潮流上机课程设计报告
课程设计报告
( 2012-- 2013年度第1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：实验电10
学号：1101140115
学生姓名：史彩英
指导教师：姜彤
设计周数：两周
成绩：
日期：2013年1月5日
《电力系统综合仿真》课程设计
一、 目的与要求
培养学生编程实现电力系统仿真计算的能力，掌握潮流计算、短路计算、暂态稳定计算的相关知识
二、 主要内容
1． 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，网损，PV 节点无功功率和平衡节点功率，数据输出模块； 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
2． 利用潮流计算结果编写故障计算程序，要求如下：
2.1 发电机参数一律为P N =200MW ，cos φ=0.85, 19.0=''d
x ,21x x = 2.2 变压器一律为Yd11接线，其中三角形侧接发电机，星形侧都直接接地 2.3 线路零序参数一律为103x x =
2.4 负荷都采用Y/Y 型变压器接入，中性点与系统相连侧部接地。负荷按照对称负荷考虑，纯阻
抗形式。
2.5 计算5节点发生三相对称短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路时的故障电流，以
及各支路电流和节点电压。
3．思考题
3.1潮流计算和短路电流计算的元件模型有哪些不同点？节点导纳矩阵有哪些不同？计算
过程有哪些不同点？
3.2 短路电流计算中进行了哪些假设？
3.3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）
3.4比较过去的计算机语言上机学习和本课程上机有哪些不同？设计中遇到的问题和解决
的办法。
三、进度计划
四、设计成果要求
1．提交任务书
2．计算机计算潮流程序流程图；
3．计算机计算短路电流程序流程图；
4．完整的仿真程序(包括变量的定义，子程序的调用等，计算结果)，并有程序注释。
5．回答思考题
五、考核方式
总成绩=考勤+设计报告+面试成绩
学生姓名：
指导教师：
2012年1月5日
附录：
1、计算机计算潮流程序流程图
3、计算程序见附件程序包
4、课程学习总结
一周的时间，却恍若满满一学期。在这一周中，我学到了太多东西，更确切地说，是学懂了太多东西，不论是课程知识还是学习方法。
一、做题理解和编程弄懂
我终于体会到，会做题并不一定会编程。做题的时候只是一个两节点线路，而且省略各种支路，没有各种变压器、发电机那样复杂，感觉会做题了，貌似会了，但面对这次的9节点、变压器变比不为1的14节点的潮流计算编程，我真的傻眼了。
每天早上8点开始认真听老师讲解，但还是有地方跟不上，开始接触visual studio的前几节课，由于考试刚结束，完全怀着一种打酱油的态度上机，最后大家都卓有成效的时候，我才开始慢慢起步学习用visual studio。同时，我还得重新拿起课本上讲的东西。从数据的读入、输出到数组、负数到解方程，从节点导纳到雅可比各个元素，上午在机房上完机去回寝室接着编，接着看书，一点点明白，一点点学会，一点点弄懂，程序一点点增多。每天都在体会着程序运行成功的喜悦，经历着运行失败又怎么都找不出错误的懊恼，我亦见同学看着别人都做出来了而自己还找不到错误，一边用力拍着头一边说着脏字，“又是一堆错误，靠！！”垂首顿足。
很久以来，程式化做题模式和应试观念依然在影响着自己，虽然平时也有很认真的学习思考，但依然摆脱不了做题的阴影，总得做些题才放心。题是需要做的，做题也确实能找到不足，但却也容易陷入误区，因为毕竟题目是死的，题型也只有那么些，考试之前做几套往年的试卷，基本上考试就没问题了。而现在做潮流上机，一切都得从根上想明白，变压器变究竟影响哪些量，什么需要归算，究竟用有名值还是标幺值，节点导纳矩阵究竟怎样生成，哪个H、N、J、L对应Jacobi的哪个元素，错误一个一个出现，又一个一个被改正，一点点更深地明白牛顿拉夫逊法计算潮流的过程，一点点更深的理解复杂电力系统网络的模型。真的，会做题了，不等于真正弄懂了，只有潮流一下，才算是真正的学以致用。
二、认真和专注
这两个同义词，在这次潮流计算中我是深深体会到它们的重要性了。
编写程序时必须一丝不苟，变量的定义和赋初值，该有和不该有的小括号，甚至一个很小的标点符号、很小的拼写错误都能让自己垂首顿足找不到错在哪。写程序真的很能锻炼人一丝不苟、认真细致的学习和做事品质。做电力系统计算，脑子里必须清楚什么量什么时候可以忽略，什么时候不能忽略，而这前提是对概念非常清楚。
三、多备份百利而无害
在编程期间，我是深受其害呀。当我们编写某个程序过程中，要经常保存已经更新的程序或者备份。我就是在编写了一半的时候，出去吃了个饭，电脑自动关机，回来再打开电脑，啥也没了。好几天的血汗白白流了。真心凌乱啊……然后重新写，写好了有问题怎么都找不出来，没办法又重写才好了，而至今也没有找出问题所在。如果备份了的话……
不仅是编程序，写文章、用CAD画工程图等这些费时费力一点点积累的东西，一定要做好备份。不仅是做这些事，其他的事也是一样，做之前要有准备，有多个准备。破釜沉舟固然使得秦关归楚，但不给自己留后路不是一个英明的决策者和实践家的作风。
总之，两周的潮流上机胜似两月，明白了很多，总结了很多，获益，匪浅。谢谢这次课设，更谢谢老师！
实验电10班
2013年1月10日
9节点程序：
// shicaiying.cpp: 主项目文件。
#include"stdafx.h"
#include"math.h"
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
using namespace System;
#include"NEquation.h"
struct BusData
{
int ID;
int Type;
double U,Angle,PL,QL,PG,QG,U0,G,B;
}Bus[9];
struct BranchData
{ int BusA,BusB,Type;
double R,X,B,K;
}Branch[9];
#define SB 100
int main(array
{
double E[9],F[9];
cout.setf(ios::left);
ifstream file1("E:\\Bus.txt");
for(int i=0;i<9;i++)
{
file1>>Bus[i].ID>>Bus[i].Type
>>Bus[i].U>>Bus[i].Angle>>Bus[i].PL>>Bus[i].QL
>>Bus[i].PG>>Bus[i].QG>>Bus[i].U0>>Bus[i].G>>Bus[i].B; Bus[i].PL=Bus[i].PL/SB;
Bus[i].QL=Bus[i].QL/SB;
Bus[i].PG=Bus[i].PG/SB;
Bus[i].QG=Bus[i].QG/SB;
E[i]=Bus[i].U0;
F[i]=0;
}
ifstream file2("E:\\Branch.txt");
for(int i=0;i<9;i++)
{
