【導讀】武漢理工大學《電力系統(tǒng)分析》課程設計說明書。牛頓-拉夫遜法潮流計算課程設計說明書

　　

【正文】 —— 中國自動化網(wǎng) . 改善調(diào)度員潮流計算收斂性的措施 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 25 通過本次電力系統(tǒng)分析課程設計，使我了解了自己在哪些方面有缺陷。 首先，在拿到本次課設的題目時 ，就看不懂題目！這就給了自己一個不小的打擊。于是我認真地看電力系統(tǒng)分析下冊有關潮流計算的牛頓 拉夫遜法！了解了何謂 PQ 節(jié)點， PV節(jié)點，平衡節(jié)點等。大體上知道了運用牛頓 拉夫遜法的 各個步驟！ 其次，讀題的過程中也遇到了一些麻煩 : “ ” 和 “ 1”分別指代的是什么？ ？通過自己上網(wǎng)查資料，在網(wǎng)上看到了一些人有關的說法以及相似的題目的解答，這給我不小的啟發(fā)！我認識到了查找資料的重要性！經(jīng)過了自己的努力，我知道了以上的答案： 的 “ ”是有功功率， “ 1” 代 表的是電壓幅值。 1 是 PQ 節(jié)點，節(jié)點 2 是PV節(jié)點，節(jié)點 3 是平衡節(jié)點。 最后，遇到了最難難的地方：用程序來實現(xiàn)牛頓 拉夫遜算法！起初是想用matlab 程序來進行程序的編寫并進行仿真 ，但是查找了一些資料以后，由于自己對于 matlab 的了解 并不深而且自己學習的知識也不夠扎實，給自己帶來了不小的麻煩最終無法完成牛頓 拉夫遜的算法。后來在網(wǎng)上找到了有關 C 語言的相關程序！經(jīng)過了自己的仔細研讀，了解了各個函數(shù)的作用。經(jīng)過了自己的改造將程序完整的編輯了出來，并實現(xiàn)的預期的功能 ! 通過本次課程設計，我知道了自己學習的知 識還不夠扎實！很多方面只是應付考試，到了讓你做東西的時候確實 還是相當困難的 !尤其是在編程方面的缺陷！現(xiàn)如今是一個軟硬件相結合的時代，其中軟件更具有競爭性。因此在今后的學習過程中要端正學習態(tài)度。做好每一個細節(jié)，不斷完善自我，提高自身的學習的水平。為將來的學習和工作打下良好的基礎！ 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 26 參考文獻 [1] 何仰贊等 .電力系統(tǒng)分析上冊 [M]． 武漢：華中理工大學出版社 . [2] 何仰贊等 .電力系統(tǒng)分析下冊 [M]． 武漢：華中理工大學出版社 . [3] 諸俊偉等 .電力系統(tǒng)分析 [M]. 北京：中國電力出版社， 1995. [4] 周全仁等 .電網(wǎng)計算與程序設計 [M].長沙：湖南科學技術出版社 ,1983. [5]丁化成 .單片機應用技術 [A]. 北京 :北京航空航天大學出版社 ,2020. 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 27 附錄： include include include define N 2 define M 5 main() {double G[4][4],B[4][4],J[5][5]。 float e[4]={0,1,1,1},f[4]={0},P[4],Q[4],Ps[4]={0,2,},xe[3],xf[3]。 float Qs[4]={0,1},V2s=1, float V22,max,P3,Q3。 float a1=0,b1=0。 int i,j,n,s,k1=0。 float L[M][M]={0},U[M][M]={0},sigma1,sigma2,b[M],y[M],x[M]。 //****************計算導納矩陣 ******************* G[1][1]=。 B[1][1]=。 G[2][2]=。 B[2][2]=7。 G[3][3]=。 B[3][3]=。 G[1][2]=G[2][1]=。 B[1][2]=B[2][1]=3。 G[1][3]=G[3][1]=。 B[1][3]=B[3][1]=。 G[2][3]=G[3][2]=。 B[2][3]=B[3][2]=4。 for(i=1。i4。i++) {for(j=1。j4。j++) 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 28 {printf(%f+(%f)j,G[i][j],B[i][j])。 printf( )。 } printf(\n)。//形成節(jié)點導納矩陣 //******************************************* } printf(\n)。 //******************************************** //計算各節(jié)點不平衡量 loop1: printf(迭代次數(shù) k1=%d\n,k1)。 for (i=1。i3。i++) {float a=0,b=0。 for(j=1。j4。j++) {a+=G[i][j]*e[j]B[i][j]*f[j]。 b+=G[i][j]*f[j]+B[i][j]*e[j]。 } P[i]=Ps[i](e[i]*a+f[i]*b)。//計算有功功率的增量 Q[i]=Qs[i](f[i]*ae[i]*b)。//計算無功功率的增量 V22=V2s*V2se[2]*e[2]。 } printf(有功功率增量 P[1]=%f,P[1])。 printf( ,)。 printf(\n)。 printf(有功功率增量 P[2]=%f,P[2])。 printf( ,)。 printf(\n)。 printf(無功功率增量 Q[1]=%f,Q[1])。 