电力系统分析大作业报告(C++)

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1.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'B-NB_u (double**) 电压相关矩阵"Bd_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）-的LU分解矩阵lu_u (double**) "B-的LU分解矩阵lu_angle (double**) 'Bd_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）2.Nodeid (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)/Ufx_Q (double) (Qi-Q)/Uc_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3.Branchshead_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贡献程序中函数void creat_B_angle_u(void) 建立'Bvoid lu(double **a ,double **lu ,int num) 将线性方程组的系数矩阵进行LU分解void soving_equations(double **lu,double **x,double **b,int num) 利用LU矩阵进行回代解方程组void compute_PQ(void) 结算各节点的P、Qvoid creat_mat(double***a,int i,int j); 为矩阵分配内存空间void creat_mat(double***a,int i); 为矩阵分配内存空间void ini_test(void) 用于测试的参数初始化函数void ini(void) 从键盘输入的参数初始化函数void out_mat(double**a,int n1,int n2) 输出矩阵void out_mat(double**a,int n) 输出矩阵void out_mat(double *a,int n); 输出数列void out_paraments(int i) 输出电网潮流结果void out_const_parament(void) 输出B G矩阵等潮流计算恒定参数void compute_new_B(void) 计算考虑发电机和负载后的节点导纳矩阵（含B、G）void compute_Zf(int id) 计算短路点所在的节点阻抗矩阵的列向量（id为短路点序号）void compute_new_BG(void) 计算考虑发电机和负载后的节点导纳矩阵（含B、G）void a_to_xy(double *a) 将虚数由极坐标表示变为直角坐标表示void xy_to_a(double *a) 将虚数由表示直角坐标变为极坐标表示void add_i(double *a,double *b) 虚数加法运算（参数为直角坐标表示，下同）void add_i(double *c,double *a,double *b) 虚数加法运算void sub_i(double *a,double *b) 虚数减法运算void sub_i(double *c,double *a,double *b) 虚数减法运算void mul_i(double *a,double *b) 虚数乘法运算void mul_i(double *c,double *a,double *b) 虚数乘法运算void div_i(double *a,double *b) 虚数除法运算void div_i(double *c,double *a,double *b) 虚数除法运算void compute_UI(int id) 计算短路后个点的电压void compute_Ii() 计算短路后各支路点电流潮流计算程序#include<iostream>#include<fstream>#include<cmath>using namespace std;//PQ,PV,平衡节点的fxP,fx_Q的求取int nodes_num,branchs_num;//节点总数，支路总数int pv_num,pq_num;//=pv节点数int B_angle_num;//=pv节点数+PQ节点数int B_u_num;//=PQ节点数int *array_end;//以某节点为头结点的树枝的条数double **B,**G;int *b_angle_no,*b_u_no;double **NB_angle,**NB_u;double **d_angle_angle,**d_u_u;double **lu_u,**lu_angle;//lu分解结果double d_P,d_Q,**fxP_angle,**fxQ_u;double **Zf,**Uf;ofstream outfile("E:\\data.txt");const double e=0.0001;//精确度struct Node{int id,type;//平衡节点0，pv节点1，PQ节点2double u,angle,angle_x_u,xd;double pi,qi;double d_u,d_angle_x_u;double P,Q,fxP,fxQ;int c_nodes[5],c_nodes_num;}*nodes_array;struct Branch{int head_id,end_id;double r,x,b_2;//输入参数double gii,gij;//gb构成ydouble bii,bij;}**branchs;void main(){void creat_B_angle_u(void);void lu(double **a ,double **lu ,int num);void soving_equations(double **lu,double **x,double **b,int num); void compute_PQ(void);void creat_mat(double***a,int i,int j);void creat_mat(double***a,int i);void ini_test(void);void ini(void);void out_mat(double**a,int