file2>>Branch[i].BusA>>Branch[i].BusB
>>Branch[i].Type>>Branch[i].R
>>Branch[i].X>>Branch[i].B>>Branch[i].K;
}
double YG[9][9]={0},YB[9][9]={0};
for(int i=0;i<9;i++)
{
double R=Branch[i].R;
double X=Branch[i].X;
double B=Branch[i].B/2;
double YLG=R/(R*R+X*X);
double YLB=-X/(R*R+X*X);
int m=Branch[i].BusA-1;
int n=Branch[i].BusB-1;
if(Branch[i].Type==1)
{
YG[m][m]+=YLG;
YG[n][n]+=YLG;
YG[m][n]-=YLG;
YG[n][m]-=YLG;
YB[m][m]+=YLB+B;
YB[n][n]+=YLB+B;
YB[m][n]-=YLB;
YB[n][m]-=YLB;
}
else
{
YG[m][m]+=YLG/Branch[i].K*Branch[i].K;
YG[m][n]-=YLG/Branch[i].K;
YG[n][n]+=YLG;
YG[n][m]-=YLG/Branch[i].K;
YB[m][m]+=YLB/Branch[i].K*Branch[i].K;
YB[m][n]-=YLB/Branch[i].K;
YB[n][n]+=YLB;
YB[n][m]-=YLB/Branch[i].K;
}
}
ofstream file3("E:\\daona.txt",ios::app);
file3<<"节点导纳矩阵:"< for(int i=0;i<9;i++) { for(int j=0;j<9;j++) file3< file3< } for(int i=0;i<9;i++) { for(int j=0;j<9;j++) { cout< } cout < } double DeltaV[18]={0}; for(int i=0;i<9;i++) { DeltaV[2*i]=F[i]; DeltaV[2*i+1]=E[i]; } for(int k=1;k<=5;k++) { double a[8]={0},b[8]={0}; for(int i=1;i<9;i++) { for(int j=0;j<9;j++) { a[i-1]=a[i-1] + YG[i][j]*DeltaV[2*j+1] - YB[i][j]*DeltaV[2*j]; b[i-1]=b[i-1]+YG[i][j]*DeltaV[2*j]+YB[i][j]*DeltaV[2*j+1]; } } double Jacobi[16][16]={0}; double H[8][8]={0},N[8][8]={0},J[8][8]={0},L[8][8]={0},R[8][8]={0},S[8][8]={0}; for(int i=1;i<9;i++) for(int j=1;j<9;j++) { H[i-1][j-1]=-YB[i][j]*DeltaV[2*i+1]+YG[i][j]*DeltaV[2*i]; N[i-1][j-1]=YG[i][j]*DeltaV[2*i+1]+YB[i][j]*DeltaV[2*i]; J[i-1][j-1]=-N[i-1][j-1]; L[i-1][j-1]=H[i-1][j-1]; } for(int i=0;i<8;i++) { switch(Bus[i+1].Type) { case(1): { H[i][i]+=b[i]; N[i][i]+=a[i]; J[i][i]+=a[i]; L[i][i]-=b[i]; break; } case(2): { H[i][i]+=b[i]; N[i][i]+=a[i]; R[i][i]+=2*DeltaV[2*(i+1)]; S[i][i]+=2*DeltaV[2*i+3]; break; } } } for(int I=1;I<9;I++) { for(int i=I-1;i<8;i++) { for(int j=0;j<8;j++) switch(Bus[I].Type) { case(1): { Jacobi[2*i][2*j]=H[i][j]; Jacobi[2*i][2*j+1]=N[i][j]; Jacobi[2*i+1][2*j]=J[i][j]; Jacobi[2*i+1][2*j+1]=L[i][j]; break; } case(2): { Jacobi[2*i][2*j]=H[i][j]; Jacobi[2*i][2*j+1]=N[i][j]; Jacobi[2*i+1][2*j]=R[i][j]; Jacobi[2*i+1][2*j+1]=S[i][j]; break; } } } } ofstream file4("E:\\Jacobi.txt",ios::app); file4<<"第"< for(int i=0;i<16;i++) { for(int j=0;j<16;j++) file4< file4< } double Delta[16]; for(int i=0;i<16;i++) Delta[i]=0; for(int i=1;i<9;i++) //跳过平衡节点； { switch(Bus[i].Type) { case(1): { Delta[2*(i-1)]=Bus[i].PG-Bus[i].PL-a[i-1]*DeltaV[2*i+1]-b[i-1]*DeltaV[2*i]; Delta[2*i-1]=Bus[i].QG-Bus[i].QL-a[i-1]*DeltaV[2*i]+b[i-1]*DeltaV[2*i+1]; break; } case(2): { Delta[2*(i-1)]=Bus[i].PG-Bus[i].PL-a[i-1]*DeltaV[2*i+1]-b[i-1]*DeltaV[2*i]; Delta[2*i-1]=Bus[i].U*Bus[i].U-DeltaV[2*i]*DeltaV[2*i]-DeltaV[2*i+1]*DeltaV[2*i+1]; break; } } } ofstream file5("E:\\unbalance.txt",ios::app); file5<<"第"< for(int i=0;i<16;i++) file5< file5< NEquation ObNEquation; ObNEquation.SetSize(16); double x[16]={0}; for(int i=0;i<16;i++) { for(int j=0;j<16;j++) ObNEquation.Data(i,j)=Jacobi[i][j]; ObNEquation.Value(i)=Delta[i]; } ObNEquation.Run(); //调用NEquation的run函数; for(int i=0;i<16;i++) x[i]=ObNEquation.Value(i); for(int i=0;i<8;i++) { DeltaV[2*(i+1)]+=x[2*i]; DeltaV[2*i+3]+=x[2*i+1]; } ofstream