n*2矩陣 for(i=k;i { for(j=k;j { if(pivot { pivot=fabs(a[i][j]); pivrow[k]=i;//行 pivcol[k][1]=j;//列 } } } if(pivot { cout<<“error”< getchar(); exit(0); } if(pivrow[k]!=k)//行變換 { for(j=k;j<(n+1);j++) { al=a[pivrow[k]][j]; a[pivrow[k]][j]=a[k][j]; a[k][j]=al; } } if(pivcol[k][1]!=k)//列變換 { for(i=0;i { al=a[i][pivcol[k][1]]; a[i][pivcol[k][1]]=a[i][k]; a[i][k]=al; } } if(k!=(n-1))//將矩陣化為上三角形 式 { for(i=(k+1);i { aik=a[i][k]; for(j=k;j<(n+1);j++) { a[i][j]-=aik*a[k][j]/a[k][k]; } } } } x[n-1]=a[n-1][n]/a[n-1][n-1];//解方程 for(i=(n-2);i>=0;i--){ sum=0; for(j=(i+1);j { sum +=a[i][j]*x[j];0.182709 0.016894-0.0310701 -0.0402051 0.156702 -0.0355909-0.0668055 -0.00703229-0.0886481 -0.0129814-0.0390805 -0.0135062-0.1023 -0.0460568 -0.0342827 -0.00382402-0.102896 -0.0184062 } x[i]=(a[i][n]-sum)/a[i][i];} for(k=(n-2);k>=0;k--){ al=x[pivcol[k][1]]; x[pivcol[k][1]]=x[pivcol[k][0]]; x[pivcol[k][0]]=al;} cout<<“節(jié)點(diǎn)電壓修正量”< cout< } ====節(jié)點(diǎn)功率計(jì)算值==== 0.935261 -0.159048 0.573909 0.0789973-0.00289889 -0.00796623-0.0791247 -0.0168362-0.436255 -0.0580392 0.0359139 -0.0106592-0.229118 -0.0885419-0.136179 -0.148207 0.0446243 0.0111298-0.0223764 -0.00695775-0.0237482 -0.198318 -5.24266e-015 -0.0354071 -0.0925078 -1.05629e-015 -0.0391348 0.014529 0.00158644 -0.0258771 -0.109514 icon=1進(jìn)行第2次迭代 節(jié)點(diǎn)電壓修正量 =================-0.00164889-0.000540034-0.00261067-0.00532027-0.00235315-0.00600971-0.00189677-0.00643874-0.0023631-0.00650659-0.00170949-0.0074907-0.00164545-0.00485415-0.00493977-0.0119042-0.00331285-0.0175611-0.00207908 -0.00347744-0.0869347-9.48909e-015-0.0110778-0.0538236-7.53784e-016-0.0168097 7.049e-005-0.00146487-0.00458276 0.00251645 -0.00336375-0.00530645-0.0147816-0.000326161-0.00640487-0.00251701-0.0169829-0.00175286-0.0174333-0.0239063 -0.0119192-0.076014 -0.0160104-0.441997 -0.0750285 0.000250012 3.72542e-005-0.228052 -0.108844-0.100078 -0.105634 0.000410707 0.000378067-0.057497 -0.0195879 0.200039 0.0582563-0.00307326-0.0163809-0.00232773-0.0175806 8.74293e-005-0.0192018 0.000558996-0.0197776-0.000247851-0.0193784-0.00115346-0.0185848-0.00127275-0.0186244-0.00010108-0.0188966 0.000553585-0.0200901-3.76315e-005-0.0208303 0.00308341-0.0219386-0.00195916-0.0205356-0.00184757-0.0076401 0.00197593-0.0245534 0.00434657-0.027534 ====節(jié)點(diǎn)功率計(jì)算值==== 0.98623 -0.134163 0.583136 0.166278-0.111173 0.199792 -0.0621041 -0.0821379 -0.0350785 -0.0902383 -0.0320461 -0.0951562 -0.0220362 -0.175458 4.72557e-015 -0.0320661 -0.0871134 -7.03489e-017 -0.0350769 0.000273455 1.51804e-005 -0.0240417 -0.10604 icon=1進(jìn)行第3次迭代 節(jié)點(diǎn)電壓修正量 =================-2.67079e-005-2.30128e-006-2.20543e-005-6.00686e-005-2.33043e-005-6.85601e-005-3.22294e-005-2.61107e-005-2.80198e-005-6.6167e-005-2.34528e-005 -0.0739846 0.0227868-0.0158709-0.0248173-0.0179447-0.0578368-0.00890719-0.0337091-0.00693706-0.111601 1.21429e-014-0.0159145-0.0667319 9.24355e-016-0.0228592 7.10354e-005-6.6188e-006-0.00889343-0.0184098 -5.66132e-005-4.4646e-005-1.74668e-005-4.50947e-005-0.000181763-3.81763e-006-0.000286581-6.68993e-005-1.28441e-005-5.17172e-005-0.000223284-4.54717e-005-2.47586e-005 4.32335e-007-0.000258494 1.82635e-005-0.000272051-6.95195e-006-0.000251969 1.11318e-005-0.000279418 5.74737e-005-0.000307368 6.86998e-005-0.000320274 5.38112e-005-0.00031447 3.59531e-005-0.00030494 3.37607e-005-0.000307449 5.26532e-005-0.000310721 6.92761e-005-0.000350373 5.60942e-005-0.00040977 0.000123641-0.000440259 1.36149e-005-0.000426973-1.70227e-005-9.37794e-005 0.000113675-0.000544011 0.000176034-0.000636202 ====節(jié)點(diǎn)功率計(jì)算值==== 0.986878 -0.133979 0.583 0.167193-0.024 -0.012-0.076 -0.016-0.442 -0.0748606 1.43501e-008 1.07366e-008-0.228 -0.109 -0.0999999 -0.104049 4.51318e-008 8.98835e-008-0.0579999 -0.0199999 0.2 0.0591018-0.112 -0.0749997 0.2 0.0242519-0.062 -0.016-0.082 -0.025-0.035 -0.018 -0.0900001 -0.058-0.032 -0.00899997-0.095 -0.0339999-0.022 -0.00699998-0.175 -0.112 -6.07156e-015 -1.19217e-014-0.032 -0.016-0.087 -0.0669999 7.03078e-017 -9.23979e-016-0.035 -0.0229999 1.09492e-007 4.45699e-008 1.54958e-009 -2.01531e-010-0.024 -0.00899994-0.106 -0.0189996 icon=0,迭代結(jié)束。 ====節(jié)點(diǎn)電壓===============發(fā)電機(jī)發(fā)出功率====== 節(jié)點(diǎn)1 1.05 0。 98.6878-13.3979 節(jié)點(diǎn)2 1.045 -1.846。 29.4193 節(jié)點(diǎn)3 1.02384-3.83352。 