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原创
电力系统分析潮流分析与三相短路计算
年级 09级
学院 电气与自动化工程学院
专业 电气工程及其自动化程序说明:
本程序实现了从键盘输入各节点参数,各支路参数,进行潮流计算、三相金属性短路计算,并将结果输出到文件中。节点参数的输入顺序与节点序号无关,支路参数参数的输入同样与其头尾结点的序号无关。节点编号从零开始,中间不能出现间断。由于时间紧迫,没能实现有文件输入数据,以及通过键盘输入命令调整节点参数,很是遗憾。
本程序将节点编号(ID)作为作为联系程序各部分的纽带,减小了个部分之间的联系是程序的结构简单化。使用LU解潮流方程,而不是用高斯法,以减少计算量。但关于内存分配还没有优化(毕竟时间紧)。程序中关于函数重载,指针的使用也小有心得。
本程序写了整整两个星期,花了很多精力,后很多收获,对潮流计算又有了更深的理解,同时也耽误了好多时间。有得也有失吧
程序流程图:
程序中参数的意义
全局变量
nodes_num(int) 节点数目(由外部输入)
branchs_num (int) 支路书目(由外部输入)
pv_num (int) PV节点数目
pq_num (int) PQ节点数目
B_angle_num (int) 与相角有关的电导矩阵阶数
B_u_num (int) 与电压有关的电导矩阵的阶数
array_end (int*) 以某节点为头结点的支路的条数
B (double**) 节点电导矩阵
G (double**) 节点电抗矩阵
b_angle_no (int*) 相角相关矩阵各节点ID数列
b_u_no (int) 电压相关矩阵各节点ID数列
NB_angle (double**) 相角相关矩阵
NB_u (double**) 电压相关矩阵
d_angle_angle (double**) 相角变化量数列(其元素为nodes中d_angle_x_u的地址)
d_u_u (double**) 电变化量数列(其元素为nodes中d_u的地址)
lu_u (double**) 的LU分解矩阵
lu_angle (double**) 的LU分解矩阵
d_P (double)
d_Q (double)
fxP (double**) 相角相关矩阵的fx数列(其元素为node中fx_P的地址)
fxQ (double**) 电压相关矩阵的fx数列(其元素为node中fx_Q的地址)
Zf (double**) 短路点所在的节点阻抗矩阵的列(Zf[i][0]=R,Zf[i][1]=X)
Uf (double**) 各节点短路电压矩阵(Uf[i][0]为实部,Zf[i][1]为虚部)
outfile (ofstream) 文件输出流
nodes_array (Node*) 节点数组(以节点ID为序排列)
branchs (Branch**) 支路矩阵(以头结点ID排列)
Node
id (int) 节点序号(输入时最小序号为1,内部从0开始)
type (int) 节点类型(平衡节点0,PV节点1,PQ节点2)
u (double) 节点电压
angle (double) 节点电压相角
angle_x_u (double) 相角与电压的乘积
xd (double) 发电机直轴电抗
pi (double) 发电机输出有功与节点流出有功之差
qi (double) 节点流出有功的值
d_u (double) 电压变化量
d_angle_x_u (double) 电压与相角乘积的变化量
P (double) 计算得节点的净流入有功
Q (double) 计算得节点的净流入无功
fx_P (double) (Pi-P)/U
fx_Q (double) (Qi-Q)/U
c_nodes (int[5]) 与本节点相关的节点ID数列(本节点ID为该数列第一个元素)
c_nodes_num (int) 本节点相关节点的数目
Branchs
head_id (int) 头结点ID(输入参数)
end_id (int) 尾节点ID(输入参数)
r (double) 线路阻抗(输入参数)
x (double) 线路电抗(输入参数)
b_2 (double) 线路并联电纳(输入参数)
gii (double) 本支路对相关节点自电导的贡献
gij (double) 本支路对相关节点互电导的贡献
bii (double) 本支路对相关节点自电纳的贡献
bij (double) 本支路对相关节点互电导的
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