file6("E:\\U.txt",ios::app); file6<<"第"< for(int i=0;i<9;i++) file6<<"U"< } double Amplitude[9]={0},Theta[9]={0}; ofstream file7("E:\\U2.txt"); for(int i=0;i<9;i++) { Amplitude[i]=sqrt(DeltaV[2*i+1]*DeltaV[2*i+1]+DeltaV[2*i]*DeltaV[2*i]); Theta[i]=atan(DeltaV[2*i]/DeltaV[2*i+1])*180/3.1415926; file7<<"U"< } complex int i; for(int i=0;i<9;i++); for(int j=0;j<9;j++) { switch(Bus[i].Type) { case(3): case(2): { S[i]+=complex break; } } } complex for(int i=0;i<9;i++) //计算出Sij和Sji; Sij[i]=complex DeltaV[2*(Branch[i].BusA-1)+1]-DeltaV[2*(Branch[i].BusB-1)+1],DeltaV[2*(Branch[i].BusB-1)]-DeltaV[2 *(Branch[i].BusA-1)]))* complex complex *complex Sji[i]=complex DeltaV[2*(Branch[i].BusB-1)+1]-DeltaV[2*(Branch[i].BusA-1)+1],DeltaV[2*(Branch[i].BusA-1)]-DeltaV[2 *(Branch[i].BusB-1)]))* complex complex *complex } complex for(int i=0;i<9;i++) TotalS+=Sij[i]+Sji[i]; ofstream file8("E:\\PQW.txt",ios::app); for(int i=0;i<9;i++) { switch(Bus[i].Type) { case(3): { file8<<"平衡节点的功率为："< break; } case(2): { file8<<"PV节点"< break; } } } for(int i=0;i<9;i++) file8<<"支路"< } file8<<"网损为："< return 0; } 课设报告 福建工程学院软件学院 题目：汇编计算器 班级： 1301 姓名 学号： 指导老师： 日期： 目录 1、设计目的 (3) 2、概要设计 (3) 2.1 系统总体分析 (3) 2.2 主模块框图及说明 (3) 3、详细设计 (4) 3.1 主模块及子模块概述 (4) 3.2各模块详运算 (4) 4、程序调试 (7) 4.1 运行界面分析 (7) 算法分析 (7) 4.2 调试过程与分析 (9) 5、心得体会 (11) 5.1 设计体会 (11) 5.2 系统改进 (11) 附录： (11) 1、设计目的 本课程设计是一次程序设计方法及技能的基本训练，通过实际程序的开发及调试，巩固课堂上学到的关于程序设计的基本知识和基本方法，进一步熟悉汇编语言的结构特点和使用，达到能独立阅读、设计编写和调试具有一定规模的汇编程序的水平。 2、概要设计 用8086汇编语言编写一个能实现四则混合运算、带括号功能的整数计算器程序。程序能实现键盘十进制运算表达式的输入和显示（例如输入：“1+2*(3-4)”），按“=”后输出十进制表示的运算结果。 2.1 系统总体分析 在8086的操作环境下，该计算器分成输入，数据存储，运算功能，输出几个大模块，实现了使用者使用该计算器时输入一个算式，能让系统进行计算。此计算器的实现功能是基本的数学的四则运算，结果范围在0~65535。 2.2 主模块框图及说明 此流程图简要的表现出了所要实现的功能以及一些功能的大概算法，同时也是我编写的一个总体的框架。 程序流程图说明：通过流程图，可以看出程序运行时，首先输出提示语气，当用户输入后，程序根据所输入内容进行判断，通过判断的结果来决定调用哪个功能模块，首要先要要判断的是否为0-9，“+”“-”“*”“/”这些字符，若不是就会报错，实则根据运算符号调用其功能模块完成运算。最后将运算的结果显示在主频幕上，返回主程序，使用户可以重新输入。 课程设计报告 学生姓名:学号： 学院:电气工程学院 班级: 题目: 电力系统潮流计算 职称: 副教授 指导教师：李翠萍职称: 副教授 2014年 01月10日 1 潮流计算的目的与意义 潮流计算的目的：已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 潮流计算的意义： (1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。 (2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。 (3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。 (4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。 2 潮流计算数学模型 1.变压器的数学模型： 变压器忽略对地支路等值电路： 2.输电线的数学模型： π型等值电路： 3 数值方法与计算流程 利用牛顿拉夫逊法进行求解，用MATLAB 软件编程，可以求解系统潮流分 布根据题目的不同要求对参数进行调整，通过调节变压器变比和发电厂的电压，求解出合理的潮流分布，最后用matpower 进行潮流分析，将两者进行比较。 牛顿—拉夫逊法 1、牛顿—拉夫逊法概要 首先对一般的牛顿—拉夫逊法作一简单的说明。已知一个变量X 函数为： 0)(=X f 到此方程时，由适当的近似值) 0(X 出发，根据： ,......)2,1() ()() ()() () 1(='-=+n X f X f X X n n n n 反复进行计算，当) (n X 满足适当的收敛条件就是上面方程的根。这样的方 法就是所谓的牛顿—拉夫逊法。 这一方法还可以做下面的解释，设第n 次迭代得到的解语真值之差，即) (n X 的误差为ε时，则： 0)()(=+εn X f 把)() (ε+n X f 在) (n X 附近对ε用泰勒级数展开 0......)(! 2)()()()(2 )() () (=+''+ '+=+n n n n X f X f X f X f εεε 上式省略去2ε以后部分 0)()()()(≈'+n n X f X f ε 信息工程学系 2011-2012学年度下学期电力系统分析课程设计 题目:电力系统潮流计算 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：钟建伟 2012年3月10日信息工程学院课程设计任务书 目录 1 任务提出与方案论证 (4) 1.1潮流计算的定义、用途和意义 (4) 1.2 运用软件仿真计算 (5) 2 总体设计 (7) 2.1潮流计算设计原始数据 (7) 2.2总体电路设计 (8) 3 详细设计 (10) 3.1数据计算 (10) 3.2 软件仿真 (14) 4 总结 (24) 5参考文献 (25) 1任务提出与方案论证 1.1潮流计算的定义、用途和意义 1.1.1潮流计算的定义 潮流计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。 