电力系统分析潮流计算程序.docx
- 文档编号:9064459
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:17.77KB
电力系统分析潮流计算程序.docx
《电力系统分析潮流计算程序.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力系统分析潮流计算程序.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电力系统分析潮流计算程序
#include
#include
#include
#definePI3.14159
//节点参数结构体
structNodeType
{
intN;//节点号
intType;//节点类型
doublee;//电压幅值
doublef;//电压相角
doublePd;//负荷有功
doubleQd;//负荷无功
doublePs;//出力有功
doubleQs;//出力无功
doubleBc;//并联电容的电抗值
};
//支路参数结构体
structBranchType
{
intNbr;//支路号
intNl;//首节点
intNr;//末节点
doubleR;//支路电阻
doubleX;//支路电抗
doubleBn;//对地电抗
doubleKt;//支路变比
};
//******************************************全局变量声明***************************************
intn;//节点数
intnPQ;//PQ节点数
intnPV;//PV节点数
intnbr;//支路数
intng;//发电机台数
intMark=0;//标记支路参数是否已经转换
double**G;//导纳矩阵G部分
double**B;//导纳矩阵B部分
double*dS;//功率不平衡量
double*mid1,*mid2;//求功率不平衡量时的中间变量
double*Us;//电压初值
doubleerror=1;//误差值
doubleiteration=0.000001;//误差精度
double**Jacob;//雅克比矩阵
double**invJac;//雅克比矩阵的逆
double*dfe;//节点电压修正值
structNodeType*Node;//读入时的节点参数结构体
structBranchType*Branch;//读入时的支路参数结构体
//*********************************************主程序******************************************
voidmain()
{
voidLoadData();
voidFormY();//形成导纳矩阵
voidDeltaS();//求功率不平衡量
voidFormJacob();//形成雅克比矩阵
voidInvJac();//求雅克比矩阵的逆
voidUpdateU();//修正电压值
voidCalculatePQ();
voidPrint1(double*,int);
voidPrint2(double**,int,int);
intkk;//迭代次数
LoadData();
FormY();
printf("iteration=%lf\n",iteration);
kk=0;
DeltaS();
while(error>iteration&&kk<50)
{
FormJacob();
UpdateU();
DeltaS();
kk++;
}
printf("迭代次数为%4d\n",kk);
CalculatePQ();
printf("error=%e\n",error);
}
//*********************************************************************************************
voidLoadData()
{
inti,j;
inttN,tType;
doublete,tf,tPd,tQd,tPs,tQs,tBc;//用于重新排列节点信息的临时变量
FILE*fp;//文件指针
charfilename[50]={""};
printf("请输入数据文件名:
");
scanf("%s",filename);
if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL)
{
printf("cannotopenthefile:
data.txt\n");
return;
}
fscanf(fp,"%d",&n);
printf("节点个数为:
%d\n",n);
//为节点参数申请空间
Node=(structNodeType*)malloc(sizeof(structNodeType)*n);
//读取节点参数
printf("调整前的节点参数为:
\n");
for(i=0;i fscanf(fp,"%d%d%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&Node[i].N,&Node[i].Type,&Node[i].e,&Node[i].f,&Node[i].Pd,&Node[i].Qd,&Node[i].Ps,&Node[i].Qs,&Node[i].Bc); //计算PQ节点和PV节点的个数 for(i=0;i { if(Node[i].Type==1) nPQ++; elseif(Node[i].Type==2) nPV++; } printf("PQ节点个数: %d\n",nPQ); printf("PV节点个数: %d\n",nPV); //重新排列节点参数(冒泡法) for(j=0;j for(i=0;i { if(Node[i].Type>Node[i+1].Type) { tN=Node[i].N;Node[i].N=Node[i+1].N;Node[i+1].N=tN; tType=Node[i].Type;Node[i].Type=Node[i+1].Type;Node[i+1].Type=tType; te=Node[i].e;Node[i].e=Node[i+1].e;Node[i+1].e=te; tf=Node[i].f;Node[i].f=Node[i+1].f;Node[i+1].f=tf; tPd=Node[i].Pd;Node[i].Pd=Node[i+1].Pd;Node[i+1].Pd=tPd; tQd=Node[i].Qd;Node[i].Qd=Node[i+1].Qd;Node[i+1].Qd=tQd; tPs=Node[i].Ps;Node[i].Ps=Node[i+1].Ps,Node[i+1].Ps=tPs; tQs=Node[i].Qs;Node[i].Qs=Node[i+1].Qs;Node[i+1].Qs=tQs; tBc=Node[i].Bc;Node[i].Bc=Node[i+1].Bc;Node[i+1].Bc=tBc; } } //为电压初值申请空间 Us=(double*)malloc(sizeof(double)*(n-1)); for(i=0;i Us[i]=Node[i].e; //读取支路参数 