0 節(jié) 點(diǎn)25 1.01216-9.68486。 0 0 0 節(jié)點(diǎn)4 1.01637-4.55698。 0 節(jié) 點(diǎn)26 0.994393 -10.1089。 0 0 0 節(jié)點(diǎn)5 1.01 -6.48617。 節(jié) 點(diǎn)27 1.02012-9.42025。 0 11.5139 0 節(jié)點(diǎn)6 1.01332-5.38073。 0 節(jié) 點(diǎn)28 1.00992-5.86244。 0 0 0 節(jié)點(diǎn)7 1.00489-6.38368。 0 節(jié) 點(diǎn)29 1.00022-10.6579。 0 0 節(jié)點(diǎn)8 19.5951 節(jié)點(diǎn)9 0 節(jié)點(diǎn)10 0 節(jié)點(diǎn)11 5.91018 節(jié)點(diǎn)12 0 節(jié)點(diǎn)13 2.42519 節(jié)點(diǎn)14 0 節(jié)點(diǎn)15 0 節(jié)點(diǎn)16 0 節(jié)點(diǎn)17 0 節(jié)點(diǎn)18 0 節(jié)點(diǎn)19 0 節(jié)點(diǎn)20 0 節(jié)點(diǎn)21 0 節(jié)點(diǎn)22 0 節(jié)點(diǎn)23 0 節(jié)點(diǎn)24 0 1.01 -5.62974。 1.03905-6.78143。 1.03595-8.69362。 -4.5962。 1.04711-7.80323。 1.05 -6.34392。 1.03242-8.7401。 1.02788-8.86784。 1.03458-8.45044。 1.03051-8.83678。 1.01845-9.5141。 1.01604-9.70326。 1.02022-9.50938。 1.0237-9.17478。 1.02432-9.17024。 1.01802-9.36719。 1.01339-9.68362。 0 20 節(jié) 點(diǎn)30 0.988705 -11.5464。 0 0 0 ====== 線路傳輸功率========== 2to1 -57.7373 5.41674i 58.3454 0 -15.1827i 3to1 -39.659 -7.75964i 40.3424 1.78481i 4to2 -30.87 -9.74186i 31.4153 0 3.58352i 4to3 -37.0772 -7.78596i 37.259 6.55964i 5to2 -44.3717 -9.78456i 45.2968 0 4.84242i 6to2 -38.4766 -8.22625i 39.3252 0 2.87667i 6to4 -34.946 1.92384i 35.0885 0 -3.28202i 7to5 -0.16304 -6.41767i 0.171702 0 2.2985i 7to6 -22.637 -4.48233i 22.7745 0 1.44238i 8to6 -11.8939 -5.48098i 11.913 0 3.70557i 6to9 12.3737 -12.3826i -12.3737 0 13.0033i 6to10 10.9107 -3.80907i -10.9107 0 4.53223i 11to9 5.91018i 0 -5.08963i 10to9 -32.652 -2.3712i 32.652 0 3.46974i 4to12 23.5411 -11.5375i -23.5411 0 13.2407i 13to12 2.42519i 1.05 -1.90978i 1.66484i 14to12 -7.9019 -2.06732i 7.97894 30to29 -3.6702 -0.542564i 3.70398 2.22749i 0.606393i 15to12 -18.254 -5.74885i 18.4835 28to8 -1.89152 -3.79982i 1.89395 6.20089i-4.9239i 16to12-7.53872 -2.90237i 7.59633 28to6 -14.7868 -2.82565i 14.8234 3.02352i 0.294601i 15to14-1.69544 -0.461488i 1.70189 請(qǐng)按任意鍵繼續(xù)...0.467323i 17to16-4.03014 1.10238i 18to15-6.08074 1.46028i 19to18-2.87549 0.478389i 20to19 6.6418-2.93222i 20to10 -8.8418 3.85077i 17to10-4.96987 4.76656i 21to10-16.1562 9.42843i 22to10-7.87782 4.21401i 22to21 1.34443-2.01837i 23to15-5.59369 2.25006i 24to22-6.48186 2.08163i 24to23-2.38596 0.579814i 25to24-0.167617 0.281364i 26to25 -3.5 2.3674i 27to25 3.39433-2.08638i 28to27 16.1446 3.13006i 29to27-6.10398 1.67047i 30to27-6.92979-1.07089i-1.37839i-0.467767i 2.96679i-3.66679i-4.72911i-9.18162i-4.10132i 2.01969i-2.17981i-2.00141i-0.56401i -0.28102i-2.29999i 2.11848i-2.10093i-1.50639i -1.3574i 4.03872 6.12096 2.88074 -6.62452 8.9242 4.98423 16.2709 7.93248 -1.34378 5.62846 6.53339 2.39369 0.167814 3.54513 -3.37751 -16.1446 6.19083 7.09313 高等電力系統(tǒng)分析 IEEE30節(jié)點(diǎn)潮流程序 班級(jí)：電研114班 姓名：王大偉 學(xué)號(hào)：2201100151 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// // PQ分解法潮流 // //文件輸入格式：節(jié)點(diǎn)總數(shù)n(包括聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)),支路數(shù)zls //節(jié)點(diǎn)數(shù)(發(fā)電機(jī)和負(fù)荷)nb,接地電抗數(shù)mdk,迭代精度eps //考慮負(fù)荷靜特性標(biāo)志kk2(0考慮),平衡節(jié)點(diǎn)號(hào)，優(yōu)化標(biāo)志(0不優(yōu)化) //最大迭代次數(shù)it1,支路左右節(jié)點(diǎn)號(hào)izl[],jzl[],支路電阻zr[],電抗zx[] // //支路容納zyk[],節(jié)點(diǎn)號(hào)nob[]及標(biāo)志nobt[](0-PQ,-1-PV) //發(fā)電機(jī)和負(fù)荷有功、無(wú)功pg[],qg[],pl[],ql[] //電壓v0[](pv節(jié)點(diǎn)輸入實(shí)際值，PQ節(jié)點(diǎn)任輸入一值) //電抗節(jié)點(diǎn)號(hào)idk[],電抗值dkk[] ////////////////////////////////////////////////////////////////////// #include “math.h” #include “stdio.h” #define NS 2000 //最大節(jié)點(diǎn)數(shù) #define NS2 NS * 2 #define NS4 #define ZS #define ZS2 1000 3000 ZS * 2 //NS4、NS必須大于2*zls。//最大支路數(shù) // // // // // // // #define DKS 200 //最大電抗器數(shù) #define N2 ZS * 4 #define N3 ZS * 8 + NS * 4 FILE *fp1, *fp2;char inname[12], outname[12];// fp1輸入數(shù)據(jù)文件指針 fp2輸出文件指針 // inname[]輸入數(shù)據(jù)文件名 outname[]輸出數(shù)據(jù)文件名 int n, zls, nb, mdk, mpj, bnsopton, it1, dsd, kk2, nzls;// 節(jié)點(diǎn)總數(shù)n(包括聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)) 支路數(shù)(回路數(shù))zls 節(jié)點(diǎn)數(shù)nb(發(fā)電機(jī)和負(fù)荷) // 接地電抗數(shù)mdk 精度eps 平衡節(jié)點(diǎn)號(hào)mpj // 節(jié)點(diǎn)優(yōu)化(標(biāo)志)bnsopton(=0節(jié)點(diǎn)不優(yōu)化，!