1.1.2潮流计算的用途 电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 潮流计算（load flow calculation）根据电力系统接线方式、参数和运行条件计算电力系统稳态运行状态下的电气量。通常给定的运行条件有电源和负荷节点的功率、枢纽点电压、平衡节点的电压和相位角。待求的运行状态量包括各节点电压及其相位角和各支路（元件）通过的电流（功率）、网络的功率损耗等。潮流计算分为离线计算和在线计算两种方式。离线计算主要用于系统规划设计和系统运行方式安排；在线计算用于运行中电力系统的监视和实时控制。 目前广泛应用的潮流计算方法都是基于节点电压法的，以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型。节点电压Ui和节点注入电流Ii 由节点电压方程（1）联系。在实际的电力 课程设计报告 ( 2011—2012年度第一学期) 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： 指导教师： 设计周数：两周 成绩： 日期： 2011年12月19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（详细容见附录） 1．手算 2．计算机计算 3．思考题 三、课程设计总结或结论 潮流计算是研究电力系统稳态运行的一种基本计算，最初求解电力系统潮流时大多使用手算，但随着电力系统结构的日趋复杂，计算量也越来越大。 复杂电力系统潮流计算中，由于节点数量巨大，所形成的修正方程已经无法通过手算方式解决，尤其是需要迭代次数较多时，手算所需要的时间太长，计算机潮流计算无疑为解决这一问题提供了极大的便利。计算机潮流计算可以迅速解决复杂网络的潮流计算问题，这是由于无论系统的复杂程度如何，其节点与支路的类型是固定的，所以只需要输入节点与支路的数据，就可以解决任何一个复杂网络的潮流计算问题。即只需要一次编程，就可以基本上解决所有复杂网络的计算。 需要注意的是，在使用牛顿—拉弗逊发计算潮流时，对于初值要选择比较接近它们的精确解，否则迭代过程可能不收敛。 潮流计算Ｃ语言程序编程过程中需要注意的是，Ｃ语言无法实现复数运算，需要将得到的值的实部与虚部分开储存并计算。这个过程复杂并且容易出错，编写程序是需要注意。另外需要注意的一点是：Ｃ语言数组的编号是从零开始的，在程序编写过程中应注意下标的对应。 通过这一次的电力系统潮流计算编程，我不仅对Ｃ语言的编程有了更深刻的理解，也对《电力系统分析》这门课程进行了查漏补缺和巩固，对电力系统的运行也有了更加深入的了解，受益匪浅。 四、参考文献 1.《电力系统计算：电子数字计算机的应用》，交通大学等合编。：水利电力； 2.《现代电力系统分析》，王锡凡主编，科学； 3.《电力系统稳态分析》，珩，中国电力，2007年，第三版； 用Matlab计算潮流计算-电力系统分析 《电力系统潮流上机》课程设计报告 院系：电气工程学院 班级：电088班_______ 学号：0812002221 学生姓名：刘东昇________ 指导教师：张新松________ 设计周数：两周_________ 日期：2010年12月25日 一、课程设计的目的与要求 目的：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 要求：基本要求： 1.编写潮流计算程序； 2.在计算机上调试通过； 3.运行程序并计算出正确结果； 4.写出课程设计报告 二、设计步骤： 1.根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本设计选择Matlab进行设计）。 Alt ；' T = r、二戶土旳「亠 2.在给定的电力网络上画出等值电路图 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 三、设计原理 1.牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取X0之后，在这个基础上，找到比x0更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f（x） = 0的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿一拉夫逊迭代法的一般步骤： （1）形成各节点导纳矩阵丫。 （2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e还有迭代次数初值为0。 （3）计算各个节点的功率不平衡量。 课程设计报告 学生:学号： 学院: 班级: 题目: 电力系统潮流计算课程设计 课设题目及要求 一 .题目原始资料 1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 2、发电厂资料： 母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。 3、变电所资料： (一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二) 变电所的负荷分别为： 60MW 40MW 40MW 50MW (三) 每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85； 变电所1 变电所母线 电厂一 电厂二 (四) 变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损 耗414KW ，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容 量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5； 4、输电线路资料： 发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。 二、 课程设计基本容： 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷 情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的 负荷同时以2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要 求，进行电压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整围在9.5-10.5 之间；电压35KV 要求调整围在35-36之间） 5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。