潮流計(jì)算軟件設(shè)計(jì)

1、電力系統(tǒng)潮流軟件設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)的輸入目前計(jì)算機(jī)的速度和計(jì)算方法已經(jīng)使我們能很快得到計(jì)算結(jié)果，但是上機(jī)以前的準(zhǔn)備 工作卻非常耗費(fèi)時(shí)間，而且也容易出錯(cuò)。因此在程序設(shè)計(jì)時(shí)，必須盡可能減輕上機(jī)前的準(zhǔn) 備工作，盡可能利用計(jì)算機(jī)代替人工繁瑣的工作。在這里，原始數(shù)據(jù)的填寫格式是很關(guān)鍵 的一個(gè)環(huán)節(jié)，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關(guān)系。原始數(shù)據(jù)輸入格式的設(shè)計(jì)，主要是從使用的角度出發(fā)，原則是簡(jiǎn)單明了，便于修改。 輸入格式的簡(jiǎn)單明了就可以減輕數(shù)據(jù)填寫的工作量，并減少或避免程序使用者在填寫數(shù)據(jù) 時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算往往需要進(jìn)行多種運(yùn)行方式的調(diào)整和比較，因此在數(shù)據(jù)格 式上考慮計(jì)算過(guò)程中修改數(shù)據(jù)的方便性就顯

2、得非常重要。以下所介紹的本潮流程序中所用到的6個(gè)信息：N：系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)；%：系統(tǒng)中支路數(shù)，即輸電線路條數(shù)、變壓器數(shù)的總和；Ng：發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)總數(shù)；M：負(fù)荷節(jié)點(diǎn)總數(shù)；向：系統(tǒng)平均電壓，在迭代過(guò)程中，以它作為電壓的初值；eps :迭代收斂所要求的精確度。潮流計(jì)算程序所需要的原始數(shù)據(jù)，分別歸納為下幾個(gè)結(jié)構(gòu)體：支路數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體Branch_Type，有5個(gè)數(shù)據(jù)成員，對(duì)應(yīng)于每條支路的5個(gè)數(shù)據(jù)。該結(jié) 構(gòu)體數(shù)組定義為：struct Branch_Typeint i,j;double R, X, YK; Branch400;當(dāng)支路為輸電線路時(shí)，這5個(gè)數(shù)據(jù)成員分別表示：i：輸電線路一端的節(jié)點(diǎn)號(hào)；j：輸電線路另一端

3、的節(jié)點(diǎn)號(hào)；R：輸電線路的電阻；X：輸電線路的電抗；Y0：輸電線路充電電容的容納。十丫0/2Y0/2 一z1:K圖1-1網(wǎng)絡(luò)支路的等值電路如圖1-1 (a)所示。當(dāng)支路為變壓器支路時(shí)，這5個(gè)數(shù)據(jù)成員分別表示：i:變壓器一端的節(jié)點(diǎn)號(hào)；J:變壓器另一端的節(jié)點(diǎn)號(hào)，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)有一個(gè)帶有負(fù)號(hào)，作為變壓器支路的標(biāo)志；R變壓器的電阻；X：變壓器的電抗（RT和XT都是歸算到變壓器標(biāo)準(zhǔn)變比側(cè)的數(shù)值）；網(wǎng)：變壓器的非標(biāo)準(zhǔn)變比（設(shè)在節(jié)點(diǎn)號(hào)為負(fù)的一側(cè)）；變壓器的模擬電路如圖1-1 （b）所示。發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分別定義為結(jié)構(gòu)體數(shù)組，結(jié)構(gòu)體有4個(gè)數(shù)據(jù)成員，其內(nèi)容 是相同的。發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)定義為：struct Ge

