第一篇：基于PSAT的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算仿真
`電力系統(tǒng)潮流計(jì)算
一、原始資料
1、系統(tǒng)圖：IEEE14節(jié)點(diǎn)。
G23GG154G87G6121110913
2、原始資料：見IEEE14節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)
二、設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 系統(tǒng)潮流圖
1、系統(tǒng)潮流計(jì)算方法和優(yōu)化調(diào)整措施
⑴ 簡(jiǎn)述計(jì)算計(jì)算法原理并比較NR法和PQ分解法計(jì)算潮流的特點(diǎn): ①電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)方法原理
電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路及負(fù)荷等組成，其中發(fā)電機(jī)及負(fù)荷是非線性元件，但在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，一般可以用接在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)電流注入量來(lái)代表。因此潮流計(jì)算所用的電力網(wǎng)絡(luò)是由變壓器、輸電線路、電容器、電抗器等靜止線性元件所構(gòu)成，并用集中參數(shù)表示的串聯(lián)或并聯(lián)等值支路來(lái)模擬。結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)這樣的線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，普通采用的是節(jié)點(diǎn)法，節(jié)點(diǎn)電壓與節(jié)點(diǎn)電流之間的關(guān)系
??YV? I
（1－1）
展開式為
???YV?,2,3,?,n)
（1－2）Iiijj(i?1j?1n在工程實(shí)際中，已知的節(jié)點(diǎn)注入量往往不是節(jié)點(diǎn)電流而是節(jié)點(diǎn)功率，為此必須應(yīng)用聯(lián)系節(jié)點(diǎn)電流和節(jié)點(diǎn)功率的關(guān)系式
??Pi?jQi(i?1,2,3,?,n)
（1－3）Ii?ViPi?jQiVi?n將式（1－3）代入式（1－2）得到
?(i?1,2,3,?,n)
（1－4）??YijVjj?1交流電力系統(tǒng)中的復(fù)數(shù)電壓變量可以用兩種極坐標(biāo)來(lái)表示
??Vej?i
或
Vii5）
而復(fù)數(shù)導(dǎo)納為
??e?jf（1－ViiiYij?Gij?jBij
（1－6）
將式（1－5）、式（1－6）代入以導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的式（1－4），并將實(shí)部與虛部分開，可以得到以下兩種形式的潮流方程。潮流方程的直角坐標(biāo)形式為
(i?1,2,3,?,n)（1－7）Pi?ei?(Gijej?Bijfj)?fi?(Gijfi?Bijej)
j?ij?iQi?fi?(Gijej?Bijfj)?ei?(Gijfi?Bijej)(i?1,2,3,?,n)（1－8）
j?ij?i潮流方程的極坐標(biāo)形式為 ,2,3,?,n)
Pi?Vi?Vi(Gijcos?ij?Bijsin?ij)(i?1j?i（1－9）Qi?Vi?Vi(Gijsin?ij?Bijcos?ij)(i?1,2,3,?,n)
j?i（1－10）
以上各式中，j?i表示?號(hào)后的標(biāo)號(hào)j的節(jié)點(diǎn)必須直接和節(jié)點(diǎn)i相聯(lián)，并包括j?i的情況。這兩種形式的潮流方程通常稱為節(jié)點(diǎn)功率方程，是牛頓－拉夫遜等潮流算法所采用的主要數(shù)學(xué)模型。PQ分解法派生于以極坐標(biāo)表示的牛頓-拉夫遜法。
②分析NR法和PQ分解法計(jì)算潮流的特點(diǎn) NR法特點(diǎn)：
1.收斂速度快，若選擇到一個(gè)較好的初值，算法將具有平方收斂特性，一般迭代4—5次便可以收斂到一個(gè)非常精確的解。而且其迭代次數(shù)與所計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；緹o(wú)關(guān)。
2.具有良好的收斂可靠性，對(duì)于前面提到的對(duì)以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的高斯一塞德爾法呈病態(tài)的系統(tǒng)，牛頓法均能可靠地收斂。
3.牛頓法所需的內(nèi)存量及每次迭代所需時(shí)間均較前述的高斯一塞德爾法為多，并與程序設(shè)計(jì)技巧有密切關(guān)系。
PQ法特點(diǎn)：
1.以一個(gè)(n-1)階和一個(gè)(m-1)階系數(shù)矩陣B、替代原有的系數(shù)矩陣J，提高了計(jì)算速度，降低了對(duì)貯存容量的要求。
2.以迭代過(guò)程中保持不變的系數(shù)矩陣B、替代原有的系數(shù)矩陣J，顯著的提高了計(jì)算速度。
3.以對(duì)稱的系數(shù)矩陣B、替代原有的系數(shù)矩陣J，使求逆等運(yùn)算量和所需的儲(chǔ)存容量都大為減少。