（几条支路断几次） 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进 行结果的比较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。 三、课程设计成品基本要求： 1. 在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2. 通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3. 对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4. 对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并 列表表示调节控制的参数变化。 5. 打印利用DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。 目录 一、设计任务和性能指标 (1) 1.1设计任务 (2) 1.2性能指标 (2) 二、设计方案 (2) 3 3 4 5 5 6 6 7 7 20 20 20 20 21 参考文献 (21) 附录1、系统硬件电路图 (22) 附录2、硬件实物图 (23) 附录3、器件清单 (24) 一、设计任务和性能指标 1.1设计任务 自制一个单片机最小系统，包括复位电路，采用外部小键盘输入数据，能够实现加法、乘法及一个科学计算，计算结果显示在四位一体的数码管上。 要求用Protel 画出系统的电路原理图（要求以最少组件，实现系统设计所要 显 位 监测模块采用二极管和扬声器（实验室用二极管代替）组成电路。 键盘电路采用4*4矩阵键盘电路。 显示模块采用4枚共阳极数码管和74ls273锁存芯片构成等器件构成。 整个单片机的接口电路： P0用于显示输出； P1用于键扫描输入； P2用于数码管位选控制； P3用于键盘扩展（部分运算符输入）； 三.系统硬件设计 3.1单片机最小系统 单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小电路部分，包括主控芯片、复位电路和晶振电路。 主控芯片选取STC89C52RC芯片，因其具有良好的性能及稳定性，价格便宜应用方便。 扩展键：“log”，“ln”，“x^2”“小数点”，“开方” 共计25个按键，采用4*4矩阵键盘，键盘的行和列之间都有公共端相连，四行和四列的8个公共端分别接P1.0~P1.7，这样扫描P1口就可以完成对矩阵键盘的扫描，通过对16个按键进行编码，从而得到键盘的口地址，对比P1口德扫描结果和各按键的地址，我们就可以得到是哪个键按下，从而完成键盘的功能。 以下为键盘接口电路的硬件电路图 东北电力大学课程设计改革试用任务书: 电力系统潮流计算课程设计任务书 设计名称：电力系统潮流计算课程设计 设计性质：理论计算，计算机仿真与验证 计划学时：两周 一、设计目的 1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力； 2.培养学生的工程意识，灵活运用所学知识分析工程问题的能力 3.编制程序或利用电力系统分析计算软件进行电力系统潮流分析。 二、原始资料 1、系统图：IEEE14节点。 2、原始资料：见IEEE14节点标准数据库 三、课程设计基本内容： 1.采用PSAT仿真工具中的潮流计算软件计算系统潮流； 1)熟悉PSAT仿真工具的功能； 2)掌握IEEE标准数据格式内容； 3)将IEEE标准数据转化为PSAT计算数据； 2.分别采用NR法和PQ分解法计算潮流，观察NR法计算潮流中雅可比矩阵的变化情况， 分析两种方法计算潮流的优缺点； 3.分析系统潮流情况，包括电压幅值、相角，线路过载情况以及全网有功损耗情况。 4.选择以下内容之一进行分析： 1)找出系统中有功损耗最大的一条线路，给出减小该线路损耗的措施，比较各种措施 的特点，并仿真验证； 2)找出系统中电压最低的节点，给出调压措施，比较各种措施的特点，并仿真验证； 3)找出系统中流过有功功率最大的一条线路，给出减小该线路有功功率的措施，比较 各种措施的特点，并仿真验证； 5.任选以下内容之一作为深入研究：（不做要求） 1)找出系统中有功功率损耗最大的一条线路，改变发电机有功出力，分析对该线路有 功功率损耗灵敏度最大的发电机有功功率，并进行有效调整，减小该线路的损耗； 2)找出系统中有功功率损耗最大的一条线路，进行无功功率补偿，分析对该线路有功 功率损耗灵敏度最大的负荷无功功率，并进行有效调整，减小该线路的损耗； 3)找出系统中电压最低的节点，分析对该节点电压幅值灵敏度最大的发电机端电压， 并有效调整发电机端电压，提高该节点电压水平； 四、课程设计成品基本要求： 1.绘制系统潮流图，潮流图应包括： 1)系统网络参数 2)节点电压幅值及相角 3)线路和变压器的首末端有功功率和无功功率 2.撰写设计报告，报告内容应包括以下几点： 1)本次设计的目的和设计的任务； 2)电力系统潮流计算的计算机方法原理，分析NR法和PQ分解法计算潮流的特点； 3)对潮流计算结果进行分析，评价该潮流断面的运行方式安全性和经济性； 4)找出系统中运行的薄弱环节，如电压较低点或负载较大线路，给出调整措施； 5)分析各种调整措施的特点并比较它们之间的差异； 6)结论部分以及设计心得； 五、考核形式 1.纪律考核：学生组织出勤情况和工作态度等； 2.书面考核：设计成品的完成质量、撰写水平等； 3.答辩考核：参照设计成品，对计算机方法进行电力系统潮流计算的相关问题等进行答辩； 4.采用五级评分制：优、良、中、及格、不及格五个等级。 1． 手算过程 已知： 节点1：PQ 节点， s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2：PV 节点， p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3：平衡节点，U(3)=1.0000∠0.0000 网络的连接图： 0.0500+j0.2000 1 0.0500+j0.2000 2 3 1）计算节点导纳矩阵 由2000.00500.012j Z += ? 71.418.112j y -=; 2000.00500.013j Z += ? 71.418.113j y -=; ∴导纳矩阵中的各元素： 42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y -=-+-=+=; 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.11313j y Y +-=-=; =21Y 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.12122j y Y -==; 002323j y Y +=-=; =31Y 71.418.11313j y Y +-=-=; =32Y 002323j y Y +=-=; 71.418.13133j y Y -==; ∴形成导纳矩阵B Y ： ?? ?? ? ?????