n1,int n2);void out_mat(double**a,int n);void out_mat(double *a,int n);void out_paraments(int i);void out_const_parament(void);void compute_new_B(void);void compute_Zf(int id);void compute_new_BG(void);void a_to_xy(double *a);void xy_to_a(double *a);void add_i(double *a,double *b);void add_i(double *c,double *a,double *b);void sub_i(double *a,double *b);void sub_i(double *c,double *a,double *b);void mul_i(double *a,double *b);void mul_i(double *c,double *a,double *b);void div_i(double *a,double *b);void div_i(double *c,double *a,double *b);void compute_UI(int id);void compute_Ii();ini();/*ini_test();*/B_angle_num=pv_num+pq_num;//计算雅可比矩阵B_u_num=pq_num;b_angle_no=new int[B_angle_num];b_u_no=new int[B_u_num];creat_mat(&B,nodes_num,nodes_num);creat_mat(&G,nodes_num,nodes_num);creat_mat(&NB_angle,B_angle_num,B_angle_num);creat_mat(&lu_angle,B_angle_num,B_angle_num);creat_mat(&NB_u,B_u_num,B_u_num);creat_mat(&lu_u,B_u_num,B_u_num);creat_mat(&d_angle_angle,B_angle_num,1);creat_mat(&d_u_u,B_u_num,1);creat_mat(&fxP_angle,B_angle_num,1);creat_mat(&fxQ_u,B_u_num,1);creat_mat(&Zf,nodes_num,2);creat_mat(&Uf,nodes_num,2);for(int i=0;i<nodes_num;i++)B[i]=new double[nodes_num];for(int i=0;i<nodes_num;i++)//计算全网节点导纳矩阵B Gfor(int j=0;j<nodes_num;j++){B[i][j]=0;G[i][j]=0;}for(int i=0;i<nodes_num;i++){for(int j=0;j<array_end[i];j++){B[i][branchs[i][j].end_id]=-branchs[i][j].bij;B[branchs[i][j].end_id][i]=-branchs[i][j].bij;B[i][i]+=branchs[i][j].bii;B[branchs[i][j].end_id][branchs[i][j].end_id]+=branchs[i][j].bii;G[i][branchs[i][j].end_id]=-branchs[i][j].gij;G[branchs[i][j].end_id][i]=-branchs[i][j].gij;G[i][i]+=branchs[i][j].gii;G[branchs[i][j].end_id][branchs[i][j].end_id]+=branchs[i][j].gii;}}creat_B_angle_u();lu(NB_angle,lu_angle,B_angle_num);lu(NB_u,lu_u,B_u_num);out_const_parament();int count=0;for(int i=0;i<20;i++){int lte=0;count++;compute_PQ();for(int i=0;i<B_angle_num;i++){int this_id=b_angle_no[i];nodes_array[this_id].fxP=(nodes_array[this_id].pi-nodes_array[this_id].P)/nodes_array[this_id] .u;//改动------if(abs(nodes_array[i].fxP)<e)lte++;}for(int i=0;i<B_u_num;i++){int this_id=b_u_no[i];nodes_array[this_id].fxQ=(nodes_array[this_id].qi-nodes_array[this_id].Q)/nodes_array[this_id ].u;if(abs(nodes_array[this_id].fxQ)<e)lte++;}if(lte>=(B_angle_num+B_u_num))break;else{soving_equations(lu_angle,d_angle_angle,fxP_angle,B_angle_num);soving_equations(lu_u,d_u_u,fxQ_u,B_u_num);for(int i=0;i<nodes_num;i++){nodes_array[i].angle_x_u+=nodes_array[i].d_angle_x_u;nodes_array[i].angle=nodes_array[i].angle_x_u/nodes_array[i].u;nodes_array[i].u+=nodes_array[i].d_u;}}}out_paraments(count);compute_new_BG();outfile<<"修正后的节点电纳矩阵---------------"<<endl;out_mat(B,nodes_num);outfile<<"修正后的节点电导矩阵---------------"<<endl;out_mat(G,nodes_num);compute_Zf(3);compute_UI(3);for(int i=0;i<nodes_num;i++){outfile<<"第"<<(i+1)<<"节点电压："<<sqrt(pow(Uf[i][0],2)+pow(Uf[i][1],2))<<endl;}outfile<<endl;compute_Ii();}void creat_B_angle_u(void){for(int i=0,j=0,k=0;i<nodes_num;i++)//获得两矩阵元素编号与节点编号的关系{if(nodes_array[i].type!