=0節(jié)點(diǎn)優(yōu)化) // 最大迭代次數(shù)it1 最低電壓或最大功率誤差節(jié)點(diǎn)號(hào)dsd // 負(fù)荷靜特性標(biāo)志(=0考慮負(fù)荷靜特性)// 支路數(shù)(雙回線算一條支路)int izl[ZS], jzl[ZS], idk[DKS], yds[NS], ydz[NS], iy[ZS2];// izl[],jzl[],idk[]:分別存放左、右節(jié)點(diǎn)號(hào)和電抗器節(jié)點(diǎn)號(hào)。// yds[]存放各行非零非對(duì)角元素的個(gè)數(shù)。 // ydz[i]是第 i 行第一個(gè)非零非對(duì)角元素的首地址，// 即在所有非零非對(duì)角元素中的次序號(hào) // iy[]存放列足碼。 int nnew[NS4], old[NS], nob[NS], nobt[NS];// nnew[],old[]存放的是新、舊節(jié)點(diǎn)號(hào)。// nnew[i]中為i對(duì)應(yīng)的新號(hào) // nob[]存放的是節(jié)點(diǎn)號(hào)。nobt[]存放的是節(jié)點(diǎn)類(lèi)型, 0: pq節(jié)點(diǎn),-1: pv節(jié)點(diǎn)。double eps, dsm, vmin, dph, dqh, af[3];// eps迭代收斂精度，dsm最大功率誤差 // vmin:系統(tǒng)最低電壓值。dph,dqh:系統(tǒng)有、無(wú)功損耗。 // af[0]和af[1]分別是負(fù)荷有功功率、無(wú)功功率靜態(tài)特性系數(shù)。double v00; // v00: 系統(tǒng)平均電壓 ci,cj分別作為節(jié)點(diǎn)i,j的電壓相角的臨時(shí)存儲(chǔ)單元。double zr[ZS], zx[ZS], zyk[ZS], dkk[DKS], gii[NS], bii[NS], yg[ZS2], yb[ZS2];double pg[NS], qg[NS], pl[NS], ql[NS], v0[NS], v[NS], va[NS];// 支路電阻zr[] 支路電抗zx[] 輸電線路充電容納zyk[](y0/2)// 接地電抗dkk[] 對(duì)角元實(shí)部gii[] 對(duì)角元虛部 // 非對(duì)角元實(shí)部yg[] 非對(duì)角元虛部yb[] // pg[],qg[],pl[],ql[]:發(fā)電機(jī)，負(fù)荷功率實(shí)、虛部 // v[]是電壓幅值,va[]是電壓相角。double w[NS2], kg[3], b[NS2];int newsort[NS4];// newsort[i]存放i對(duì)應(yīng)的老號(hào) void initial();void pqflow();void out();void dataio();void bnsopt();void zlsort(int* nnew);void printo();void printy();void y2();void ya0();void yzb();void jdgl(int kq0);void bbhl(int kq0);void calc();int iabs(int a);void branch_output();void newval(double* aa);void printc();void iswap();void swap();void printf2(double* aa, double* bb, int n);void calc(int* iu, double* u, double* di, int* nfd, double* b);void printi(int* aa, int n);void printf1(double* aa, int n);int find(int k, int a[], int* z);void yzb(int t, int* iu, double* u, double* di, int* nfd);int isgn(int a, int b);void yy1();void y3();void newtoold(); int main(void){ initial();//初始化 pqflow();//pq潮流計(jì)算 out();//輸出節(jié)點(diǎn)和支路數(shù)據(jù) return 1;} int isgn(int a, int b){ //**** 本函數(shù)功能返回值為a的絕對(duì)值b的符號(hào) //參數(shù)1提供值，參數(shù)2提供符號(hào)// if(b < 0) if(a > 0) a =-a;return a;} int find(int k, int a[], int* z){ ****// //**** 本函數(shù)查找a[]中是否有fabs(k)有則返回0，無(wú)則返回1 ****// //參數(shù)1為待查找量，參數(shù)2待搜索數(shù)組，參數(shù)3返回k在a[]中的次序號(hào)// int i;for(i = 1;i <= n;i ++) if(iabs(k)== a[i]) { *z = i; return 1; } return 0;} void oldtonew(){ //**** 本函數(shù)將輸入數(shù)據(jù)中的節(jié)點(diǎn)號(hào)變成從1開(kāi)始的連續(xù)節(jié)點(diǎn)號(hào) ****// int i, j, k, ii1, ii2, zls2, k1, k2, k3, k4, ip;zls2 = zls + zls; for(i = 1;i <= zls2;i ++) newsort[i] = 0;ii1 = 0; for(i = 1;i <= zls;i ++){ k = izl[i]; if(!find(k, newsort, &ii2)) { ii1 ++; newsort[ii1] = iabs(k); } k = jzl[i]; if(!find(k, newsort, &ii2)) { ii1 ++; newsort[ii1] = iabs(k); } } for(i = 1;i <= ii1-1;i ++){ for(j = i+1;j <= ii1;j ++) { if(newsort[i] > newsort[j]) { k = newsort[i]; newsort[i] = newsort[j]; newsort[j] = k; } } } for(i = 1;i <= zls;i ++){ k = izl[i]; if(find(k, newsort, &ii2)) { izl[i] = isgn(ii2, k); } } else printf(“error!”);k = jzl[i];if(find(k, newsort, &ii2)){ jzl[i] = isgn(ii2, k);} else printf(“error!”);printf(“izl[%d] = %d, jzl[%d] = %dn”, i, izl[i], i, jzl[i]);} for(i = 1;i <= nb;i ++){ for(j = 1;j <= n;j ++) if(nob[i] == newsort[j]) { nob[i] = j; break; } printf(“nob[%d] = %dn”, i, nob[i]);} for(j = 1;j <= n;j ++){ if(mpj == newsort[j]){ mpj = j; break;} } //電抗器節(jié)點(diǎn)號(hào)轉(zhuǎn)變 for(j = 1;j <= mdk;j ++){ for(i = 1;i <= n;i ++){ if(idk[j] == newsort[i]) { idk[j] = i; break; } } } void initial(){ //**** 本函數(shù)進(jìn)行初始化工作 ****// int i, k1; dataio();//輸入原始數(shù)據(jù) oldtonew();//轉(zhuǎn)化為新號(hào) if(bnsopton == 0) //節(jié)點(diǎn)不優(yōu)化，新節(jié)點(diǎn)號(hào)即為老節(jié)點(diǎn)號(hào)。 for(i = 1;i <= n;i ++) { old[i] = i; nnew[i] = i; } else bnsopt();//節(jié)點(diǎn)優(yōu)化 mpj = nnew[mpj];//mpj:平衡節(jié)點(diǎn) zlsort(nnew);// sort the r,x and b for(i = 1;i <= mdk;i ++){ k1 = idk[i]; idk[i] = nnew[k1];} for(i = 1;i <= n;i ++) { v[i] = v00; va[i] = 0.0;} // 所有節(jié)點(diǎn)的電壓幅值初值都為1.000(v00)，電壓相角初值都為0。 // exchange the node before and after sort for(i = 1;i <= n;i ++) yds[i] = 0; // the immediate for(i = 1;i <= nb;i ++) { k1 = nnew[nob[i]]; yds[k1] = nobt[i];} for(i = 1;i <= n;i ++) nobt[i] = yds[i];newval(pg);newval(qg);newval(pl);newval(ql);newval(v0); for(i = 1;i <= n;i ++)// nobt[] is type of node if(nobt[i] ==-1) v[i] = v0[i]; // nob[] is serials numbe //nobt[] =-1: pv節(jié)點(diǎn)，v0[]存放的是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，//對(duì)于pv節(jié)點(diǎn)，即為該點(diǎn)應(yīng)維持的電壓值。 //nobt[] = 0: pq節(jié)點(diǎn)，v0[]存放的是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，//對(duì)于pq節(jié)點(diǎn)，即為系統(tǒng)平均電壓值。printo();//輸出af[]、v00和節(jié)點(diǎn)排序后的支路、節(jié)點(diǎn)和 //接地電抗數(shù)據(jù)(僅僅查看中間結(jié)果)ya0();//獲得yds[]、ydz[]、列足碼iy[]。(P407)} void printo(){ //**** 輸出af[]、v00和節(jié)點(diǎn)排序后的支路、節(jié)點(diǎn)和接地電抗數(shù)據(jù) ****// int i;fprintf(fp2, “n ******AF AND V0 ******n”);fprintf(fp2, “n %7.3f%7.3f%7.3fn”, af[0], af[1], v00);printc('-', 78);fprintf(fp2, “nn *******ZLB*******n”);for(i = 1;i <= zls;i ++) { fprintf(fp2, “n”); fprintf(fp2, “%8d%8d%8d%8d”, izl[i], jzl[i], old[abs(izl[i])], old[abs(jzl[i])]); fprintf(fp2, “%9.4f%9.4f%9.4f”, zr[i], zx[i], zyk[i]); } printc('-', 78);fprintf(fp2, “nn*******BUS*******n”);for(i = 1;i <= nb;i ++) { fprintf(fp2, “n”); fprintf(fp2, “%8d%8d%8d”, nob[i],old[nob[i]], nobt[i]); fprintf(fp2, “%9.4f%9.4f%9.4f%9.4f%9.4f”, pg[i], qg[i], pl[i], ql[i], v0[i]); } printc('-', 78);fprintf(fp2,“nn******DKK******n”);for(i = 1;i <= mdk;i ++) { fprintf(fp2, “n”); fprintf(fp2, “%8d%8d%7.4f”, idk[i], old[idk[i]], dkk[i]); } } void dataio() { //**** 系統(tǒng)數(shù)據(jù)初始化 ****// int i;af[0] = 0.6; af[1] = 2.0;//af[0]和af[1]分別是負(fù)荷有功功率、無(wú)功功率靜態(tài)特性系數(shù)。 v00 = 1.000;//系統(tǒng)平均電壓 printf(“nplease input the name of data filen”);scanf(“%s”, inname);fp1 = fopen(inname, “r”);printf(“nplease output the name of data filen”);scanf(“%s”, outname);fp2 = fopen(outname, “w”);fscanf(fp1, “%d %d %d %d”, &n, &zls, &nb, &mdk); // the number of node ,branches, node fscanf(fp1, “%lf %d %d %d %d”, &eps, &kk2, &mpj，&bnsopton, &it1); //precision, swing node,sort the node,iteration numbers for(i = 1;i <= zls;i ++) { fscanf(fp1, “%d %d”, &izl[i], &jzl[i]); fscanf(fp1, “%lf %lf %lf ”, &zr[i], &zx[i], &zyk[i]); } for(i = 1;i <= nb;i ++){ fscanf(fp1, “%d %d”, &nob[i], &nobt[i]); fscanf(fp1, “%lf %lf %lf %lf %lf”, &pg[i], &qg[i], &pl[i]，&ql[i], &v0[i]);} for(i = 1;i <= mdk;i ++) { fscanf(fp1, “%d %lf”, &idk[i], &dkk[i]); } fclose(fp1);} void pqflow() { //**** PQ分解法計(jì)算潮流,程序框圖見(jiàn)P164圖3-16(從第 7 步起)****// int kq0, iu1[N2], nfd1[NS], iu2[N2], nfd2[NS];int i, t; double u1[N2], u2[N2], di1[NS], di2[NS];yy1(); yzb(0, iu1, u1, di1, nfd1);//form the B matrix of P-0 iteration y2();yzb(1, iu2, u2, di2, nfd2);//form the B matrix of Q-V iteration t = 0; kq0 = 0;kg[0] = kg[1] = 1;do { jdgl(kq0);// calculating the power bbhl(kq0);// find out the maxi if(kq0 == 0) printf(“P: %dt%dt%fn”, t, dsd, dsm);else printf(“Q: %dt%dt%fn”, t, dsd, dsm); if(fabs(dsm)> eps){ kg[kq0]=1;if(kq0 == 0) calc(iu1, u1, di1, nfd1, b);if(kq0 == 1) calc(iu2, u2, di2, nfd2, b);for(i = 1;i <= n;i ++){ if(kq0 == 0) va[i] = va[i]b[i];} } else kg[kq0] = 0;if(kq0 == 0) kq0 = 1;else { kq0 = 0; t ++;} if(t > it1) break;}while((fabs(dsm)> eps)||(kg[kq0]!= 0)); fprintf(fp2, “n%s%d”, “times = ”, t);} void out() { //**** 本函數(shù)輸出節(jié)點(diǎn)和支路數(shù)據(jù) ****// zlsort(old); // recover the data if sorted // newtoold();node_output();// node data branch_output(); //branch data printc('-', 78);printc('*', 78);fprintf(fp2, “n”);} void newval(double* aa){ //**** 本函數(shù)將舊號(hào)換成新號(hào) ****// int i, k1;for(i = 1;i <= n;i ++) b[i] = 0.0;for(i = 1;i <= nb;i ++) { k1 = nnew[nob[i]]; b[k1] = aa[i]; } for(i = 1;i <= n;i ++) aa[i] = b[i];} void yzb(int t, int* iu, double* u, double* di, int* nfd){ //**** 本函數(shù)求因子表 ****// //參數(shù)1為標(biāo)志(t=0 求B',t=1求B'')// //參數(shù)2因子表上三角矩陣非零非對(duì)角元素的列足碼 //參數(shù)3因子表上三角矩陣非零非對(duì)角元素的數(shù)值 //參數(shù)4因子表上三角矩陣對(duì)角元素 //參數(shù)5因子表上三角各行非零元素個(gè)數(shù) int i, j, k, i1, i2; int jj, jj1, jj2, im, x, fd[NS];double ai, b[NS];nfd[1] = 1;for(i = 1;i <= n;i ++){ //nobt[] 存放的是節(jié)點(diǎn)類(lèi)型, 0: pq節(jié)點(diǎn),-1: pv節(jié)點(diǎn)。if(((t!= 1)||(nobt[i]!=-1))&& i!= mpj)// <---| { // | for(j = i + 1;j <= n;j ++) // | b[j] = 0.0; // | b[i] = bii[i]; // | if((kk2 == 0)&&(t == 1)&&(nobt[i]!=-1))// 存在(t == 1)的情況，不多余。 