⑵對(duì)潮流結(jié)果進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)該潮流斷面的運(yùn)行方式安全性和經(jīng)濟(jì)性: 潮流斷面也稱輸電斷面。在實(shí)際電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)度人員往往僅根據(jù)地理位置，將聯(lián)絡(luò)電源中心與負(fù)荷中心的若干線路選為一個(gè)輸電斷面。在某一基態(tài)潮流下，有功潮流方向相同且電氣距離相近的一組輸電線路的集合稱為輸電斷面。
安全性：各節(jié)點(diǎn)電壓滿足電壓波動(dòng)的一般要求，既滿足電壓波動(dòng)在±5%?；诎踩韵嚓P(guān)的其他因素，暫時(shí)還沒(méi)有涉及，暫不作考慮。
經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)計(jì)算可知，本斷面網(wǎng)損率為4.95%，基本滿足一般的網(wǎng)損要求，即一般要求在4%～5%之間即為較經(jīng)濟(jì)。
基于經(jīng)濟(jì)性相關(guān)的其他因素，暫時(shí)還沒(méi)有涉及，暫不作考慮。⑶分析調(diào)節(jié)系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)：
由仿真結(jié)果分析可知，節(jié)點(diǎn)6電壓最低成為系統(tǒng)進(jìn)行的最大隱患。下面對(duì)系統(tǒng)中，如何提高全網(wǎng)電壓最低點(diǎn)電壓進(jìn)行討論：
犧牲電壓去滿足無(wú)功電源與無(wú)功負(fù)荷的平衡，提高節(jié)點(diǎn)電壓，應(yīng)該增發(fā)無(wú)功。①通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓
本質(zhì)：發(fā)電機(jī)是無(wú)功電源，增發(fā)無(wú)功，且6節(jié)點(diǎn)有發(fā)電機(jī)，可直接調(diào)節(jié)6節(jié)點(diǎn) 不用增加新設(shè)備，從而不需要增加投資
（發(fā)電機(jī)母線沒(méi)有負(fù)荷時(shí)，在95%～100%范圍內(nèi)調(diào)壓，發(fā)電機(jī)母線有負(fù)荷時(shí)，一般采用逆調(diào)壓）②通過(guò)補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓 并聯(lián)電容器，調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器，降低網(wǎng)絡(luò)中的功率和能量損耗并不能提高節(jié)點(diǎn)6電壓水平，也不能減小線路負(fù)擔(dān)和損耗。③通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器變比調(diào)節(jié) 通過(guò)調(diào)節(jié)變壓分觸頭，即調(diào)節(jié)變壓器的變比，實(shí)際調(diào)節(jié)了線路的阻抗值，以調(diào)壓。采用該方法能有效提升節(jié)點(diǎn)電壓，并對(duì)掐節(jié)點(diǎn)的影響較少，同時(shí)調(diào)節(jié)變壓器分觸頭并不需要進(jìn)行額外的投入，是一種十分經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方法。⑷分析各種調(diào)整措施的特點(diǎn)并比較它們之間的差異: 發(fā)電機(jī)調(diào)壓，因不用附加設(shè)備，不需要附加投資。當(dāng)然，應(yīng)該盡量避免無(wú)功的遠(yuǎn)距離傳輸，否則不僅會(huì)增大有功損耗，而且對(duì)電壓的調(diào)節(jié)也不利。
有載調(diào)壓變壓器可帶負(fù)荷調(diào)壓，而無(wú)載變壓器只能停運(yùn)調(diào)壓。經(jīng)常性的變壓器調(diào)壓，只能采用有載調(diào)壓變壓器（或串聯(lián)加壓器，很少）。隨著電壓質(zhì)量的要求逐漸提高，目前在500KV、200KV、和110KV電網(wǎng)中，廣泛采用有載調(diào)節(jié)變壓器，而35KV和10KV電網(wǎng)常采用無(wú)載調(diào)壓變壓器。
變壓器調(diào)壓不能解決無(wú)功平衡問(wèn)題，當(dāng)無(wú)功不足時(shí)，變壓器調(diào)節(jié)甚至坑內(nèi)加劇無(wú)功不足并引發(fā)發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定問(wèn)題。無(wú)功不足的系統(tǒng)，首要問(wèn)題是增加無(wú)功電源，以采用并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器為宜。其中，調(diào)相機(jī)因運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用大成為淘汰設(shè)備，而靜止補(bǔ)償器因?yàn)橥顿Y大爺應(yīng)用很少。就地?zé)o功補(bǔ)償既能調(diào)壓又能減少電網(wǎng)中的無(wú)功功率傳輸，從而降低有功損耗，因此也在電網(wǎng)中廣泛采用。一般都在變壓器的低壓側(cè)設(shè)置可控的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（如多組并聯(lián)電容器組），已達(dá)到無(wú)功的就地補(bǔ)償目的。而500KV變電站還常配置不可控的500KV高壓并聯(lián)電抗器（高抗），以補(bǔ)充線路過(guò)剩的充電無(wú)功。