-++-+-+-+-+--=71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B 2）计算各PQ 、PV 节点功率的不平衡量，及PV 节点电压的不平衡量： 取:000.0000.1)0(1)0(1)0(1j jf e U +=+= 000.0000.1)0(2) 0(2)0(2j jf e U +=+= 节点3是平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。 ()()[] ∑==++-=n j j j ij j ij i j ij j ij i i e B f G f f B e G e P 1 )0()0()0()0()0()0() 0(； 科学计算器课程设计报告C课程设计 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN] 计算机科学与技术学部 C++课程设计 题目科学计算器 学部计算机科学与技术 班级计科1103 指导教师李军 姓名刘明 学号 2012年6月27日 摘要 计算器的产生和发展是建立在电子计算机基础之上的。硬件方面，自1946年第一台电子计算机诞生以来，计算机技术的发展可谓日新月异，从庞大的只能在实验室里供研究使用的计算机到如今能适应不同环境满足不同需求的各种各样的计算机；运算速度从每秒几千次到每秒几百亿次；处理器从焊有上百万个电子管的大的惊人的电子板到只有指甲大小的集成电路；现在计算机在硬件方面的发展已达到了每三个月更新换代一次的惊人速度。软件方面，也已从机器语言、汇编语言、高级语言发展到现如今的第四代语言——非结构化、面向对象、可视化的语言。 在这个计算器里面，我们实现了简单的四则运算以及更高功能的科学计算，它的外观简洁美观，使人们能快捷简单的操作。能准确的得到计算结果，大大减少了数字计算所需要的时间，为人们的生活带来便利。此系统在Windows 7环境下，使用VC++ 进行编写。 简单计算器包括双目运算和单目运算功能，双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦，对数，开方，阶乘，倒数，进制转换等运算。可对其输入任意操作数，包括小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算。并且包含清除，退格功能等。我们所做的计算器其功能较Windows 7下的计算器还是很不够多，没有其菜单的实现功能项，没有其小巧的标准计算器。 关键词：计算器；运算；VC++等 目录 一、设计任务 (1) 1.1 课程设计要求 (1) 1.2 课程设计题目 (1) 1.3 课程设计基本容 (2) 二、问题分析 (3) 2.1 节点设置及分类 (3) 2.2 参数求取 (3) 2.3 计算方法 (4) 三、问题求解 (7) 3.1 等值电路的计算 (7) 3.2画出系统等值电路图： (7) 3.3 潮流计算 (8) 四、误差分析 (29) 五、心得体会及总结 (38) 附录: (39) 参考文献 (39) 程序 (39) 电力系统潮流计算课程设计 一、设计任务 1.1 课程设计要求 1、在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2、通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3、对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4、对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并 列表表示调节控制的参数变化。 5、打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。 1.2 课程设计题目 系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 变电所1 变电所2 母线电厂一电厂二 发电厂资料： 母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂 二总装机容量为（ 200MW ）。 变电所资料： (一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电所的负荷分别为：60MW 40MW 70MW 50MW (三)每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85； (四)变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路 电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5； 输电线路资料： 发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为 Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。 1.3 课程设计基本容 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮 流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时以 2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电 压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整围在9.5-10.5之间；电压35KV 要求调整围在35-36之间） 5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。（几条支路断几次） 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比 较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。 华址电力*孑 《电力系统潮流上机》课程设计报告 院系 班级： 学号： 学生姓名: 指导教师: 设计周数 成绩： 日期：年月日 q 「十?-课程课程设计报告 、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 、设计正文（详细内容见附录） 1.手算：要求应用牛顿-拉夫逊法或P-Q分解法手算求解，要求精度为0.001MW 节点1为平衡节点，电压U, 1.0 0，节点2为PQ节点，负荷功率S20.8 j0.6，节点3 是PV 节点，P3 04U3 1.1，两条支路分别为Z13 0.01 j0.04，Z12 0.05 j0.2，对地支路y30j 0.33。 ? 十?