fscanf(fp,"%d",&nbr); printf("支路个数为: %d\n",nbr); //为支路参数申请空间 Branch=(structBranchType*)malloc(sizeof(structBranchType)*nbr);//读入的支路参数结构体 //读入支路参数 for(i=0;i fscanf(fp,"%d%d%d%lf%lf%lf%lf",&Branch[i].Nbr,&Branch[i].Nl,&Branch[i].Nr,&Branch[i].R,&Branch[i].X,&Branch[i].Bn,&Branch[i].Kt); //支路节点号参数调整 for(i=0;i { Mark=0; for(j=0;j { if(Branch[i].Nl==Node[j].N&&Mark==0) { Branch[i].Nl=j+1; Mark=1; } } } for(i=0;i { Mark=0; for(j=0;j { if(Branch[i].Nr==Node[j].N&&Mark==0) { Branch[i].Nr=j+1; Mark=1; } } } fclose(fp); } //*********************************************************************************************************************** //*********************************************形成导纳矩阵************************************************************** voidFormY() { inti,j; doubleZ2;//存储Z^2=R^2+X^2 G=(double**)malloc(sizeof(double*)*n);//为G申请空间 B=(double**)malloc(sizeof(double*)*n);//为B申请空间 for(i=0;i { G[i]=(double*)malloc(sizeof(double)*n); B[i]=(double*)malloc(sizeof(double)*n); } //初始化G、B for(i=0;i for(j=0;j { G[i][j]=0; B[i][j]=0; } //计算非对角元素 for(i=0;i { Z2=Branch[i].R*Branch[i].R+Branch[i].X*Branch[i].X; if(Branch[i].Kt==0)//非变压器支路 { G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]-=Branch[i].R/Z2; B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]+=Branch[i].X/Z2; G[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]; B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]; } else//变压器支路 { G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]-=Branch[i].R/Z2/Branch[i].Kt; B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]+=Branch[i].X/Z2/Branch[i].Kt; G[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]; B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]; } } //计算对角元素 for(i=0;i for(j=0;j { Z2=Branch[j].R*Branch[j].R+Branch[j].X*Branch[j].X; if(Branch[j].Kt==0&&(Branch[j].Nl-1==i||Branch[j].Nr-1==i))//非变压器支路 { G[i][i]=G[i][i]+Branch[j].R/Z2; B[i][i]=B[i][i]-Branch[j].X/Z2; } elseif(Branch[j].Kt! =0&&(Branch[j].Nl-1==i||Branch[j].Nr-1==i))//变压器支路 { G[i][i]=G[i][i]+Branch[j].R/Z2/Branch[j].Kt; B[i][i]=B[i][i]-Branch[j].X/Z2/Branch[j].Kt; } } //将对地电纳加入到对角元素中 for(i=0;i { if(Branch[i].Kt==0)//非变压器支路 { B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nl-1]+=Branch[i].Bn; B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nr-1]+=Branch[i].Bn; } else//变压器支路 { B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nl-1]-=(1-Branch[i].Kt)/Branch[i].Kt/Branch[i].Kt/Branch[i].X; B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nr-1]-=(Branch[i].Kt-1)/Branch[i].Kt/Branch[i].X; } } //将并联电容加入到对角元素中 for(i=0;i B[i][i]=B[i][i]+Node[i].Bc; } //************************************************************************************************* //*****************************************求deltaP,deltaQ***************************************** voidDeltaS()//计算功率不平衡量 { inti,j; //为中间变量申请空间 mid1=(double*)malloc(sizeof(double)*n); mid2=(double*)malloc(sizeof(double)*n); //为功率不平衡量申请空间 dS=(double*)malloc(sizeof(double)*2*(n-1)); //求功率不平衡量 for(i=0;i { //初始化中间变量 mid1[i]=0; mid2[i]=0; for(j=0;j { mid1[i]=mid1[i]+G[i][j]*Node[j].e-B[i][j]*Node[j].f; mid2[i]=mid2[i]+G[i][j]*Node[j].f+B[i][j]*Node[j].e; } dS[2*i]=Node[i].Ps-Node[i].Pd-(Node[i].e*mid1[i]+Node[i].f*mid2[i]); if(i