串聯(lián)補(bǔ)償電容器，因其設(shè)計(jì)、運(yùn)行方面的問(wèn)題很少采用。為了合理選擇調(diào)壓措施，應(yīng)進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
本課題中，提高電壓等級(jí)，在相同的傳輸功率的情況下，適當(dāng)?shù)奶岣吖?jié)點(diǎn)電壓，可在一定程度上減少線路的損耗。另外，提高負(fù)荷的功率因數(shù)也可以起到減少線路損耗的效果，但在本課題中，不是很適用。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的添加，減少了線路中無(wú)功的流動(dòng)，進(jìn)而減少了線路的電壓損失，在結(jié)果上也可以起到減少線路損耗的效果。
第二篇：電力系統(tǒng)仿真MATPOWER潮流計(jì)算
IEEE30節(jié)點(diǎn)潮流計(jì)算
寧夏大學(xué)新華學(xué)院 馬智
潮流計(jì)算，指在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、元件參?shù)和發(fā)電、負(fù)荷參量條件下，計(jì)算有功功率、無(wú)功功率及電壓在電力網(wǎng)中的分布。潮流計(jì)算是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和發(fā)電機(jī)、負(fù)荷等元件的運(yùn)行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算。通常給定的運(yùn)行條件有系統(tǒng)中各電源和負(fù)荷點(diǎn)的功率、樞紐點(diǎn)電壓、平衡點(diǎn)的電壓和相位角。待求的運(yùn)行狀態(tài)參量包括電網(wǎng)各母線節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布、網(wǎng)絡(luò)的功率損耗等。它是基于配電網(wǎng)絡(luò)特有的層次結(jié)構(gòu)特性，論文提出了一種新穎的分層前推回代算法。該算法將網(wǎng)絡(luò)支路按層次進(jìn)行分類，并分層并行計(jì)算各層次的支路功率損耗和電壓損耗，因而可大幅度提高配電網(wǎng)潮流的計(jì)算速度。論文在MATLAB環(huán)境下，利用其快速的復(fù)數(shù)矩陣運(yùn)算功能，實(shí)現(xiàn)了文中所提的分層前推回代算法，并取得了非常明顯的速度效益。另外，論文還討論發(fā)現(xiàn)，當(dāng)變壓器支路阻抗過(guò)小時(shí)，利用Π型模型會(huì)產(chǎn)生數(shù)值巨大的對(duì)地導(dǎo)納，由此會(huì)導(dǎo)致潮流不收斂。為此，論文根據(jù)理想變壓器對(duì)功率和電壓的變換原理，提出了一種有效的電壓變換模型來(lái)處理變壓器支路，從而改善了潮流算法的收斂特性。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；潮流分析；MATLAB
潮流計(jì)算的目的
電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算最主要的目的是為了讓電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。所以考留到經(jīng)及調(diào)度、電網(wǎng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)可靠性分析。
具體表現(xiàn)在以下方面：
①在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過(guò)潮流計(jì)算,合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn),合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無(wú)功補(bǔ)償方案,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。
②在編制年運(yùn)行方式時(shí),在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上,選擇典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對(duì)規(guī)劃、基建部門提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進(jìn)度的建議。
③正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算,用于日運(yùn)行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開機(jī)方式,有功、無(wú)功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。
④預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案。
總結(jié)為在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式時(shí)，采用離線潮流計(jì)算；在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控中，則采用在線潮流計(jì)算。
MATLAB軟件的應(yīng)用
