潮流上机课程设计报告

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如果恰巧看到这篇的话，给你们几个忠告。首先要说的是：课设老师是sb，课设老师是sb，课设老师是sb，重说三；其次，要给他看程序的话，一定要早一点，不然你自己写的也成抄袭的了，亲身经历你们懂的；顺带，这sb看变量名认程序的，自己尽量把变量名都改了。恩，基本就是这些了。

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课程设计报告

( 2015—2016年度第二学期)

名称：电力系统潮流上机

院系：电气与电子工程学院班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：毛安家

设计周数：两周

成绩：

日期：年月日

一、课程设计的目的与要求

培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识

二、设计正文（详细内容见附录）

1． 手算

节点1为平衡节点，电压1 1.050U =∠︒，节点2为PQ 节点，负荷功率20.80.5S j =+，节点3是PV 节点，330.4, 1.05P U ==，两条支路分别为04.001.013j Z +=，2.005.012j Z +=，对地支路300.3y j =。（要求应用牛顿-拉夫逊法或P-Q 分解法手算求解，要求迭代两次。） （手算具体过程见附录）

2． 计算机计算

编写潮流计算程序，要求如下：

2.1据给定的潮流计算任务书整理潮流计算的基础数据：节点的分类，线路模型，等值变压器

模型，电压等级的归算，标幺值的计算；

2.2基础数据的计算机存储：节点数据，支路数据（包括变压器）； 2.3用牛顿-拉夫逊法计算；

2.4根据所选潮流计算方法画流程图，划分出功能模块，有数据输入模块，导纳阵形成模块，

解线性方程组模块，计算不平衡功率模块，形成雅可比矩阵模块，解修正方程模块，计算线路潮流。

(1)、每次迭代的各节点电压幅值、相位或者实部、虚部

(2)、收敛的迭代次数

(3)、收敛后各节点电压幅值、相位，各支路的,,ij ji ij S S S ∆ (4)、收敛后PV 节点的注入Q

(5)、收敛后平衡节点的注入功率S

2.5据上述模块编制程序并上机调试程序，得出潮流计算结果； 2.6源程序及其程序中的符号说明集、程序流图

简单系统如下图所示，支路数据如下： 支路14，27，39为变压器支路，参数为

100.1,058.0114==K X ，050.1,063.0227==K X

100.1,059.0339==K X

其余支路为线路支路，参数为

075.02/,072.0019.07878=+=B j Z , 105.02/,101.0012.08989=+=B j Z 153.02/,161.0032.05757=+=B j Z

179.02/,170.0039.06969=+=B j Z 088.02/,085.0010.04545=+=B j Z 079.02/,092.0017.04646=+=B j Z

节点数据如下：

o U 004.11∠=∙

025.1,63.122==U P ，025.1,85.033==U P

5.025.15j S --= ,3.09.06

j S --= ,35.00.18j S --= （计算机计算过程及程序代码等见附录）

3． 思考题

3.1潮流计算的方法有哪些？各有何特点？

3.2如果交给你一个任务，请你用已有的潮流计算软件计算北京城市电网的潮流，你应该做哪些

工作？（收集哪些数据，如何整理，计算结果如何分析） 3.3设计中遇到的问题和解决的办法。 （思考题回答见附录） 三、课程设计总结或结论

这次课程设计不仅涉及了当年就不懂的潮流计算的知识，还用到了荒废已久的C 语言，我一开始是迷茫紧张的。但是随着设计的进行，复习回想起了当年课程的内容，发现其实算法也就是把大问题分解成一个个步骤，只要把每个步骤认真做好，一点点像搭积木一样，最终就能做出一栋牢固的房屋。

编程过程中发现模板还是有一些小问题的，比如导纳矩阵的数组在模板中其实已经越界使用了，还有高斯算法的程序存在一些参数声明和类型转换的问题，不过问题都不大，很容易就改好了。改动比较大的部分，就是我发现文件中的节点和线路数其实只在读数据的时候起作用，而且更改节点和线路数的时候还得改动程序，很不方便。于是使用了calloc 函数动态申请内存空间，开头读取一次文件中的节点和线路数后，全程都可以使用这两个参数，大大提升了程序的灵活性，只需要修改文件内容就可以计算各种情况。

动态的二维数组的构建方法是在百度中学习的，让人不得不佩服前人巧妙的思路。还有编程中遇到的最大的问题就是数组空间申请的不足导致下标越界，从而在运行过程中出现了各种奇奇怪怪的报错，让我

头疼了好一阵，最终发现还是自己粗心的问题，只要改正一个数组长度参数就好，真是让人哭笑不得。

这次课程设计帮我巩固了潮流计算的知识，让我对潮流计算的思路理解更加深刻了，也锻炼了我的编程能力，过程中大部分问题都是自己独立解决的（不得不说百度是个好帮手，不过涉及到比较专业性的问题百度就非常无力），当然与同学的交流帮我找出了不少程序的错漏。在自己程序基本完成之后也帮助了其他同学解决了不少问题（个人感想是：学会用debug大部分问题都能自己解决）。虽然我一向比较倾向于独立解决问题，但实际情况告诉了我多与其他人交流会给自己很大的帮助，我以后会努力和他人交流，以更高的效率解决问题！

四、参考文献

1.《电力系统分析基础》，李庚银，机械工业出版社，2011年，第一版；

2.《电力系统稳态分析》，陈珩，中国电力出版社，2007年，第三版

附录（包括：1.手算过程及结果；2.计算机计算流程图、表格、数据；3.思考题答案）

手算过程：

第一次迭代：

1.计算导纳矩阵

Y11=y13+y12 = 1/(0.01+j0.04)+1/(0.05+j0.02)= 7.0588-j28.2353

Y12= -y12= -1/(0.05+j0.02)= -1.1765+j 4.7059

Y13= -y13= -1/(0.01+j0.04)= -5.8824+j23.5294

Y21= -y12 = -1/(0.05+j0.02)= -1.1765+j 4.7059

Y22= y22= 1/(0.05+j0.02)= 1.1765-j 4.7059

Y31= -y13= -1/(0.01+j0.04)= -5.8824+j23.5294

Y33= y13+y30 =1/(0.01+j0.04)+j0.3=5.8824-j23.2294

则Y=

2.计算不平衡量

取U▪1=1.05+j0，U▪2(0)=1.00+j0，U▪3(0) =1.00+j0，

2号为PQ节点：