=0){b_angle_no[j]=i;j++;}if(nodes_array[i].type==2){b_u_no[k]=i;k++;}}for(int i=0;i<B_angle_num;i++){for(int j=0;j<B_angle_num;j++){NB_angle[i][j]=-B[b_angle_no[i]][b_angle_no[j]];}d_angle_angle[i]=&(nodes_array[b_angle_no[i]].d_angle_x_u);fxP_angle[i]=&(nodes_array[b_angle_no[i]].fxP);}for(int i=0;i<B_u_num;i++){for(int j=0;j<B_u_num;j++){NB_u[i][j]=-B[b_u_no[i]][b_u_no[j]];}d_u_u[i]=&(nodes_array[b_u_no[i]].d_u);fxQ_u[i]=&(nodes_array[b_u_no[i]].fxQ);}}void lu(double **a ,double **lu ,int num){for(int i=0;i<num;i++){for(int j=0;j<num;j++){lu[i][j]=a[i][j];if(i<j){for(int k=0;k<i;k++)lu[i][j]-=lu[i][k]*lu[k][j];lu[i][j]/=lu[i][i];}else{for(int k=0;k<j;k++)lu[i][j]-=lu[i][k]*lu[k][j];}}}}void soving_equations(double **lu,double **x,double **b,int num){double *y=new double[num];for(int i=0;i<num;i++){y[i]=b[i][0];for(int j=0;j<i;j++)y[i]-=lu[i][j]*y[j];y[i]/=lu[i][i];}for(int i=num-1;i>=0;i--){x[i][0]=y[i];for(int j=i+1;j<num;j++)x[i][0]-=lu[i][j]*x[j][0];}delete y;}void compute_PQ(void){for(int i=0;i<nodes_num;i++){double tempP=0,tempQ=0;for(int j=0;j<nodes_array[i].c_nodes_num;j++){int c_id=nodes_array[i].c_nodes[j];double angleij=nodes_array[i].angle-nodes_array[c_id].angle;tempP+=nodes_array[c_id].u*(G[i][c_id]*cos(angleij)+B[i][c_id]*sin(angleij));tempQ+=nodes_array[c_id].u*(G[i][c_id]*sin(angleij)-B[i][c_id]*cos(angleij));}nodes_array[i].P=tempP*nodes_array[i].u;nodes_array[i].Q=tempQ*nodes_array[i].u;}}void creat_mat(double***a,int i,int j){*a=new double*[i];for(int k=0;k<i;k++)(*a)[k]=new double[j];}void creat_mat(double***a,int i){*a=new double*[i];for(int k=0;k<i;k++)(*a)[k]=new double[i];}void ini_test(void){nodes_num=9;pv_num=2;pq_num=6;nodes_array=new Node[nodes_num];branchs=new Branch*[nodes_num];for(int i=0;i<nodes_num;i++){branchs[i]=new Branch[5];}array_end=new int[nodes_num];{int i=0;nodes_array[i].id=0;nodes_array[i].type=0;nodes_array[i].u=1.04;nodes_array[i].xd=0.3;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=0;nodes_array[i].c_nodes[1]=3;nodes_array[i].c_nodes_num=2;}{int i=1;nodes_array[i].id=1;nodes_array[i].type=1;nodes_array[i].xd=0.3;nodes_array[i].u=1.025;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=1.63;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=1;nodes_array[i].c_nodes[1]=6;nodes_array[i].c_nodes_num=2; }{int i=2;nodes_array[i].id=2;nodes_array[i].type=1;nodes_array[i].u=1.025;nodes_array[i].xd=0.3;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=0.85;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=2;nodes_array[i].c_nodes[1]=8;nodes_array[i].c_nodes_num=2; }{int