电力系统潮流上机 (2)剖析
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电力系统潮流上机实验指导
华北电力大学 姜彤
概述
潮流计算是电力系统规划、设计、运行的基 础计算，潮流计算的方法和程序设计技巧，包含 了电力系统网络分析的重要内容，50年来一直是 使学生掌握电力系统分析计算的主要教学内容。
本课程属于电力系统分析基础课程的课程设计， 主要内容是利用C/C++语言完成一个直角坐标牛 顿-拉夫逊（Newton-Raphson）潮流算法的程序， 并利用标准IEEE9/14节点潮流算例进行验证。
控制台应用程序(模版)” 在对话框下面部分“位置”处选择程序放置的目录 （通常为F:盘）。用自己的学号建立一个目录。在“名称”对应的文本框中 输入一个由英文字母组成的程序名字，比如 “TEST”，然后点击右下角的 “确定”按钮，创建一个新项目。如下图所示：
简单输入输出程序测试
建立的CLR控制台应用程序既可以使用传统的 Standard C++类库，也可以使用.net Framework 类库。本课程推荐采用标准C++类库，这样可以 有利于把程序迁移至Unix C++等其他编程环境。 创建的程序TEST.CPP中有main函数，可以利用 C/C++语言的函数库进行输入输出的尝试。
在潮流计算程序调试的过程中，为了便于监视变量的变化，通常需要 设置一系列的断点，设置断点的具体操作方式有两种分别为： 1.在变量定义的左侧点击鼠标左键，即可设置断点,如下图所示：
或者在变量所在行即所需监控的始端右击->断点 ->插入断点。
调试中查看变量的方法
如需在调试过程中，如需查看变量的变 化，需在待观测变量处设置断点，进行调 试时，程序执行到断点处事程序将自动停 止，显示变量值，以F10控制程序执行，一 步一步观察变量的变化。
课程安排
课程共分为四个阶段： • 程序设计初步知识（4学时） • 数据录入与节点导纳矩阵的生成（6学时） • 节点功率偏移量的计算和雅可比矩阵的建
立（4学时） • 设定收敛条件，完成潮流迭代程序，输出
计算结果。（4学时）
答辩须知
完成程序后，需要进行最后的答辩。答 辩内容包括以下几个方面： • 提交课程设计论文报告，包含三部分内 容：任务书、程序设计体会和思考题答案、 三节点潮流手算结果。 • 提交完成的潮流计算程序和计算结果。 • 回答老师提出的问题。
1.2.1头文件和命名空间的引用 1.2.2printf函数的使用 1.2.3iostream类的使用
头文件和命名空间的引用
根据C语言标准，所有类和函数都是使用头 文件进行定义和说明的。在程序的开始需 要加入必需的头文件（.h）。C++类库还增 加了命名空间(namespace)，程序所用到的 大多数类都包含在“std”命名空间中，这 些都需要在程序中加以说明。
其他任何参数变化的流操纵算子都必须在 程序中包含头文件iomanip.h。
程序的调试方法
• 运行程序的命令 • 增加断点的方法 • 调试中查看变量的方法
运行程序的命令
点击“调试”->开始调试wk.baidu.com不执行）即可输 出运
行结果。（快捷方式是Ctrl+F5）需注意每次 调试前需情理上次生成的解决方案。
增加断点的方法
文件输入输出程序测试
• 文件输入输出命令推荐采 用fstream的标准类库方式。 ifstream infile; ofstream outfile;
• ifstream与ofstream的程序 测试,如右图：
解方程程序测试
这一部分主要掌握如何添加头 文件，并在主程序中学会调用。 添加头文件：打开在F盘下所建 的以学号命名的文件夹 “1061181324”->打开 “TEST”文件下->再打开 “TEST”文件->将已建好的头 文件复制粘贴，（在这次潮流 上机中可使用老师编好的头文 件“NEquation.h”） 再回到C++主程序界面，在 “解决方案管理器窗口”处右 击“头文件”->添加->现有项>NEquation.h->确定：
printf函数的使用
点击“调试”->开始 调试（不执行）即可 输出运行结果。（快 捷键是Ctrl+F5）
iostream类的使用