MATLAB Compiler是一種編譯工具，它能夠?qū)編寫的函數(shù)文件生成函數(shù)庫(kù)或者可執(zhí)行文件COM組件等，以提供給其他高級(jí)語(yǔ)言如C++、C#等進(jìn)行調(diào)用由此擴(kuò)展MATLAB的應(yīng)用范圍，將MATLAB的開發(fā)效率與其他高級(jí)語(yǔ)言的運(yùn)行結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，豐富程序開發(fā)的手段。
目前電子計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的分析計(jì)算，潮流計(jì)算是其基本應(yīng)用軟件之一?，F(xiàn)有很多潮流計(jì)算方法。對(duì)潮流計(jì)算方法有五方面的要求：（1）計(jì)算速度快（2）內(nèi)存需要少（3）計(jì)算結(jié)果有良好的可靠性和可信性（4）適應(yīng)性好，即能處理變壓器變比調(diào)整、系統(tǒng)元件的不同描述和與其它程序配合的能力強(qiáng)（5）簡(jiǎn)單。
MATLAB是一種交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，廣泛應(yīng)用于工業(yè)界與學(xué)術(shù)界，主要用于矩陣運(yùn)算，同時(shí)在數(shù)值分析、自動(dòng)控制模擬、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)分析、繪圖等方面也具有強(qiáng)大的功能。
MATLAB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言結(jié)構(gòu)完整，且具有優(yōu)良的移植性，它的基本數(shù)據(jù)元素
是不需要定義的數(shù)組。它可以高效率地解決工業(yè)計(jì)算問(wèn)題，特別是關(guān)于矩陣和矢量的計(jì)算。MATLAB與C語(yǔ)言和FORTRAN語(yǔ)言相比更容易被掌握。通過(guò)M語(yǔ)言，可以用類似數(shù)學(xué)公式的方式來(lái)編寫算法，大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時(shí)間，從而可把主要的精力集中在算法的構(gòu)思而不是編程上。
另外，MATLAB提供了一種特殊的工具：工具箱（TOOLBOXES）.這些工具箱主要包括：信號(hào)處理（SIGNAL PROCESSING）、控制系統(tǒng)（CONTROL SYSTEMS）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NEURAL NETWORKS）、模糊邏輯(FUZZY LOGIC)、小波(WAVELETS)和模擬（SIMULATION）等等。不同領(lǐng)域、不同層次的用戶通過(guò)相應(yīng)工具的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，可以方便地進(jìn)行計(jì)算、分析及設(shè)計(jì)工作。
MATLAB設(shè)計(jì)中，原始數(shù)據(jù)的填寫格式是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關(guān)系。原始數(shù)據(jù)輸入格式的設(shè)計(jì)，主要應(yīng)從使用的角度出發(fā)，原則是簡(jiǎn)單明了，便于修改。
14611121416***25783***9202422302526
圖1 IEEE-30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)接線圖
總結(jié)及感想
通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我知道了潮流計(jì)算的基本步驟和方法，明白了潮流計(jì)算對(duì)于電力系統(tǒng)的重要性，準(zhǔn)確的潮流計(jì)算對(duì)于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)有著十分重要的意義。這次實(shí)習(xí)忙碌但是充實(shí)，在其中我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，自己知識(shí)的很多漏洞，和基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，課外知識(shí)知之甚少?？吹搅俗约豪碚撀?lián)系實(shí)際的能力還需提高，也知道了自己以后學(xué)習(xí)的方向和目的。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己意義很大，自己從中獲得很多東西。
第三篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算
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
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—賽德爾迭代法、牛頓-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。
第四篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序設(shè)計(jì)
電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序設(shè)計(jì)
姓名：韋應(yīng)順
學(xué)號(hào)：2011021052 電力工程學(xué)院