b[i] = b[i] + af[1] * ql[i] / v0[i] / v0[i];//af[1] i1 = ydz[i];i2 = ydz[i + 1]1;for(im = 1;im <= i1;im ++){ jj1 = nfd[im]; jj2 = nfd[im + 1]ai * u[k]; } break; } } } x = nfd[i]; di[i] = 1.0 / b[i]; ai = di[i]; k = 0; i1 = i + 1; for(j = i1;j <= n;j ++) { if(fabs(b[j])> 1.0e-15) { u[x] = b[j] * ai; iu[x] = j; k++; x++; } } fd[i] = k; } else { fd[i] = 0; di[i] = 0.0; } nfd[i+1] = nfd[i] + fd[i];} fprintf(fp2, “n********U*********”);for(i = 1;i <= x;i ++){ if(i % 3 == 1) fprintf(fp2, “n”); fprintf(fp2, “%10.5f%8i”, u[i], iu[i]);} fprintf(fp2, “n********DI********”);printf1(di, n);} void printf1(double* aa, int n){ //**** 本函數(shù)輸出aa[i],i=1-n ****// int i;for(i = 1;i <= n;i ++) { if(i % 5 == 1) fprintf(fp2, “n”); fprintf(fp2, “%9.5f”, aa[i]); } fprintf(fp2, “nn”);} void calc(int* iu, double* u, double* di, int* nfd, double* b){ //**** 本函數(shù)利用因子表解線形方程組。(P417圖F1-9) double bi;int i, j, k, i1, i2;for(i = 1;i <= n;i ++)//前代過(guò)程。 { bi = b[i]; i1 = nfd[i]; i2 = nfd[i + 1]; for(j = i1;j < i2;j ++) { k = iu[j]; b[k] = b[k]1; for(j = i2;j >= i1;j--) { k = iu[j]; bi = bi1;i ++) { ip = i; k1 = iabs(izl[i]); k3 = iabs(jzl[i]); for(j = i + 1;j <= zls;j ++) { k2 = iabs(izl[j]); k4 = iabs(jzl[j]); if(k2 < k1 ||(k2 == k1 && k4 < k3)) { ip = j; k1 = k2; k3 = k4; } } if(i!= ip) { iswap(&izl[i], &izl[ip]); } } } void bnsopt(){ iswap(&jzl[i], &jzl[ip]);swap(&zr[i], &zr[ip]);swap(&zx[i], &zx[ip]);swap(&zyk[i], &zyk[ip]);//**** 節(jié)點(diǎn)優(yōu)化 ****// int ii1, ii2, zls2, nomax;int i, j, l, k1, k; int temp;zls2 = zls + zls;for(i = 1;i <= zls2;i ++) old[i] = nnew[i] = 0;//先清零。由此可知：NS4、NS必須大于2*zls。 for(i = 1;i <= zls;i ++) { old[i] = iabs(izl[i]); old[i + zls] = iabs(jzl[i]);} //變壓器節(jié)點(diǎn)號(hào)由正變負(fù)，old[]前zls個(gè)為左節(jié)點(diǎn)號(hào)，后zls個(gè)為右節(jié)點(diǎn)號(hào)。 for(i = 1;i <= zls2;i ++)// 冒泡法排序。 { k1 = i + 1; for(j = k1;j <= zls2;j ++) if(old[i] > old[j]) iswap(&old[i], &old[j]); //交換整數(shù)old[i]、old[j]。小節(jié)點(diǎn)號(hào)排在支路左側(cè)。 } nomax = old[zls2];//nomax 即是最大節(jié)點(diǎn)號(hào)。Iee30.dat----30 l = 1;for(i = 1;i <= n;i ++) { ii1 = old[l]; old[i] = ii1; for(j = l;j <= zls2;j ++) { ii2 = old[j]; if(ii1!= ii2) { l = j; break; } nnew[i] ++; } } for(i = 1;i <= n1;//總支路數(shù)(雙回線算一條支路)ydz[1] = 1;for(i = 1;i <= ngij;yb[ll] = yb[ll]gij / yk;yb[ll] = yb[ll]1; //即為第 i 行的非零元素個(gè)數(shù)。 for(k = i1;k <= i2;k ++)//對(duì)第 i 行的所有非零元素進(jìn)行操作。{ if(kq0!= 0) { ai =-yb[k]; bi = yg[k];}//yb[]存放導(dǎo)納陣非對(duì)角元的虛部(yg[] + j*yb[])else { ai = yg[k]; bi = yb[k];}//yg[]存放導(dǎo)納陣非對(duì)角元的實(shí)部(yg[] + j*yb[])j = iy[k];//iy[]存放的是列足碼。 vj = vi * v[j];// v[]存放節(jié)點(diǎn)電壓幅值。 ci = va[i]bi;//非對(duì)角元素 j 的功率 } } void bbhl(int kq0) { //**** 本函數(shù)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的功率誤差，求最大功率誤差dsm ****// //**** 和常數(shù)項(xiàng)b[i]。(程序框圖見(jiàn)P423)****// int i;double vi, vj;double pl0, pg0;dsm = 0.0; // dsm 即為最大功率誤差。 for(i = 1;i <= n;i ++){ vi = v[i];// v[]存放節(jié)點(diǎn)電壓幅值。vj = v0[i];// v0[]存放節(jié)點(diǎn)初始電壓幅值。v0[]存放的是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。// vi[] // nopt[] =-1: pv節(jié)點(diǎn)，對(duì)于pv節(jié)點(diǎn)，即為該點(diǎn)應(yīng)維持的電壓值。// nopt[] = 0: pq節(jié)點(diǎn)，對(duì)于pq節(jié)點(diǎn)，即為系統(tǒng)平均電壓值。// vj 此時(shí)表示的是節(jié)點(diǎn)正常電壓的會(huì)定值。if(kq0 == 0){ pl0 = pl[i];pg0 = pg[i]; } // 負(fù)荷p,發(fā)電機(jī)p else { pl0 = ql[i]; pg0 = qg[i]; } // 負(fù)荷q,發(fā)電機(jī)q if(kk2 == 0) pl0 = pl0 *((vipl0; // pv節(jié)點(diǎn) if(i == mpj && kq0 == 0) pg[i] = w[i]w[i];//pv節(jié)點(diǎn)(nobt[] =-1)和平衡節(jié)點(diǎn)(mpj)不參與 //求最大功率誤差和常數(shù)項(xiàng)的運(yùn)算 if(((kq0!= 1)||(nobt[i]!=-1))&&(i!= mpj)){ if(fabs(b[i])> fabs(dsm)) { dsm = b[i]; dsd = i;} // dsm 即為最大功率誤差,dsd存放其對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)號(hào)。 b[i] = b[i] / vi; // 計(jì)算修正方程式的常數(shù)項(xiàng)。} else b[i]=0.0; // pv節(jié)點(diǎn)(nobt[] =-1)和平衡節(jié)點(diǎn)(mpj)不參與 // 求最大功率誤差和常數(shù)項(xiàng)的運(yùn)算。 } } node_output() // { //**** 輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和最小電壓幅值、相角(角度)及其節(jié)點(diǎn)號(hào) ****// //****(程序框圖見(jiàn)p426 F1-16)****// double vi, ci;int i, j, oldnumber;printc('+', 72);fprintf(fp2, “n%5s%8s%10s%11s%11s%11s%11sn”, “I”，“V”, “CA”, “PL”, “QL”, “PG”, “QG”);vmin = v[1];dsd = 1;for(i = 1;i <= n;i ++){ j = nnew[i]; oldnumber = newsort[i];//轉(zhuǎn)化為相應(yīng)舊號(hào) ci = va[j] * 180.0/3.1416;//弧度轉(zhuǎn)化為角度。 vi = v[j]; if(vi < vmin) { vmin = vi; dsd = j; } // vmin即為最小電壓,dsd存放其對(duì)應(yīng)的新節(jié)點(diǎn)號(hào)。 fprintf(fp2, “n%5d%11.5f%12.6f”, oldnumber, vi, ci); fprintf(fp2, “%11.5f%11.5f%11.5f%11.5f”, pl[j], ql[j]，pg[j], qg[j]);} printc('-', 72);} void branch_output() { //**** 本函數(shù)輸出支路數(shù)據(jù)。