i=3;nodes_array[i].id=3;nodes_array[i].type=2;nodes_array[i].u=1;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=0;nodes_array[i].qi=0;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=3;nodes_array[i].c_nodes[1]=4;nodes_array[i].c_nodes[2]=5;nodes_array[i].c_nodes[3]=0;nodes_array[i].c_nodes_num=4; }{int i=4;nodes_array[i].id=4;nodes_array[i].type=2;nodes_array[i].u=1;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=-1.25;nodes_array[i].qi=-0.5;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=4;nodes_array[i].c_nodes[2]=3;nodes_array[i].c_nodes[1]=6;nodes_array[i].c_nodes_num=3; }{int i=5;nodes_array[i].id=5;nodes_array[i].type=2;nodes_array[i].u=1;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=-0.9;nodes_array[i].qi=-0.3;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=5;nodes_array[i].c_nodes[1]=8;nodes_array[i].c_nodes[2]=3;nodes_array[i].c_nodes_num=3; }{int i=6;nodes_array[i].id=6;nodes_array[i].type=2;nodes_array[i].u=1;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=0;nodes_array[i].qi=0;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=6;nodes_array[i].c_nodes[1]=7;nodes_array[i].c_nodes[2]=1;nodes_array[i].c_nodes[3]=4;nodes_array[i].c_nodes_num=4; }{int i=7;nodes_array[i].id=7;nodes_array[i].type=2;nodes_array[i].u=1;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=-1;nodes_array[i].qi=-0.35;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=7;nodes_array[i].c_nodes[1]=8;nodes_array[i].c_nodes[2]=6;nodes_array[i].c_nodes_num=3;}{int i=8;nodes_array[i].id=8;nodes_array[i].type=2;nodes_array[i].u=1;nodes_array[i].angle=0;nodes_array[i].angle_x_u=0;nodes_array[i].pi=0;nodes_array[i].qi=0;nodes_array[i].d_u=0;nodes_array[i].d_angle_x_u=0;nodes_array[i].P=0;nodes_array[i].Q=0;nodes_array[i].fxP=0;nodes_array[i].fxQ=0;nodes_array[i].c_nodes[0]=8;nodes_array[i].c_nodes[1]=2;nodes_array[i].c_nodes[2]=5;nodes_array[i].c_nodes[3]=7;nodes_array[i].c_nodes_num=4; }{int i=0,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=3;branchs[i][j].r=0;branchs[i][j].x=0.0576;branchs[i][j].b_2=1;branchs[i][j].gii=0;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;/*branchs[i][j].bii=-16.36111111;*/branchs[i][j].bij=-17.36111111;branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;}{int i=1,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=6;branchs[i][j].r=0;branchs[i][j].x=0.0625;branchs[i][j].b_2=1;branchs[i][j].gii=0;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;/*branchs[i][j].bii=-15;*/branchs[i][j].bij=-16;branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;}{int i=2,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=8;branchs[i][j].r=0;branchs[i][j].x=0.0586;branchs[i][j].b_2=1;branchs[i][j].gii=0;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;/*branchs[i][j].bii=-16.06484642;*/branchs[i][j].bij=-17.06484642;branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;}{int