牛頓—拉夫遜潮流計(jì)算方法具有能夠?qū)⒎蔷€性方程線性化的特點(diǎn)，而使用MATLAB語(yǔ)言是由于MATLAB語(yǔ)言的數(shù)學(xué)邏輯強(qiáng)，易編譯。
【】【】1.MATLAB程序12
Function tisco %這是一個(gè)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的程序 n=input（‘n請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=’）； m=input(‘請(qǐng)輸入支路數(shù)：m=’);ph=input(‘n請(qǐng)輸入平衡母線的節(jié)點(diǎn)號(hào)：ph=’)； B1=input（‘n請(qǐng)輸入支路信號(hào)：B1=’）;%它以矩陣形式存貯支路的情況，每行存貯一條支路 %第一列存貯支路的一個(gè)端點(diǎn) %第二列存貯支路的另一個(gè)端點(diǎn) %第三列存貯支路阻抗
%第四列存貯支路的對(duì)地導(dǎo)納
%第五列存貯變壓器的變比，注意支路為1 %第六列存貯支路的序號(hào)
B2=input(‘n請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)信息：B2=’)； %第一列為電源側(cè)的功率 %第二列為負(fù)荷側(cè)的功率 %第三列為該點(diǎn)的電壓值
%第四列為該點(diǎn)的類型：1為PQ，2為PV節(jié)點(diǎn)，3為平衡節(jié)點(diǎn) A=input（‘n請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)號(hào)及對(duì)地阻抗：A=’）； ip=input（‘n請(qǐng)輸入修正值：ip=’）； %ip為修正值);Y=zeros（n）；
Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i3)*B1(i5);e=zeros（1，n）；
Y(p,q)=Y(p,q);f=zeros（1，n）；
no=2*ph=1； Y(q,q)=Y(q,q)+1./B1(i3)+B1(i4)/2；
End for i=1：n
G=real(Y);if A（i2）=0
B=imag(Y);p=A(i1)；
Y(p p)=1./A(i2);for i=1：n End e(i)=real(B2(i3));End f(i)=imag(B2(i3));For i=1:m S(i)=B2(i1)-B2(i2);p=B1(i1);V(i)=B2(i3);p=B1(i2);end Y(p,p)=Y(p,p)+1./(B1(i3)*B1(i5)^2+B1(i4)./2P=real(S);Q=imag(S);[C,D,DF]=xxf(G,B,e,f,P,Q,n,B2,ph,V,no);J=jacci(Y,G,B,P,Q,e,f,V,C,D,B2,n,ph,no);[De,Di]=hxf(J,D,F,ph,n,no);t=0;while
max(abs(De))>ip&max(abs(Dfi)>ip
t=t+1;
e=e+De；
f=f+Df;
[C,D,DF]=xxf(G,B,e,f,P,Q,n,B2,ph,V,no)；
J=jacci(Y,G,B,P,Q,e,f,V,C,D,B2,n,ph,no)；
[De,Df]=hxf(J,Df,ph,n,no);end v=e+f*j;for i=1:n hh(i)=conj(Y(ph,i)*v(i));end S(ph)=sum(hh)*v(ph);B2(ph,1)=S(ph);V=abs(v);
jd=angle(v)*180/p;resulte1=[A(:,1),real(v),imag(v),V,jd,real(S’)，imag(S’),real(B2(:1)),imag(B2(:1)),real(B2(:2)),imag(B2(:,2))];for i=1:m
a(i)=conj((v(B1(i1))/B1(i5)-v(B1(i2))/B1(i3));
b(i)=v(B1(i1))*a(i)-j*B1(i4)*v(B1(i))^2/2;
c(i)=-v(B1(i2))*a(i)-j*B1(i4)*v(B1(i2))^2/2;end result2=[B1(:,6),B1(:,1),B1(:,2),real(b’),imag(b’),real(c’),imag(c’), real(b’+c’),imag(b’+c’)];printcut(result1,S,b,c,result2);type resultm function [C,D,Df]=xxf(G,B,e,f,P,Q,n,B2,ph,V,no)%該子程序是用來(lái)求取Df for i=1:n
If
i=ph
C(i)=0;
D(i)=0;
For j=i:n
C(i)=C(i)+G(i,j)*e(j)-B(i,j)*f(j);D(i)=D(i)+G(i,j)*f(j)+B(i,j)*e(j);end
P1=C(i)*e(i)+D(i)*f(i);Q1=C(i)*f(i)-D(i)*e(i);V1=e(i)^2+f(i)^2;If
B2(i4)=2 p=2*i-1;
Df(p)=P(i)-P1;p=p+1;else p=2*i-1;
Df(p)=P(i)-P1;p=p+1;
Df(p)=Q(i)-Q1;end end end Df=Df’;If ph=n Df(no?=[];end
function [De,Df]=hxf(J,Df,ph,n,no)%該子函數(shù)是為求取De Df DX=JDf;DX1=DX;
x1=length(DX1);if ph=n DX(no)=0;DX(no+1)=0;
For i=(no+2):(x1+2)DX(i)=DX1(i-2);End Else
DX=[DX1,0,0];End k=0;