(程序框圖見(jiàn)p428 F1-17) int ii, jj;double r, x, yk, zf, vi, vj, ci, cj; int i, j, l;double de, df, ei, ej, fi, fj, fii, fir, pij, pji, qij, qji; ****// dph = 0.0; // 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)有功網(wǎng)損。 dqh = 0.0; // 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)無(wú)功網(wǎng)損。 fprintf(fp2, “n%5s%5s%10s%12s%12s%12sn ”, “I”, “J”, “PIJ”，“QIJ”, “PJI”, “QJI”);for(i =1;i <= mdk;i ++) { j = idk[i]; dkk[i] = v[j] * v[j] / dkk[i]; } for(l = 1;l <= zls;l ++) { ii = iabs(izl[l]); // izl[]: 支路左節(jié)點(diǎn)號(hào)。jj = iabs(jzl[l]); // jzl[]: 支路右節(jié)點(diǎn)號(hào)。i=nnew[ii];j=nnew[jj]; // 轉(zhuǎn)換為新節(jié)點(diǎn)號(hào)。ii = newsort[ii];jj = newsort[jj];//轉(zhuǎn)化為相應(yīng)舊號(hào) r = zr[l];x = zx[l];yk = zyk[l];vi = v[i]; // v[]: 電壓幅值。ci = va[i]; // va[]: 電壓相角。vj = v[j];cj = va[j];//支路左、右節(jié)點(diǎn)電壓值由極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo) ei = vi * cos(ci);fi = vi * sin(ci); // ei: 支路左節(jié)點(diǎn)電壓實(shí)部，fi: 支路左節(jié)點(diǎn)電壓虛部。ej = vj * cos(cj);fj = vj * sin(cj); // ej: 支路右節(jié)點(diǎn)電壓實(shí)部，fj: 支路右節(jié)點(diǎn)電壓虛部。if((izl[l] < 0)||(jzl[l] < 0))// 變壓器支路。{ if(izl[l] < 0) { ei = ei / yk; fi = fi / yk; } // yk=zyk[l] else { ej = ej / yk; fj = fj / yk; } yk = 0.0; } de = eifj; zf = r * r + x * x; fii =(de * r + df * x)/ zf; fir =(df * rfir * ei; pji =-fii * ejvi * vi * yk; qji = qji1;i ++) { ip = i; k1 = iabs(izl[i]); k3 = iabs(jzl[i]); for(j = i + 1;j <= zls;j ++) { k2 = iabs(izl[j]); k4 = iabs(jzl[j]); if(k2 < k1 ||(k2 == k1 && k4 < k3)) { ip = j; k1 = k2; k3 = k4; } } if(i!= ip) { iswap(&izl[i], &izl[ip]); iswap(&jzl[i], &jzl[ip]); swap(&zr[i], &zr[ip]); swap(&zx[i], &zx[ip]); swap(&zyk[i], &zyk[ip]); } } for(i = 1;i <= nb;i ++){ k = nob[i]; nob[i] = newsort[k]; printf(“nob[%d] = %dn”, i, nob[i]);} for(i = 1;i <= nb-1;i ++){ for(j = i+1;j <= nb;j ++) { if(nob[i] > nob[j]) { k = nob[i]; nob[i] = nob[j]; nob[j] = k; } } } printf(“nob[%d] = %dn”, i, nob[i]);} void yy1() { //**** 本函數(shù)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣(不包括接地支路)****// int j1;double r, x, yk, zf, gij, bij;int i, j, i1, l, ll; for(i = 1;i <= n;i ++) { gii[i] = 0.0; bii[i] = 0.0; }// 導(dǎo)納陣對(duì)角元(與節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng))先清零。for(i = 1;i <= zls;i ++){ yg[i] = 0.0; yb[i] = 0.0;} //導(dǎo)納陣非零非對(duì)角元(與支路一一對(duì)應(yīng))先清零。ll = 1;for(l = 1;l <= zls;l ++){ i1 = izl[l];j1 = jzl[l];i = iabs(i1);j = iabs(j1);if(i == j) // 支路左節(jié)點(diǎn)號(hào)。// 支路右節(jié)點(diǎn)號(hào)。 // 變壓器支路有一節(jié)點(diǎn)號(hào)為負(fù)值。 continue; // 排除左、右節(jié)點(diǎn)號(hào)相等的情況。 r = zr[l];x = zx[l];yk = zyk[l]; // zr[],zx[],zyk[]:支路三參數(shù)。 zf = r * r + x * x;gij = r / zf;//bij =-x / zf;bij =-1/x;yg[ll] = yg[ll]bij;gii[i] = gii[i] + gij;bii[i] = bii[i] + bij;gii[j] = gii[j] + gij;bii[j] = bii[j] + bij; if((i!= iabs(izl[l + 1]))||(j!= iabs(jzl[l + 1]))) ll++;} // 打印導(dǎo)納矩陣。對(duì)角元實(shí)部為gii，虛部為bii，// 非零非對(duì)角元實(shí)部為yb[]，虛部為yb[]，列足碼為iy[]。 fprintf(fp2, “*******GII(1),BII(1)********n”);printf2(gii,bii,n);} void y3() { //**** 本函數(shù)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣，追加接地支路 ****// int j1;double r, x, yk, zf, gij, bij;int i, j, i1, l, ll, kk = 0; for(i = 1;i <= mdk;i ++) { j = idk[i]; bii[j] = bii[j]gij / yk; yb[ll] = yb[ll]-bij / yk; } if((i!= iabs(izl[l + 1]))||(j!= iabs(jzl[l + 1]))) { ll++; kk = 0; } else kk = 1;} // 打印導(dǎo)納矩陣。對(duì)角元實(shí)部為gii，虛部為bii，// 非零非對(duì)角元實(shí)部為yb[]，虛部為yb[]，列足碼為iy[]。 fprintf(fp2, “*******GII,BII********”);printf2(gii,bii,n); fprintf(fp2, “n*******YYYYY********”);for(i = 1;i <= nzls;i ++) { if(i % 2 == 1) fprintf(fp2, “n”); fprintf(fp2, “%10.4f%10.4f%8d”, yg[i], yb[i], iy[i]); } } #include void main(){ cout<<“請(qǐng)輸入末端負(fù)荷：（先有功Pd再無(wú)功Qd）n”;double Pd;double Qd;cin>>Pd>>Qd;cout<<“請(qǐng)輸入末端大概的電壓值Ud：n”;double Ud;cin>>Ud;double data[300][8];//分別為0前面有功，1前面無(wú)功，2壓降，3中間有功，4中間無(wú)功,5變比,6后面有功，7后面無(wú)功 int ii;ii=0;data[ii][0]=0.0;data[ii][1]=0.0;data[ii][2]=Ud;data[ii][3]=Pd;data[ii][4]=Qd;data[ii][5]=1.0;data[ii][6]=0.0;data[ii][7]=0.0;ii++;cout<<“請(qǐng)按從末端到首段的順序輸入線路的參數(shù)（分為--節(jié)點(diǎn)、輸電線路、變壓器）：n”; while(1){ double a; double b; double c; double d; double e; double f; int x; cout<<“請(qǐng)輸入數(shù)值，0代表退出，1代表節(jié)點(diǎn)，2代表輸電線路，3代表變壓器：n”; cin>>x; if(x!