i=3,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=4;branchs[i][j].r=0.01;branchs[i][j].x=0.085;branchs[i][j].b_2=0.088;branchs[i][j].gii=1.365187713;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;branchs[i][j].bii=-11.51609556;branchs[i][j].bij=-11.60409556;/*branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;*/ }{int i=3,j=1;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=5;branchs[i][j].r=0.017;branchs[i][j].x=0.092;branchs[i][j].b_2=0.079;branchs[i][j].gii=1.942191249;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;branchs[i][j].bii=-10.43168205;branchs[i][j].bij=-10.51068205;/*branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;*/ }{int i=4,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=6;branchs[i][j].r=0.032;branchs[i][j].x=0.161;branchs[i][j].b_2=0.153;branchs[i][j].gii=1.187604379;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;branchs[i][j].bii=-5.822134533;branchs[i][j].bij=-5.975134533;/*branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;*/ }{int i=5,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=8;branchs[i][j].r=0.039;branchs[i][j].x=0.17;branchs[i][j].b_2=0.179;branchs[i][j].gii=1.282009138;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;branchs[i][j].bii=-5.409244962;branchs[i][j].bij=-5.588244962;/*branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;*/ }{int i=6,j=0;branchs[i][j].head_id=i;branchs[i][j].end_id=7;branchs[i][j].r=0.0085;branchs[i][j].x=0.072;branchs[i][j].b_2=0.0745;branchs[i][j].gii=1.617122473;branchs[i][j].gij=branchs[i][j].gii;branchs[i][j].bii=-13.6234786;branchs[i][j].bij=-13.6979786;/*branchs[i][j].bii=branchs[i][j].bij;*/ }{int 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";cin>>nodes_array[_id].u;cout<<"xd: ";cin>>nodes_array[_id].xd;}if(nodes_array[_id].type==2){double tempp;double tempq;nodes_array[_id].u=1;cout<<"Pi：";cin>>tempp;nodes_array[_id].pi=-tempp;cout<<"Qi：";cin>>tempq;nodes_array[_id].qi=-tempq;}nodes_array[_id].P=0;//功率相关参数初始化nodes_array[_id].Q=0;nodes_array[_id].fxP=0;nodes_array[_id].fxQ=0;//平直启动法参数初始化nodes_array[_id].angle=0;nodes_array[_id].angle_x_u=0;nodes_array[_id].d_u=0;nodes_array[_id].d_angle_x_u=0;}pq_num=nodes_num-pv_num-1;branchs=new Branch*[nodes_num];for(int i=0;i<nodes_num;i++){branchs[i]=new Branch[5];}cout<<endl<<"输入线路参数------------------------"; cout<<endl<<"输入线路条数：";cin>>branchs_num;array_end=new int[nodes_num];for(int i=0;i<=nodes_num;i++)array_end[i]=0;for(int i=0;i<branchs_num;i++){int head,end;double