[x,y]=size(DX);For i=1:2:x K=k+1;
Df(k)=DX(i);De(k)=DX(i+1);End End case 2 Function for j=1:n J=jacci(Y,G,B,PQ,e,f,V,C,D,B2,n,ph,no)X1=G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);
X2=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);%該子程序是用來(lái)求取jacci矩陣
for i=1:n X3=0;switch B2(i4)X4=0;case 3 P=2*i-1;continue q=2*j-1;case 1 J(p,q)=X1;for j=1:n m=p+1;if
J=&J=ph J(m,q)=X3;X1=G(i)*f(i)-B(i,j)*e(i);q=q+1;X2=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);J(p,q)=X2;X3=-X2;J(m,q)=X4;X4=X1;X1=D(i)+G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);p=2*i-1;X2=C(i)+G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);q=2*j-1;X3=0;J(p,q)=X1;X4=0;m=p+1;P=2*i-1;J(p,q)=X2;q=2*j-1;J(m,q)=X4;J(p,q)=X1;Else if j=&j=jph m=p+1;X1=D(i)+G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);J(m,q)=X3;X2=C(i)+G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);q=q+1;X3= C(i)+G(i,j)*e(i)-B(i,j)*f(i);J(p,q)=X2;X4= C(i)+G(i,j)*f(i)-B(i,j)*e(i);J(m,q)=X4;P=2*i-1;end q=2*j-1;end J(p,q)=X1;end m=p+1;end J(m,q)=X3;if ph=n q=q+1;J(no:)=[];J(p,q)=X2;J(no:)=[];J(m,q)=X4;J(:,no)=[];End J(:,no)=[];End
2實(shí)例驗(yàn)證 【例題】設(shè)有一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)線見圖1，各支路阻抗和各節(jié)點(diǎn)功率均已以標(biāo)幺值標(biāo)示于圖1中，其中節(jié)點(diǎn)2連接的是發(fā)電廠，設(shè)節(jié)點(diǎn)1電壓保持U1＝1.06定值，試計(jì)算其中的潮流分布，請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=5 請(qǐng)輸入支路數(shù)：m=7 請(qǐng)輸入平衡母線的節(jié)點(diǎn)號(hào)：ph=l 請(qǐng)輸入支路信息：
BI=[ l 2 0．02+0．06i O l 1；1 3 0．08+0．24i 0 1 2；2 3 0．06+0．18i 0 l 3： 2 4 0．06+0．18i O l 4： 2 5 0．04+0．12i 0 l 5： 3 4 0．01+0．03i 0 l 6： 4 5 0．08+0．24i O 1 7] 請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)信息：
B2=[ 0 0 1．06 3；0．2+0．20i 0 1 1；一O．45一O．15i 0 l l；一0．4-0．05i 0 l 1；一0．6—0．1i 0 1 l] 請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)號(hào)及對(duì)地阻抗： A=[l 0；2 0；3 0；4 0；5 O ] 請(qǐng)輸入修正值：ip=0．000 0l
參考文獻(xiàn)
[1]陳珩．電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2002：139—187．
[2]鄭阿奇．MATLAB實(shí)用教程[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2005：1-243．
[3] 束洪春，孫士云，等．云電送粵交商流混聯(lián)系統(tǒng)全過(guò) 程動(dòng)態(tài)電壓研究[J】．中國(guó)電力，2008，4l(10)：l-4． SHU Hong—ch吼，SUN Shi-yun，et a1．Research on fun prc'cess dyn鋤ic Voltage stabil時(shí)of hybrid AC／DC poWer tmnsmission System舶m Yu衄an proVince to G啪gdong province【J】．Electric Power，2008，4l(10)： l-4．
[4] 朱新立，湯涌，等．大電網(wǎng)安全分析的全過(guò)程動(dòng)態(tài)仿 真技術(shù)[J】．電網(wǎng)技術(shù)，2008，32(22)：23—28． SONG Xin—Ii，TANG Yof唱，et a1． Full dyn鋤ic simulation for the stabilhy a眥lysis of large power system【J】．Power System融IlrIolo影，2008，32(22)： 23．28．