=0&&x!=1&&x!=2&&x!=3) { cout<<“選擇有誤，請(qǐng)重新輸入！n”; cout<<“請(qǐng)輸入數(shù)值，0代表退出，1代表節(jié)點(diǎn)，2代表輸電線路，3代表變壓器：n”; cin>>x; } if(x==0) break; if(x==1) { cout<<“請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)參數(shù)值n（有功功率P、無(wú)功功率Q）：n”; cin>>a>>b; Node N[100]; int i=0; N[i].Pn=a; N[i].Qn=b; data[ii][0]=0.0; data[ii][1]=0.0; data[ii][2]=0.0; data[ii][3]=N[i].Pn; data[ii][4]=N[i].Qn; data[ii][5]=1.0; data[ii][6]=0.0; data[ii][7]=0.0; i++; ii++; } if(x==2) { cout<<“請(qǐng)輸入輸電線路參數(shù)值n（線路阻抗R、線路感抗X、電導(dǎo)B）：n”; cin>>a>>b>>c; Transmission_line Tm[100]; int j=0; Tm[j].Rl=a; Tm[j].Xl=b; Tm[j].Bl=c; data[ii][0]=0.0; data[ii][1]=Tm[j].GetQf(data[ii-1][2]); data[ii][6]=0.0; data[ii][7]=Tm[j].GetQb(data[ii-1][2]); data[ii][2]=Tm[j].GetUl(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]); //參數(shù)分別為前節(jié)點(diǎn)的有功、無(wú)功、電壓 data[ii][3]=Tm[j].GetPl(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]); data[ii][4]=Tm[j].GetQl(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]); data[ii][5]=1.0; j++; ii++; } if(x==3) { cout<<“請(qǐng)輸入變壓器銘牌值n（容量Sn、短路損耗Pk、短路電壓百分比Uk%、空載損耗P0、空載電壓百分比I0%、變比k）：n”; cin>>a>>b>>c>>d>>e>>f; Transformer Tf[100]; int k=0; Tf[k].SN=a; Tf[k].Pk=b; Tf[k].Uk=c; Tf[k].P0=d; Tf[k].I0=e; Tf[k].Kk=f; data[ii][0]=Tf[k].GetP0(); data[ii][1]=Tf[k].GetQ0(); data[ii][6]=0.0; data[ii][7]=0.0; data[ii][2]=Tf[k].GetUt(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);//參數(shù)要改 data[ii][3]=Tf[k].GetPt(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]); data[ii][4]=Tf[k].GetQt(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]); data[ii][5]=Tf[k].Kk; k++; ii++; } } cout<<“輸入首端電壓值U1：n”;double U1;cin>>U1;data[ii][0]=0.0;data[ii][1]=0.0; } data[ii][2]=U1;data[ii][3]=data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7];data[ii][4]=data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6];data[ii][5]=1.0;data[ii][6]=0.0;data[ii][7]=0.0;int jj;jj=ii;if(fabs(data[ii][2]-data[ii-1][2])<10.0)cout<<“末端電壓值Ud=”< 南 京 理 工 大 學(xué) 《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》 課程報(bào)告 姓名 XX 學(xué) 號(hào)： 5*** 自動(dòng)化學(xué)院 電氣工程 基于牛頓-拉夫遜法的潮流計(jì)算例題編程報(bào)學(xué)院(系): 專(zhuān) 業(yè): 題 目: 任課教師 碩士導(dǎo)師 告 楊偉 XX 2015年6月10號(hào) 基于牛頓-拉夫遜法的潮流計(jì)算例題編程報(bào)告 摘要：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的目的在于：確定電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式、檢查系統(tǒng)中各元件是否過(guò)壓或者過(guò)載、為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的整定提供依據(jù)、為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定計(jì)算提供初值、為電力系統(tǒng)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供分析的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法包含高斯—賽德?tīng)柕ā⑴ｎD-拉夫遜法和P—Q分解法等，其中牛拉法計(jì)算原理較簡(jiǎn)單、計(jì)算過(guò)程也不復(fù)雜，而且由于人們引入泰勒級(jí)數(shù)和非線性代數(shù)方程等在算法里從而進(jìn)一步提高了算法的收斂性和計(jì)算速度。同時(shí)基于MATLAB的計(jì)算機(jī)算法以雙精度類(lèi)型進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和運(yùn)算, 數(shù)據(jù)精確度高，能進(jìn)行潮流計(jì)算中的各種矩陣運(yùn)算，使得傳統(tǒng)潮流計(jì)算方法更加優(yōu)化。 一 研究?jī)?nèi)容 通過(guò)一道例題來(lái)認(rèn)真分析牛頓-拉夫遜法的原理和方法（采用極坐標(biāo)形式的牛拉法），同時(shí)掌握潮流計(jì)算計(jì)算機(jī)算法的相關(guān)知識(shí)，能看懂并初步使用MATLAB軟件進(jìn)行編程，培養(yǎng)自己電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)算法編程能力。 例題如下：用牛頓-拉夫遜法計(jì)算下圖所示系統(tǒng)的潮流分布，其中系統(tǒng)中5為平衡節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)5電壓保持U=1.05為定值，其他四個(gè)節(jié)點(diǎn)分別為PQ節(jié)點(diǎn)，給定的注入功率如圖所示。計(jì)算精度要求各節(jié)點(diǎn)電壓修正量不大于10-6。 二 牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算 1 基本原理 牛頓法是取近似解x(k)之后，在這個(gè)基礎(chǔ)上，找到比x(k)更接近的方程的根，一步步地迭代，找到盡可能接近方程根的近似根。牛頓迭代法其最大優(yōu)點(diǎn)是在方程f(x)=0的單根附近時(shí)誤差將呈平方減少，而且該法還可以用來(lái)求方程的重根、復(fù)根。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算，一般來(lái)說(shuō)，各個(gè)母線所供負(fù)荷的功率是已知的，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓是未知的（平衡節(jié)點(diǎn)外）可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，然后由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣列寫(xiě)功率方程，由于功率方程里功率是已知的，電壓的幅值和相角是未知的，這樣潮流計(jì)算的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為求解非線性方程組的問(wèn)題了。