dS[2*i+1]=Node[i].Qs-Node[i].Qd-(Node[i].f*mid1[i]-Node[i].e*mid2[i]); else dS[2*i+1]=Us[i]*Us[i]-(Node[i].e*Node[i].e+Node[i].f*Node[i].f); } error=0; for(i=0;i<2*(n-1);i++) { if(dS[i]<0&&error<-dS[i]) error=-dS[i]; elseif(dS[i]>0&&error error=dS[i]; } } //************************************************************************************************* //*********************************************雅克比矩阵****************************************** voidFormJacob() { inti,j; //为雅克比行列式申请空间 Jacob=(double**)malloc(sizeof(double*)*2*(n-1)); for(i=0;i<2*(n-1);i++) Jacob[i]=(double*)malloc(sizeof(double)*2*(n-1)); //初始化雅克比行列式 for(i=0;i<2*(n-1);i++) for(j=0;j<2*(n-1);j++) Jacob[i][j]=0; for(j=0;j { //求H,N for(i=0;i { if(i! =j) { Jacob[2*i][2*j]=B[i][j]*Node[i].e-G[i][j]*Node[i].f; Jacob[2*i][2*j+1]=-G[i][j]*Node[i].e-B[i][j]*Node[i].f; } else { Jacob[2*i][2*i]=B[i][i]*Node[i].e-G[i][i]*Node[i].f-mid2[i]; Jacob[2*i][2*i+1]=-G[i][i]*Node[i].e-B[i][i]*Node[i].f-mid1[i]; } } //求J,L for(i=0;i { if(i! =j) { Jacob[2*i+1][2*j]=G[i][j]*Node[i].e+B[i][j]*Node[i].f; Jacob[2*i+1][2*j+1]=B[i][j]*Node[i].e-G[i][j]*Node[i].f; } else { Jacob[2*i+1][2*i]=G[i][i]*Node[i].e+B[i][i]*Node[i].f-mid1[i]; Jacob[2*i+1][2*i+1]=B[i][i]*Node[i].e-G[i][i]*Node[i].f+mid2[i]; } } //求R,S for(i=nPQ;i { if(i==j) { Jacob[2*i+1][2*i]=-2*Node[i].f; Jacob[2*i+1][2*i+1]=-2*Node[i].e; } } } } //************************************************************************************************* //********************************************雅克比矩阵求逆*************************************** voidInvJac() { inti,j,k; doubletemp;//中间变量 //为雅克比矩阵的逆申请空间 invJac=(double**)malloc(sizeof(double*)*2*(n-1)); for(i=0;i<2*(n-1);i++) invJac[i]=(double*)malloc(sizeof(double)*2*(n-1)); //求逆 for(i=0;i<2*(n-1);i++) for(j=0;j<2*(n-1);j++) { if(i! =j) invJac[i][j]=0; else invJac[i][j]=1; } for(i=0;i<2*(n-1);i++) { for(j=0;j<2*(n-1);j++) { if(i! =j) { temp=Jacob[j][i]/Jacob[i][i]; for(k=0;k<2*(n-1);k++) { Jacob[j][k]-=Jacob[i][k]*temp; invJac[j][k]-=invJac[i][k]*temp; } } } } for(i=0;i<2*(n-1);i++) if(Jacob[i][i]! =1) { temp=Jacob[i][i]; for(j=0;j<2*(n-1);j++) invJac[i][j]=invJac[i][j]/temp; } } //************************************************************************************************* //*********************************************电压修正******************************************** voidUpdateU() { voidInvJac();//求雅克比矩阵的逆 inti,j; dfe=(double*)malloc(sizeof(double)2*(n-1)); InvJac(); for(i=0;i<2*(n-1);i++) { dfe[i]=0; for(j=0;j<2*(n-1);j++) dfe[i]-=invJac[i][j]*dS[j]; } for(i=0;i { Node[i].e+=dfe[2*i+1]; Node[i].f+=dfe[2*i]; } } voidCalculatePQ() { inti,j; inttN,tType; doublete,tf,tPd,tQd,tPs,tQs,tBc;//用于重新排列节点信息的临时变量 //计算平衡节点功率 mid1[n-1]=0; mid2[n-1]=0; for(j=0;j { mid1[n-1]=mid1[n-1]+G[n-1][j]*Node[j].e-B[n-1][j]*Node[j].f; mid2[n-1]=mid2[n-1]+G[n-1][j]*Node[j].f+B[n-1][j]*Node[j].e; } Node[n-1].Ps=Node[n-1].e*mid1[n-1]; Node[n-1].Qs=-Node[n-1].e*mid2[n-1]; //计算PV节点的Q
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力系统 分析 潮流 计算 程序
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)