在C语言中，用printf和scanf进行输入输出，通过 以前的学习，我们知道用这两个函数进行输入输 出时，必须指明输出和输入的数据的格式和类型 （如，“%d”表示整型，“%f”表示浮点型。） 这不仅使编程繁琐复杂，而且还容易出错。C++ 为了和C兼容，保留了printf和scanf函数，但C++ 通过提供I/O类库来实现丰富的I/O功能。iostream 是C++种提供的用于输入输出的类库，意为输入 输出流。 常用到的命令语句有以下： cin>>a: 把一个数输入给变量a; cout<<a: 把变量a的值输出；
打开“开始-> 程序->Microsoft Visual Studio2008 -> Microsoft Visual Studio2008”，启 动Microsoft Visual Studio2008的主程 序界面如右
点击“文件>新建->项 目”，启动 了创建项目 对话框如右
在“新建项目”对话框“项目类型”中选择Visual C++，点击“CLR->CLR
基础知识
开发潮流计算程序使用的平Microsoft Visual Studio系列开发软件，本课程主要采 用Visual C/C++软件开发。下面介绍一些常 用的知识。
1.1创建开发项目 1.2简单输入输出程序测试 1.3程序的调试方法 1.4文件输入输出程序测试 1.5解方程程序测试
创建开发项目
在C++中也可以控制浮点数输出的精度， 流操纵算子setprecision或函数precision都
可以都可以控制浮点数小数的有效数字位 数。一旦设置了精度，该精度对cout中气候
的所有的输出操作都有效，直到遇到下一
个流操纵算子重新设置精度为止。以无参 数的方式调用函数precisin，可以返回当前 设置的精度。需注意，使用setprecision会
NEquation.h的调用： 对于一个方程，AX=B，A为系数矩阵，B为值
矩阵，要求出X，在头文件中NEquation.h中用 Data表示系数矩阵，Value表示值矩阵。也就是 说，我们需要在main函数中分别把一个方程的系 数矩阵和值矩阵赋给NEquation.h头文件中的Data 阵和Value阵，运行后即可完成解方程。另外调用 时需要在main函数前敲入添加语句，即： include“NEquation.h”.
华北电力大学 姜彤
概述
潮流计算是电力系统规划、设计、运行的基 础计算，潮流计算的方法和程序设计技巧，包含 了电力系统网络分析的重要内容，50年来一直是 使学生掌握电力系统分析计算的主要教学内容。
本课程属于电力系统分析基础课程的课程设计， 主要内容是利用C/C++语言完成一个直角坐标牛 顿-拉夫逊（Newton-Raphson）潮流算法的程序， 并利用标准IEEE9/14节点潮流算例进行验证。
控制台应用程序(模版)” 在对话框下面部分“位置”处选择程序放置的目录 （通常为F:盘）。用自己的学号建立一个目录。在“名称”对应的文本框中 输入一个由英文字母组成的程序名字，比如 “TEST”，然后点击右下角的 “确定”按钮，创建一个新项目。如下图所示：
简单输入输出程序测试
建立的CLR控制台应用程序既可以使用传统的 Standard C++类库，也可以使用.net Framework 类库。本课程推荐采用标准C++类库，这样可以 有利于把程序迁移至Unix C++等其他编程环境。 创建的程序TEST.CPP中有main函数，可以利用 C/C++语言的函数库进行输入输出的尝试。
在潮流计算程序调试的过程中，为了便于监视变量的变化，通常需要 设置一系列的断点，设置断点的具体操作方式有两种分别为： 1.在变量定义的左侧点击鼠标左键，即可设置断点,如下图所示：
或者在变量所在行即所需监控的始端右击->断点 ->插入断点。
调试中查看变量的方法
如需在调试过程中，如需查看变量的变 化，需在待观测变量处设置断点，进行调 试时，程序执行到断点处事程序将自动停 止，显示变量值，以F10控制程序执行，一 步一步观察变量的变化。
课程安排
课程共分为四个阶段： • 程序设计初步知识（4学时） • 数据录入与节点导纳矩阵的生成（6学时） • 节点功率偏移量的计算和雅可比矩阵的建
立（4学时） • 设定收敛条件，完成潮流迭代程序，输出
计算结果。（4学时）
答辩须知