[5]Roytelm鋤I，Shallidehpour S M．A comprehcnsivc long teml dynaIIlic simulation for powcr system recoVery【J】． IEEE Transactions 0n Power Systems，1994，9(3)． [6] 石雩梅，汪志宏，等．發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及參 數(shù)對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析結(jié)果影響的研究[J】．繼電 器，2007，35(21)：22-27．
SHI Xue．mei，WANG Zlli-hon舀et a1．Iksearch on the innuence of g鋤e翰to璐baScd ∞de詛iled excitation system models柚d parameterS t0 power鏟id dyn鋤ic stabil時(shí)【J】．Relay，2007，35(2 1)：22-27．
[7] 方思立，朱方．快速勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的影響[J】．中 國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，1986，6(1)：20．28．
FANG Si．1i，ZHU Fang．The effbct of f弧t．respon∞
excitation system on the stability of power netwofk【J】． Proceedings ofthe CSEE，1986，6(1)：20-28．
[8] 劉?。娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制[M】．北京： 中國(guó)電力出版社，2007．
LIU Qu．Power system S詛bility鋤d generator excitation control【M】．BeUing：ChiIla Electric Powef Press，2007． [9] Dallachy J L，Anderson T．EXperience with rcplacing ro詛ting exciters wim static exciters【J】．1k InStitution of Electrical Engineers，1 996．
[10] 陳利芳，陳天祿．淺談自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)在大容量機(jī)組 中的應(yīng)用【J】．繼電器，2007，35(1)：8l培4． CHEN Li-f抽島CHEN Tian—lIL Application of 辯l仁exci組tion mode in large capacity髫memtor unit【J】． ReIay'2007，35(1)：81-84．
[11] 方思立，劉增煌，孟慶和．大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì) 磁系統(tǒng)的應(yīng)用條件【J]．中國(guó)電力，1994，27(12)：61．63． FANG Si．Ii，LIU Zeng-hu鋤g，MENG Qin爭(zhēng)hc．m application conditions of large turbine generator self-excitation system【J】．Electric Powef，1994，27(12)： 61．63．
[12]梁小冰，黃方能．利用EMTDC進(jìn)行長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間過(guò)程 的仿真研究【J】．電網(wǎng)技術(shù)，2002，26(9)：55．57． LIANG Xiao-bing，HUANG Fan爭(zhēng)眥ng．How to cany out simulalion of long dul‘a(chǎn)tion processes by use of EMTDC【J】．Power System 11echnology，2002，26(9)： 55-57．
[13]王卉，陳楷，彭哲，等．?dāng)?shù)字仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中 的應(yīng)用及常用的幾種數(shù)字仿真工具【J】．繼電器，2004，32(21)：7l一75．
wANG Hui，CHEN Kai，PENG zhe，et a1．Application of digital simulation眥hniques棚d severaJ simulation tools in power system[J】．Relay，2004，32(21)：71·75．
[14]IEEE Power Engmeering Socie哆．IEEE std 421．5．2005 IEEE玎ccOmmended practice for excitation system models for power system stabiI時(shí)studies【s】．
第五篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序
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 { 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
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