-课程课程设计报告 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，网损，PV 节点无功功率和平衡节点功率，数据输出模块； 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： 乙2 0.1 j0.41，乙3 j0.3， z 14 0.12 j0.5， z 24 0.08 j0.40 y io,2 y 20,1 j 0.01528， y 10,4 y 40,1 j 0.0192， y 20,4 y 40,2 j 0.01413 k 1.1 节点数据如下： S 1 0.30 j0.18，S 2 0.55 j0.13， S 3 0.5，U 3 1.10，U 4 1.05 0o Z 13 Z 13 y 40,1 y 20,4 1) 节点导纳阵 #in elude 高级语言程序（JAVA）课程设计报告 系部名称：商学系专业班级：营销*** 学生姓名：墨璇 墨兰学号： ********** ********** 指导教师：王芬教师职称：讲师 2014年06月26日 目录 一、课程设计目的及意义 .................................... 错误!未定义书签。 二、课程设计任务 .......................................... 错误!未定义书签。 2.1程序设计要求....................................... 错误!未定义书签。 三、课程设计时间 .......................................... 错误!未定义书签。 四、课程设计地点 .......................................... 错误!未定义书签。 五、课程设计内容 .......................................... 错误!未定义书签。 5.1开发工具与平台..................................... 错误!未定义书签。 (1).开发工具 ...................................... 错误!未定义书签。 (2).开发平台 ...................................... 错误!未定义书签。 5.2设计思路........................................... 错误!未定义书签。 5.3 程序测试 .......................................... 错误!未定义书签。 5.4实验总结........................................... 错误!未定义书签。 六、课程设计感想 .......................................... 错误!未定义书签。 七、附录（程序代码） ...................................... 错误!未定义书签。 目录 摘要................................................. - 1 - 1.设计意义与要求..................................... - 2 - 1.1设计意义 ...................................... - 2 - 1.2设计要求（具体题目）........................... - 2 - 2.题目解析........................................... - 3 - 2.1设计思路 ...................................... - 3 - 2.2详细设计 ...................................... - 4 - 2.2.1节点类型.................................. - 4 - 2.2.2待求量 ................................... - 4 - 2.2.3导纳矩阵.................................. - 4 - 2.2.4潮流方程.................................. - 5 - 2.2.5牛顿—拉夫逊算法.......................... - 6 - 2.2.5.1牛顿算法数学原理：................... - 6 - 2.2.5.2修正方程............................. - 7 - 2.2.5.3收敛条件............................. - 9 - 3.结果分析.......................................... - 10 - 4.小结.............................................. - 11 - 参考文献............................................ - 12 - 《电力系统潮流上机》课程设计报告 院系：电气工程学院 班级：电088班 学号： 0812002221 学生姓名：刘东昇 指导教师：张新松 设计周数：两周 日期：2010年 12 月 25 日 一、课程设计的目的与要求 目的：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 要求：基本要求： 1.编写潮流计算程序； 2.在计算机上调试通过； 3.运行程序并计算出正确结果； 4.写出课程设计报告 二、设计步骤： 1.根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本设计选择Matlab进行设计）。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 三、设计原理 1．牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取x0 之后，在这个基础上，找到比x0 更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为 额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤： （1）形成各节点导纳矩阵Y。 （2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。 （3）计算各个节点的功率不平衡量。 （4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。 （5）计算雅可比矩阵中的各元素。 （6）修正方程式个节点电压 （7）利用新值自第（3）步开始进入下一次迭代，直至达到精度退出循环。 （8）计算平衡节点输出功率和各线路功率 2．网络节点的优化 １）静态地按最少出线支路数编号 这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数，然后，按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时，则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也２）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的，在编号过程中认为固定不变的，事实上，在节点消去过程中，每消去一个节点以后，与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加，减少或保持不变)。