电分课程设计.doc

必威体育精装版精品文档，知识共享！ 第一章 课程设计概述 1.1 设计目的 1. 掌握电力系统潮流计算的基本原理和电力系统运行方式的变化； 2. 掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或C语言或C++语言）； 3. 采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。 1.2 设计要求 1. 程序源代码； 2.选定算例的输入，输出文件； 3. 程序说明； 4. 选定算例的程序计算过程； 5. 选定算例的手算过程（至少迭代2次）（可选）。 1.3 设计题目 高压输电网潮流的计算机算法程序设计 1.4 设计内容 1.根据电力系统网络推导电力网络数学模型，写出节点导纳矩阵； 2.赋予各节点电压变量（直角坐标系形式）初值后，求解不平衡量； 3.形成雅可比矩阵； 4.求解修正量后，重新修改初值，从2开始重新循环计算； 5.求解的电压变量达到所要求的精度时，再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率; 6.上机编程调试；连调； 7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果作比较分析。 8.准备计算机演示答辩，书写该课程设计说明书（必须计算机打印）。 1.5设计时间 2012年春季第17周至第18周 第二章 设计思路 采用牛－拉夫逊法是一种数值迭代算法，是求解大型非线性方程组的最常用、最有效的方法之一。本次设计的思路就是采用牛－拉夫逊法运用matlab编制程序完成对某一输电网算例的潮流计算和分析。在编程计算之前先定下几点原则。1、网络采用标幺值；2、负荷为恒定负荷；3、向母线注入的功率或电流取“正”号，负荷向母线吸收的功率或电流取“负”号；4、线路和变压器采用π型等值电路。 潮流计算以及编程的基本步骤： 1、根据潮流计算的知识确定程序流程 2、根据需要计算的输电网参数形成数据文件。 3、输电网节点的编号。 4、形成节点导纳矩阵。 5、形成雅可比矩阵，求解各偏差量。 6、得到新值后再次迭代最终算出各节点电压。 7、计算平衡节点的功率、线路功率以及线路损耗。 2.1 定义计算所用的系统变量 程序的具体实现由GeneralInfo.h和GeneralInfo.cpp完成。具体定义的系统变量如下所示： 内容 变量名称 类型 说明 系统信息 m_SystemInfo SystemInfo 结构体中的变量详细见GeneralInfo.h 一般线路信息 *m_LineInfo LineInfo 变压器支路信息 *m_TransformerInfo TransformerInfo 节点信息 *m_BusInfo BusInfo 2.2 读入原始数据信息 程序具体实现由ReadData.h和CReadData.cpp完成。其中，完成这一功能的实体函数是CReadData类中的Read (char *)函数，传递的形参为原始数据文件名。 2.3 节点优化编号 程序具体实现由NodeOptimize.h和NodeOptimize.cpp完成。 程序中实现了静态优化编号、半动态优化编号和动态优化编号三种优化编号方式。 节点优化编号完成后，将一般支路的端点号、变压器支路的端点号和节点编号进行调整，使原始的节点号更新为新的节点编号，并且将节点信息数组按照新的节点编号大小重新排列，即使其数组下标和节点编号对应，方便在以后的计算中读取节点信息。 2.4 形成导纳矩阵 对节点导纳矩阵的形成是分为几种情况讨论的，读取原始数据，可以得到：Zt=R+jX；Yt=1/Zt;Ym=G+jB/2;设导纳矩阵为Y，开始设Y=0 普通线路（k＝0，j不等于0） Y(J,J)=Y(J,J)+Yt+Ym;Y(I,J)=Y(I,J)-Yt;Y(J,I)=Y(I,J）； 2）对于对地支路：k＝0，j＝0 Y(I,I)=Y(I,I)+Ym; 3）变压器支路（K0，非标准变比在j侧） Y(I,I)=Y(I,I)+Yt+Ym; Y(J,J)=Y(J,J)+Yt/K/K; Y(I,J)=Y(I,J)-Yt/K; Y(J,I)=Y(I,J); 4）变压器支路（k0，非标准变比在i侧） Y(I,I)=Y(I,I)+Yt+Ym; Y(J,J)=Y(J,J)+K*K*Yt; Y(I,J)=Y(I,J)-K*Yt; Y(J,I)=Y(I,J); 形成导纳阵之后，得到了导纳阵的上三角非零元素，对角元素，上三角非零元素的行首地址和列号。 2.5 形成修正方程 程序具体实现由Jacobi.h和Jacobi.cpp完成。 在程序中对修正方程式采取了按节点边形成边消去的过程，在形成雅克比矩阵元素的同时积累常数项，减少了迭代过程中的运算量。这个功能主要是由Jacobi类中FormJacobi()和Form