r_temp,x_temp,b_2_temp;cout<<endl<<"起始节点ID：";cin>>head;head=head-1;branchs[head][array_end[head]].head_id=head;cout<<"末尾节点ID：";cin>>end;end=end-1;branchs[head][array_end[head]].end_id=end;nodes_array[head].c_nodes[nodes_array[head].c_nodes_num++]=end;nodes_array[end].c_nodes[nodes_array[end].c_nodes_num++]=head;cout<<"电阻r：";cin>>r_temp;branchs[head][array_end[head]].r=r_temp;cout<<"电抗x：";cin>>x_temp;branchs[head][array_end[head]].x=x_temp;cout<<"导纳b/2：";cin>>b_2_temp;branchs[head][array_end[head]].b_2=b_2_temp;double temp=r_temp*r_temp+x_temp*x_temp;branchs[head][array_end[head]].gii=r_temp/temp;branchs[head][array_end[head]].gij=r_temp/temp;branchs[head][array_end[head]].bij=-x_temp/temp;if((nodes_array[head].type!=2)||(nodes_array[end].type!=2))branchs[head][array_end[head]].bii=branchs[head][array_end[head]].bij;elsebranchs[head][array_end[head]].bii=branchs[head][array_end[head]].bij+b_2_temp;array_end[head]++;}B_angle_num=pv_num+pq_num;//计算雅可比矩阵B_u_num=pv_num;}void out_mat(double**a,int n1,int n2){for(int i=0;i<n1;i++){for(int j=0;j<n2;j++){outfile.precision(4);outfile.width(8);outfile<<a[i][j];}outfile<<endl;}outfile<<endl;}void out_mat(double**a,int n){for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<n;j++){outfile.precision(4);outfile.width(8);outfile<<a[i][j];}outfile<<endl;}outfile<<endl;}void out_mat(double*a,int n){for(int i=0;i<n;i++){outfile.precision(4);outfile.width(8);outfile<<a[i];}outfile<<endl;}void out_const_parament(void){outfile<<"输出B---------------"<<endl;out_mat(B,nodes_num);outfile<<"输出G---------------"<<endl;out_mat(G,nodes_num);}void out_paraments(int i){outfile<<"第"<<i<<"次迭代后潮流收敛"<<endl;for(int i=0;i<nodes_num;i++){if(nodes_array[i].type==0)outfile<<"节点"<<(i+1)<<" 电压："<<nodes_array[i].u<<" 相角："<<(nodes_array[i].angle/3.1415926*180)<<" 功率"<<nodes_array[i].P<<"+j"<<nodes_array[i].Q<<endl;else if(nodes_array[i].type==1)outfile<<"节点"<<(i+1)<<" 电压："<<nodes_array[i].u<<" 相角："<<(nodes_array[i].angle/3.1415926*180)<<" 功率"<<nodes_array[i].pi<<"+j"<<nodes_array[i].Q<<endl;elseoutfile<<"节点"<<(i+1)<<" 电压："<<nodes_array[i].u<<" 相角："<<(nodes_array[i].angle/3.1415926*180)<<" 功率"<<abs(nodes_array[i].pi)<<"+j"<<abs(nodes_array[i].qi)<<endl;}outfile<<endl;}void compute_new_BG(void){for(int i=0;i<nodes_num;i++){if(nodes_array[i].type!=2){B[i][i]+=(-1/nodes_array[i].xd);}else{double g,b;g=nodes_array[i].pi/pow(nodes_array[i].u,2);b=-nodes_array[i].qi/pow(nodes_array[i].u,2);G[i][i]+=g;B[i][i]+=b;}}}void compute_Zf(int id){int num=2*nodes_num;double **BG,**lu_BG,**y,**x;creat_mat(&BG,num);creat_mat(&lu_BG,num);creat_mat(&y,num,1);creat_mat(&x,num,1);for(int i=0;i<num;i++){for(int j=0;j<num;j++){if((i<nodes_num)&&(j<nodes_num))BG[i][j]=-B[i][j];else if((i<nodes_num)&&(j>=nodes_num))BG[i][j]=G[i][j-nodes_num];else if((i>=nodes_num)&&(j<nodes_num))BG[i][j]=G[i-nodes_num][j];else if((i>=nodes_num)&&(j>=nodes_num))BG[i][j]=B[i-nodes_num][j-nodes_num];}}for(int