為了便于用迭代法解方程組，需要將上述功率方程改寫(xiě)成功率平衡方程，并對(duì)功率平衡方程求偏導(dǎo)，得出對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣，給未知節(jié)點(diǎn)賦電壓初值，將初值帶入功率平衡方程，得到功率不平衡量，這樣由功率不平衡量、雅可比矩陣、節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量（未知的）構(gòu)成了誤差方程，解誤差方程，得到節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量，節(jié)點(diǎn)電壓加上節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量構(gòu)成節(jié)點(diǎn)電壓新的初值，將新的初值帶入原來(lái)的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩陣，然后計(jì)算新的電壓不平衡量，這樣不斷迭代，不斷修正，一般迭代三到五次就能收斂。2 基本步驟和設(shè)計(jì)流程圖 形成了雅克比矩陣并建立了修正方程式，運(yùn)用牛頓-拉夫遜法計(jì)算潮流的核心問(wèn)題已經(jīng)解決，已有可能列出基本計(jì)算步驟并編制流程圖。由課本總結(jié)基本步驟如下： 1)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y； 2)設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓的初值，如果是直角坐標(biāo)的話設(shè)電壓的實(shí)部e和虛部f；如果是極坐標(biāo)的話則設(shè)電壓的幅值U和相角a； 3)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的初值代入公式求修正方程中的不平衡量以及修正方程的系數(shù)矩陣的雅克比矩陣； 4)解修正方程式，求各節(jié)點(diǎn)電壓的變化量，即修正量； 5)計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的新值，即修正后的值； 6)利用新值從第（3）步開(kāi)始進(jìn)入下一次迭代，直至達(dá)到精度退出循環(huán)； 7)計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)的功率和線路功率，輸出最后計(jì)算結(jié)果； ① 公式推導(dǎo) ② 流程圖 三 matlab編程代碼 clear; % 如圖所示1，2，3，4為PQ節(jié)點(diǎn),5為平衡節(jié)點(diǎn) y=0; % 輸入原始數(shù)據(jù)，求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 y(1,2)=1/(0.07+0.21j); y(4,5)=0;y(1,3)=1/(0.06+0.18j); y(1,4)=1/(0.05+0.10j); y(1,5)=1/(0.04+0.12j); y(2,3)=1/(0.05+0.10j); y(2,5)=1/(0.08+0.24j); y(3,4)=1/(0.06+0.18j); for i=1:5 for j=i:5 y(j,i)=y(i,j); end end Y=0; % 求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中互導(dǎo)納 for i=1:5 for j=1:5 if i~=j Y(i,j)=-y(i,j); end end end % 求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中自導(dǎo)納 for i=1:5 Y(i,i)=sum(y(i,:)); end Y % Y為導(dǎo)納矩陣 G=real(Y); B=imag(Y);% 輸入原始節(jié)點(diǎn)的給定注入功率 S(1)=0.3+0.3j; S(2)=-0.5-0.15j; S(3)=-0.6-0.25j; S(4)=-0.7-0.2j; S(5)=0; P=real(S); Q=imag(S); % 賦初值，U為節(jié)點(diǎn)電壓的幅值，a為節(jié)點(diǎn)電壓的相位角 U=ones(1,5); U(5)=1.05; a=zeros(1,5); x1=ones(8,1); x2=ones(8,1); k=0; while max(x2)>1e-6 for i=1:4 for j=1:4 H(i,j)=0; N(i,j)=0; M(i,j)=0; L(i,j)=0; oP(i)=0; oQ(i)=0; end end % 求有功、無(wú)功功率不平衡量 for i=1:4 for j=1:5 oP(i)=oP(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j))); oQ(i)=oQ(i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j))); end oP(i)=oP(i)+P(i); oQ(i)=oQ(i)+Q(i); end x2=[oP,oQ]'; % x2為不平衡量列向量 % 求雅克比矩陣 % 當(dāng)i~=j時(shí)，求H,N,M,L for i=1:4 for j=1:4 if i~=j H(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j))); N(i,j)=-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j))); L(i,j)=H(i,j); M(i,j)=-N(i,j); end end end % 當(dāng)i=j時(shí)，求H,N,M,L for i=1:4 for j=1:5 if i~=j H(i,i)=H(i,i)+U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)));N(i,i)=N(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j))); M(i,i)=M(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j))); L(i,i)=L(i,i)-U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j))) end end N(i,i)=N(i,i)-2*(U(i))^2*G(i,i); L(i,i)=L(i,i)+2*(U(i))^2*B(i,i); end J=[H,N;M,L] % J為雅克比矩陣 x1=-((inv(J))*x2); % x1為所求△x的列向量 % 求節(jié)點(diǎn)電壓新值，準(zhǔn)備下一次迭代 for i=1:4 oa(i)=x1(i); oU(i)=x1(i+4)*U(i); end for i=1:4 a(i)=a(i)+oa(i); U(i)=U(i)+oU(i); end k=k+1; end k,U,a % 求節(jié)點(diǎn)注入功率 i=5; for j=1:5 P(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*cos(a(i)-a(j))+B(i,j)*sin(a(i)-a(j)))+P(i); Q(i)=U(i)*U(j)*(G(i,j)*sin(a(i)-a(j))-B(i,j)*cos(a(i)-a(j)))+Q(i); end S(5)=P(5)+Q(5)*sqrt(-1); S % 求節(jié)點(diǎn)注入電流 I=Y*U' 四 運(yùn)行結(jié)果 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 經(jīng)過(guò)五次迭代后的雅克比矩陣 迭代次數(shù)以及節(jié)點(diǎn)電壓的幅值和相角（弧度數(shù)） 節(jié)點(diǎn)注入功率和電流 五 結(jié)果分析 在這次學(xué)習(xí)和實(shí)際操作過(guò)程里：首先，對(duì)電力系統(tǒng)分析中潮流計(jì)算的部分特別是潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法中的牛頓-拉夫遜法進(jìn)行深入的研讀，弄明白了其原理、計(jì)算過(guò)程、公式推導(dǎo)以及設(shè)計(jì)流程。牛頓-拉夫遜法是求解非線性方程的迭代過(guò)程，其計(jì)算公式為?F?J?X，式中J為所求函數(shù)的雅可比矩陣；?X為需要求的修正值；?F為不平衡的列向量。利用x(*)=x(k+1)+?X(k+1)進(jìn)行多次迭代，通過(guò)迭代判據(jù)得到所需要的精度值即準(zhǔn)確值x(*)。六 結(jié)論 通過(guò)這個(gè)任務(wù)，自己在matlab編程，潮流計(jì)算，word文檔的編輯功能等方面均有提高，但也暴漏出一些問(wèn)題：理論知識(shí)儲(chǔ)備不足，對(duì)matlab的性能和特點(diǎn)還不能有一個(gè)全面的把握，對(duì)word軟件也不是很熟練，相信通過(guò)以后的學(xué)習(xí)能彌補(bǔ)這些不足，達(dá)到一個(gè)新的層次。第二篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序
第三篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)
第四篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序
第五篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算
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