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 29 printf( ,)。 printf(\n)。 printf(電壓增量 V22=%f,V22)。 printf(\n)。 //************篩選出最大值 *********************** max=fabs(P[1])fabs(P[2])?fabs(P[1]):fabs(P[2])。 max=maxfabs(Q[1])?max:fabs(Q[1])。 max=maxfabs(V22)?max:fabs(V22)。 printf(max=%f\n,max)。 //******************************************** while (k1=4) { //****形成雅克比矩陣 ********************** for(j=1。j3。j++) {if(1==j) {float c=0,d=0。 int m。 for(m=1。m4。m++) {c+=G[1][m]*e[m]B[1][m]*f[m]。 d+=G[1][m]*f[m]+B[1][m]*e[m]。 } J[1*N1][j*N1]=cG[1][j]*e[1]B[1][j]*f[1]。 J[1*N1][j*N]=d+B[1][j]*e[1]G[1][j]*f[1]。 J[1*N][j*N1]=d+B[1][j]*e[1]G[1][j]*f[1]。 J[1*N][j*N]=c+G[1][j]*e[1]+B[1][j]*f[1]。 } 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 30 else {J[1*N1][j*N1]=G[1][j]*e[1]B[1][j]*f[1]。 J[1*N][j*N]=G[1][j]*e[1]+B[1][j]*f[1]。 J[1*N1][j*N]=B[1][j]*e[1]G[1][j]*f[1]。 J[1*N][j*N1]=B[1][j]*e[1]G[1][j]*f[1]。 } } for(j=1。j3。j++) {if(2==j) {float c=0,d=0。 int m。 for(m=1。m4。m++) {c+=G[2][m]*e[m]B[2][m]*f[m]。 d+=G[2][m]*f[m]+B[2][m]*e[m]。 } J[2*N1][j*N1]=cG[2][j]*e[2]B[2][j]*f[2]。 J[2*N1][j*N]=d+B[2][j]*e[2]G[2][j]*f[2]。 J[2*N][j*N1]=2*e[2]。 J[2*N][j*N]=2*f[2]。 } else {J[2*N1][j*N1]=G[2][j]*e[2]B[2][j]*f[2]。 J[2*N][j*N]=0。 J[2*N1][j*N]=B[2][j]*e[2]G[2][j]*f[2]。 J[2*N][j*N1]=0。 } } printf(雅克比矩陣是 :\n)。 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 31 for(i=1。i5。i++) {for(j=1。j5。j++) {printf(%f,J[i][j])。 printf( )。 } printf(\n)。 } //********計算修正方程 ************* for(i=1。iM。i++) {L[i][i]=1。 } for(i=1。iM。i++) { U[1][i]=J[1][i]。 L[i][1]=J[i][1]/U[1][1]。 } for(n=2。nM。n++) { for(j=n。jM。j++) { sigma1=0。 for(s=0。s=n1。s++) sigma1+=L[n][s]*U[s][j]。 U[n][j]=J[n][j]sigma1。 } for(i=n。iM。i++) { 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 32 sigma2=0。 for(s=0。s=n1。s++) sigma2+=L[i][s]*U[s][n]。 L[i][n]=(J[i][n]sigma2)/U[n][n]。 } } b[1]=P[1]。 b[2]=Q[1]。 b[3]=P[2]。 b[4]=V22。 for(i=1。iM。i++) { sigma1=0。 for(n=1。n=i1。n++) sigma1+=L[i][n]*y[n]。 y[i]=b[i]sigma1。 } for(i=M1。i=1。i) { sigma2=0。 for(n=i+1。nM。n++) sigma2+=U[i][n]*x[n]。 x[i]=(y[i]sigma2)/U[i][i]。 } xe[1]=x[1]。xe[2]=x[3]。 xf[1]=x[2]。xf[2]=x[4]。 printf(節(jié)點電壓 :\n)。 for(i=1。i3。i++) {e[i]+=xe[i]。 武 漢理工大學《 電力系統(tǒng)分析 》課程設計說明書 33 f[i]+=xf[i]。 } for(i=1。i3。i++) {printf(e[%d]=,i)。 printf(%f,e[i])。 printf( ,)。 } for(i=1。i3。i++) {printf(f[%d]=,i)。 printf(%f,f[i])。 printf( ,)。 } printf(\n)。 k1=k1+1。 goto loop1。 } for(j=1。j4。j++) {a1+=G[3][j]*e[j]B[3][j]*f[j]。 b1+=G[3][j]*f[j]+B[3][j]*e[j]。 } P3=e[3]*a1+f[3]*b1。 Q3=f[3]*a1e[3]*b1。 printf(P3+jQ3=%f+j%f,P3,Q3)。 printf(\n)。