i=0;i<num;i++){if(i==id)y[i][0]=1;elsey[i][0]=0;}for(int i=0;i<num;i++){if(i<nodes_num)x[i]=&(Zf[i][1]);elsex[i]=&(Zf[i-nodes_num][0]);}lu(BG,lu_BG,num);soving_equations(lu_BG,x,y,num);outfile<<"节点阻抗矩阵的第4列--------------"<<endl;for(int i=0;i<nodes_num;i++)outfile<<Zf[i][0]<<"+j"<<Zf[i][1]<<endl;outfile<<endl;delete BG;delete lu_BG;delete y;}void a_to_xy(double *a){double temp[2];temp[0]=a[0]*cos(a[1]);temp[1]=a[0]*sin(a[1]);a[0]=temp[0];a[1]=temp[1];}void a_to_xy(double *b,double*a){b[0]=a[0]*cos(a[1]);b[1]=a[0]*sin(a[1]);}void xy_to_a(double *a){double temp[2];temp[0]=sqrt(pow(a[0],2)+pow(a[1],2));if((a[0]<0)&&(a[1]<=0)){temp[1]=atan(a[1]/a[0]);temp[1]-=3.1415926;}else if((a[0]<0)&&(a[1]>0)){temp[1]=atan(a[1]/a[0]);temp[1]+=3.1415926;}else if((a[0]==0)&&a[1]>0)temp[1]=3.1415926/2;else if((a[0]==0)&&(a[1]<0))temp[1]=-3.1415926/2;elsetemp[1]=atan(a[1]/a[0]);a[0]=temp[0];a[1]=temp[1];}void xy_to_a(double *b,double *a){b[0]=sqrt(pow(a[0],2)+pow(a[1],2));if((a[0]<0)&&(a[1]<=0)){b[1]=atan(a[1]/a[0]);b[1]-=3.1415926;}else if((a[0]<0)&&(a[1]>0)){b[1]=atan(a[1]/a[0]);b[1]+=3.1415926;}else if((a[0]==0)&&a[1]>0)b[1]=3.1415926/2;else if((a[0]==0)&&(a[1]<0))b[1]=-3.1415926/2;elseb[1]=atan(a[1]/a[0]);}void add_i(double *a,double *b){a[0]+=b[0];a[1]+=b[1];}void add_i(double *c,double *a,double *b){c[0]=a[0]+b[0];c[1]=a[1]+b[1];}void sub_i(double *a,double *b){a[0]-=b[0];a[1]-=b[1];}void sub_i(double *c,double *a,double *b){c[0]=a[0]-b[0];c[1]=a[1]-b[1];}void mul_i(double *a,double *b){double temp[2];temp[0]=a[0]*b[0]-a[1]*b[1];temp[1]=a[0]*b[1]+a[1]*b[0];a[0]=temp[0];a[1]=temp[1];}void mul_i(double *c,double *a,double *b){c[0]=a[0]*b[0]-a[1]*b[1];c[1]=a[0]*b[1]+a[1]*b[0];}void div_i(double *a,double *b){double temp[2];temp[0]=(a[0]*b[0]+a[1]*b[1])/(b[0]*b[0]+b[1]*b[1]);temp[1]=(a[1]*b[0]-a[0]*b[1])/(b[0]*b[0]+b[1]*b[1]);a[0]=temp[0];a[1]=temp[1];}void div_i(double *c,double *a,double *b){c[0]=(a[0]*b[0]+a[1]*b[1])/(b[0]*b[0]+b[1]*b[1]);c[1]=(a[1]*b[0]-a[0]*b[1])/(b[0]*b[0]+b[1]*b[1]);}void compute_UI(int id){double Iff[2];double Uff[2];double If_temp[2];Uff[0]=nodes_array[id].u;Uff[1]=nodes_array[id].angle;a_to_xy(Uff);div_i(Iff,Uff,Zf[id]);xy_to_a(If_temp,Iff);outfile<<"短路点电流If: "<<If_temp[0]<<" 相角："<<(If_temp[1]/3.1415926*180)<<endl<<endl;for(int i=0;i<nodes_num;i++){double temp[2];double Ui[2];Ui[0]=nodes_array[i].u;Ui[1]=nodes_array[i].angle;a_to_xy(Ui);mul_i(temp,Iff,Zf[i]);sub_i(Uf[i],Ui,temp);}}void compute_Ii(){for(int i=0;i<nodes_num;i++){for(int j=0;j<array_end[i];j++){int head_id=branchs[i][j].head_id;int end_id=branchs[i][j].end_id;double U1[2];double U2[2];double Yij[2];double Iij[2];U1[0]=Uf[head_id][0];U1[1]=Uf[head_id][1];U2[0]=Uf[end_id][0];U2[1]=Uf[end_id][1];Yij[0]=-G[head_id][end_id];Yij[1]=-B[head_id][end_id];sub_i(U2,U1);。