完成程序后，需要进行最后的答辩。答 辩内容包括以下几个方面： • 提交课程设计论文报告，包含三部分内 容：任务书、程序设计体会和思考题答案、 三节点潮流手算结果。 • 提交完成的潮流计算程序和计算结果。 • 回答老师提出的问题。
1.2.1头文件和命名空间的引用 1.2.2printf函数的使用 1.2.3iostream类的使用
头文件和命名空间的引用
根据C语言标准，所有类和函数都是使用头 文件进行定义和说明的。在程序的开始需 要加入必需的头文件（.h）。C++类库还增 加了命名空间(namespace)，程序所用到的 大多数类都包含在“std”命名空间中，这 些都需要在程序中加以说明。
其他任何参数变化的流操纵算子都必须在 程序中包含头文件iomanip.h。
程序的调试方法
• 运行程序的命令 • 增加断点的方法 • 调试中查看变量的方法
运行程序的命令
点击“调试”->开始调试wk.baidu.com不执行）即可输 出运
行结果。（快捷方式是Ctrl+F5）需注意每次 调试前需情理上次生成的解决方案。
增加断点的方法
文件输入输出程序测试
• 文件输入输出命令推荐采 用fstream的标准类库方式。 ifstream infile; ofstream outfile;
• ifstream与ofstream的程序 测试,如右图：
解方程程序测试
这一部分主要掌握如何添加头 文件，并在主程序中学会调用。 添加头文件：打开在F盘下所建 的以学号命名的文件夹 “1061181324”->打开 “TEST”文件下->再打开 “TEST”文件->将已建好的头 文件复制粘贴，（在这次潮流 上机中可使用老师编好的头文 件“NEquation.h”） 再回到C++主程序界面，在 “解决方案管理器窗口”处右 击“头文件”->添加->现有项>NEquation.h->确定：
printf函数的使用
点击“调试”->开始 调试（不执行）即可 输出运行结果。（快 捷键是Ctrl+F5）
iostream类的使用
在C语言中，用printf和scanf进行输入输出，通过 以前的学习，我们知道用这两个函数进行输入输 出时，必须指明输出和输入的数据的格式和类型 （如，“%d”表示整型，“%f”表示浮点型。） 这不仅使编程繁琐复杂，而且还容易出错。C++ 为了和C兼容，保留了printf和scanf函数，但C++ 通过提供I/O类库来实现丰富的I/O功能。iostream 是C++种提供的用于输入输出的类库，意为输入 输出流。 常用到的命令语句有以下： cin>>a: 把一个数输入给变量a; cout<<a: 把变量a的值输出；
打开“开始-> 程序->Microsoft Visual Studio2008 -> Microsoft Visual Studio2008”，启 动Microsoft Visual Studio2008的主程 序界面如右
点击“文件>新建->项 目”，启动 了创建项目 对话框如右
在“新建项目”对话框“项目类型”中选择Visual C++，点击“CLR->CLR
基础知识
开发潮流计算程序使用的平Microsoft Visual Studio系列开发软件，本课程主要采 用Visual C/C++软件开发。下面介绍一些常 用的知识。
1.1创建开发项目 1.2简单输入输出程序测试 1.3程序的调试方法 1.4文件输入输出程序测试 1.5解方程程序测试
创建开发项目
在C++中也可以控制浮点数输出的精度， 流操纵算子setprecision或函数precision都
可以都可以控制浮点数小数的有效数字位 数。一旦设置了精度，该精度对cout中气候
的所有的输出操作都有效，直到遇到下一
个流操纵算子重新设置精度为止。以无参 数的方式调用函数precisin，可以返回当前 设置的精度。需注意，使用setprecision会
NEquation.h的调用： 对于一个方程，AX=B，A为系数矩阵，B为值
矩阵，要求出X，在头文件中NEquation.h中用 Data表示系数矩阵，Value表示值矩阵。也就是 说，我们需要在main函数中分别把一个方程的系 数矩阵和值矩阵赋给NEquation.h头文件中的Data 阵和Value阵，运行后即可完成解方程。另外调用 时需要在main函数前敲入添加语句，即： include“NEquation.h”.