王超的潮流上機課程設計報告

《電力系統潮流上機》課程設計報告

院系：電氣與電子工程學院

班級：電網1102

學號： 24

學生姓名：王超

指導教師：王莉麗

設計週數：兩周

成績日期：2023年12月30日

一、課程設計的目的與要求

培養學生的電力系統潮流計算機程式設計能力，掌握計算機潮流計算的相關知識

二、設計正文（詳細內容見附錄）

1．手算

要求應用牛頓-拉夫遜法或p-q分解法手算求解，要求迭代兩次。

節點1為平衡節點，電壓，節點2為pq節點，負荷功率，節點3是pv節點，，兩條支路分別為，，對地支路

2．計算機計算

見電腦3.思考題

3.1潮流計算的方法有哪些？各有何特點？

答：潮流計算方法主要包括：高斯-賽德爾迭代法、牛頓-拉夫遜迭代法、p-q分解法等演算法。

各方法特點如下所示：

3.2如果交給你乙個任務，請你用已有的潮流計算軟體計算北京城市電網的潮流，你應該做哪些工作？（收集哪些資料，如何整理，計算結果如何分析）

答：1.所需要收集的資料：

a.電網中所有節點的資料：

a．各節點的型別,包括平衡節點、pv 節點、pq 節點

b. 對於平衡節點要了解節點的電壓大小相位、及節點所能提供的最大最小有功無功功率

c. pv節點要知道節點電壓大小注入有功功率及節點所能提供的最大和最小無功功.率

d. pq節點要知道節點的注入有功和無功功率

b．電網中所有支路的資料：

a.各支路型別，即是否含有變壓器

b.各支路的電阻、電感、電納

c.各變壓器的變比。

2．資料整理：將上述資料資料進行分類整理，並為每個節點及支路編上編號。將整理的結果寫成本實驗中所要求的格式（原始資料的 txt 文件），再用本實驗所編制的程式進行求解，得到各節點電壓、相位，各線路傳輸功率、損耗，平衡節點注入功率等數值。

3.計算結果分析：可以大致了解整個電網的執行狀況並按照電力系統知識依次進行所需的調整。

如調節各節點電壓的大小以防止超出規定限度，調整各線路的有功無功分布狀況分析整個系統的網損是否達到標準等。

3.3設計中遇到的問題和解決的辦法。

1.在設計最開始遇到的問題就是由於以前c++語言所學習的知識遺忘較多，對於程式的使用不太熟練，通過老師講解、看書、詢問同學逐漸掃除了這個障礙。

2.設計的時候對於電力系統整體的知識脈絡不是很清晰，編寫程式時所定義的變數容易弄混淆，編寫的程式產生了較多的錯誤，經過仔細學習和對每一排程式的排查，找出了產生錯誤的地方。同時也對潮流計算的過程有了更清楚的認識。

3. 另外乙個要注意的就是c++中陣列是從0開始的，課本都是從1開始，這個在程式設計時要十分注意。

三、課程設計總結或結論

將近兩周的潮流計算讓我不僅對本學期學習的電力系統有了乙個更深刻的認識，而且還鞏固了我的程式設計能力和c++的知識。

剛開始的幾天是熟悉c++上機環境，在老師的簡單介紹下，溫習了接乙個簡單的方程組，然後學會了簡單的檔案的輸入和輸出以及在電腦上顯示你的資料。這些都是簡單的應用，在後面的程式編寫中都是以這個為基礎的。幸運的是，老師給出了幾個子程式的例子，不但讓我們有了乙個參照的標準，並且提高了程式設計的正確率。

元旦過後，正式進入狀態，開始大規模編寫程式。在課本和老師的指導下，從檔案的讀入，到形成節點導納矩陣，都花費了很長時間，在形成雅克比矩陣中，我的程式出現了錯誤，結果查明是下表沒有對應。

最後一部分就是計算線路功率和損耗。這部分老師沒有給出例子。但是經過這樣乙個時間的訓練，在課本公式的推導下，我把公式分解成實部和虛部，分別計算。

在輸入時，還是要十分注意下標的對應。最後部分的編寫解釋主程式，主要是負責把幾個已經編號的子程式呼叫，還要同時編寫控制迴圈精度和次數的條件。這部分主要是應用break語句和迴圈，讓迭代過程收斂。

整個程式的驗收是通過驗證5節點的乙個網路和計算乙個9節點的網路，最後應該都達到了預期的目的。

通過這次潮流對c++的物件導向程式設計及其過程有了更深入的了解。對於潮流計算，我更深刻的掌握了牛拉法解潮流方程的方法以及對數學高次多元方程線性化在迭代求解的方法有了更深入的認識。通過這次課程設計，自己動手編寫潮流計算的程式，仔細分析了潮流計算各個步驟，理論與實踐相結合,對潮流計算的思想和方法以及過程有了更深入的理解。

在兩周的潮流上機過程中，我完成了程式的編寫，掌握了計算機潮流計算的基本方法與步驟，了解了計算機潮流計算的優點與重要性。

潮流計算最關鍵的是進行c++語言的程式設計，沒有良好的c++語言基礎很難快速地編出潮流計算程式，編寫時需要注意迴圈和巢狀的使用，我在編寫的過程中由於迴圈沒有用好以及粗心等原因，導致多次編出來的程式出現錯誤，這在潮流計算中都是不應該出現的。另外乙個要注意的就是c++中陣列是從0開始的，課本都是從1開始，這個在程式設計時要十分注意。

總之，潮流計算設計是乙個及時鞏固c++程式設計和電力系統基礎知識的良好手段。

四、參考文獻

1. 《電力系統計算：電子數字計算機的應用》，西安交通大學等合編。北京：水利電力出版社；

2. 《現代電力系統分析》，王錫凡主編，科學出版社；

3. 《電力系統穩態分析》，陳珩，中國電力出版社，2023年，第三版；

附錄（設計流程圖、程式、**、資料等）

是否#include "stdafx.h"

#include "fstream"

#include "iostream"

#include "dataformm.h"

#include "nequation.h"

#include "math.h"

using namespace system;

using namespace std;

#define pi 3.1415926

void dataread();

void formy();

void voltageinitial();

void setunbalance();

void formjacobi();

void getrevised();

void getnewvoltagevalue();

void busbalance();

void branchpq();

void branceloss();

int main(array ^args) //主程式

if(mm break;

}cout< busbalance();

branchpq();

branceloss();

console::writeline(l"hello world");

return 0;

}void dataread節點、支路資料讀入子程式

void formy形成節點導納矩陣子程式

}int m,n;//設定兩個變數分別儲存之路手摸節點的編號

for(int i=0;i

{float gg,bb,b0,g1,g2,b1,b2;

m=branch[i].busfirst-1;//減是因為陣列下標從開始，節點號從開始

n=branch[i].busend-1;

以下為變壓器變比不唯

branch[i].r=branch[i].k*branch[i].r;

branch[i].x=branch[i].k*branch[i].x;

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