因此，如果每消去一个节点后，立即修正尚未编号节点的出线支路数，然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果，动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3．MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写，主要包括：一般数值分析，矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习高级语言那样难于掌握，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。 四、设计内容 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。 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 计算机技术综合课程设计 设计题目锅炉液位控制系统学生姓名史婷艳 专业班级自动化1302班学号20134460203 指导老师洪镇南 2017年1 月3日 目录 前言 (2) 1 锅炉汽包水位控制对象与控制指标 (4) 1.1锅炉汽包水位的特征 (4) 1.2汽包水位动态特性 (4) 1.2.1汽包水位在给水流量W作用下的动态特性 (4) 1.2.2汽包水位在蒸汽流量D扰动下的动态特性 (5) 1.2.3燃料量B扰动下汽包水位的动态特性 (6) 2. 汽包水位控制方案 (7) 2.1单冲量控制方式 (7) 2.2 双冲量控制方式 (8) 2.3 三冲量控制方式 (9) 3. 三冲量串级PID控制 (11) 3.1 串级PID控制 (11) 3.2 智能整定PID控制 (12) 4 汽包水位模糊控制器设计及仿真 (12) 4.1 输入输出变量 (12) 4.2 隶属度函数 (15) 4.3基于MATLAB/Simulink 环境建立的系统仿真分析 (16) 4.3.1 基于MATLAB/Simulink 的系统模型 (16) 4.3.2 仿真结果分析 (18) 总结与体会 (18) 参考文献 (20) 前言 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使大多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。同时，锅炉工作过程中各项指标的调节难以建立数学模型，具有非线性、不稳定性、时滞等特点，所以如何改善对锅炉的控制，保证其正常工作，提高效率一直是人们关注的焦点。而汽包液位是锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证液位在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅，这都对汽包液位控制系统提出了更高的要求。汽包液位过高，会影响汽包内汽液分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。 目前，对汽包液位位控制大多采用常规PID控制方式，从控制方式来看，它们要么系统结构简单成本低，不能有效的控制锅炉汽包“虚假水位”现象，要么能够在一定程度上控制“虚假现象”，系统却过于复杂，成本投入过大。常用的蒸汽锅炉液位调节系统有三种基本结构：单冲量调节系统结构、双冲量调节系统结构、串级三冲量调节系统结 课程设计论文 基于MATLAB的电力系统潮流计算 学院:电气工程学院 专业:电气工程及自动化 班级:电自0710班 学号:0703110304 姓名: 马银莎 内容摘要 潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压（幅值和相角），各支路流过的功率，整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。 潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性。运用电子计算机计算一般要完成以下几个步骤：建立数学模型，确定解算方法，制订计算流程，编制计算程序。 关键词 牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson）变压器及非标准变比无功调节 高斯消去法潮流计算Mtlab 一 .电力系统潮流计算的概述 在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。为了保证电力系统的稳定运行，要进行潮流调节。 随着电力系统及在线应用的发展，计算机网络已经形成，为电力系统的潮流计算提供了物质基础。电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容，也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节，因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。它的发展主要围绕这样几个方面：计算方法的收敛性、可靠性；计算速度的快速性；对计算机存储容量的要求以及计算的方便、灵活等。 常规的电力系统潮流计算中一般具有三种类型的节点：PQ 、PV 及平衡节点。一个节点有四个变量，即注入有功功率、注入无功功率，电压大小及相角。常规的潮流计算一般给定其中的二个变量：PQ 节点（注入有功功率及无功功率），PV 节点（注入有功功率及电压的大小），平衡节点（电压的大小及相角）。 1、变量的分类： 负荷消耗的有功、无功功率——1L P 、1L Q 、2L P 、2L Q 电源发出的有功、无功功率——1G P 、1G Q 、2G P 、2G Q 母线或节点的电压大小和相位——1U 、2U 、1δ、2δ 在这十二个变量中，负荷消耗的有功和无功功率无法控制，因它们取决于用户，它们就称为不可控变量或是扰动变量。电源发出的有功无功功率是可以控制的自变量，因此它们就称为控制变量。母线或节点电压的大小和相位角——是受控制变量控制的因变量。其中, 1U 、2U 主要受1G Q 、2G Q 的控制, 1δ、2δ主要受 1G P 、2G P 的控制。这四个变量就是简单系统的状态变量。 为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件： 对控制变量 max min max min ;Gi Gi Gi Gi Gi Gi Q Q Q P P P <<<< 对没有电源的节点则为 0;0==Gi Gi Q P 对状态变量i U 的约束条件则是 m a x m i n i i i U U U <<计算器课程设计报告
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