4、nerator_Typedouble P, Q;int i;double V; Generator50;負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)定義為：struct Load_Typedouble P, Q;int i;double V; Load300;對(duì)于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，P、Q填正號(hào)；對(duì)于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，P、Q填負(fù)號(hào)。對(duì)于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，若為PQ節(jié)點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)成員分別表示：P：節(jié)點(diǎn)的有功功率；Q：節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率；i：節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；V：該節(jié)點(diǎn)正常運(yùn)行的電壓。若節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn)時(shí)數(shù)據(jù)成員分別表示：P：節(jié)點(diǎn)的有功功率；Q：節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率的上限；i：節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；V：節(jié)點(diǎn)需要維持的電壓，負(fù)號(hào)是PV節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志。在節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后，為了

5、提高計(jì)算效率，應(yīng)統(tǒng)計(jì)PV節(jié)點(diǎn)的總數(shù)Npv，并形成 PV節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體數(shù)組。PV節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體定義為：struct PVNode_Typedouble V;int i; PVNode100;每個(gè)PV節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)數(shù)據(jù)，第一個(gè)數(shù)據(jù)為PV節(jié)點(diǎn)的給定電壓V，第二個(gè)數(shù)據(jù)為相應(yīng)的 節(jié)點(diǎn)號(hào)，。在形成PV結(jié)構(gòu)體數(shù)組的同時(shí)，把發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)或負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)組中V前面負(fù)號(hào)去掉。數(shù)據(jù)優(yōu)化在實(shí)用潮流計(jì)算程序中，對(duì)數(shù)據(jù)的輸入次序應(yīng)不加以限制，這樣便于數(shù)據(jù)的填寫和修 改。輸入以后，在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)再進(jìn)行排隊(duì)和整理。2.1負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化為了簡(jiǎn)化程序，需要對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的順序進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后各節(jié)點(diǎn)按照節(jié)點(diǎn)編號(hào)的順序 進(jìn)行排列，該部分程序的實(shí)現(xiàn)框圖為

6、圖2-1。圖2-1負(fù)荷節(jié)點(diǎn)優(yōu)化框圖其中定義了一個(gè)中間工作結(jié)構(gòu)體數(shù)組LoadN300，該結(jié)構(gòu)體定義為:struct Load_Typedouble P, Q;int i;double V; LoadN300;用來(lái)存放優(yōu)化后的節(jié)點(diǎn)參數(shù)。2.2發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化由于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化與負(fù)荷節(jié)點(diǎn)優(yōu)化相似，因此只給出程序框圖（圖2-2）。圖2-2發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化框圖2.3對(duì)支路數(shù)據(jù)的排隊(duì)整理優(yōu)化為了使支路數(shù)據(jù)的排列方式適合形成導(dǎo)納矩陣的上三角部分，整理過(guò)后支路數(shù)據(jù)按以 下次序排列：（1）兩端節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)把小號(hào)排在前邊，大號(hào)排在后邊。（2）各支路按其小節(jié)點(diǎn)號(hào)的順序排列。實(shí)現(xiàn)這部分的框圖為圖2-3。首先對(duì)框圖中的符號(hào)

7、做一介紹：for n=1 to Nbfalseabs(Branchn.i)abs(Branchn.j)truet=Branchn.iBranchn.i=Branchn.jBranchn.j=tc=0BranchN400V. 一個(gè)中間工作結(jié)構(gòu)體數(shù)組，該結(jié)構(gòu)體定義為：struct BranchN_Typeint i,j;double R, X, YK; BranchN400;用來(lái)存放優(yōu)化后的支路數(shù)據(jù)。m伙:用來(lái)存放小節(jié)點(diǎn)號(hào)為i支路的另一節(jié)點(diǎn)號(hào)。sk:用來(lái)存放該支路原先編號(hào)。該函數(shù)首先將原始數(shù)據(jù)中節(jié)點(diǎn)按照（1）的要求優(yōu)化，然后按照（2）的要求對(duì)支路順 序進(jìn)行再次優(yōu)化。2.4對(duì)支路特殊情況的優(yōu)化當(dāng)某些

8、支路的電阻R大于電抗X的2倍時(shí)，影響到尸己分解法的收斂性，這時(shí)程序?qū)?自動(dòng)把支路分成兩條支路（增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)），滿足PQ分解法要求電阻小于電抗的條件。由圖2-4構(gòu)成的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)這部分功能。對(duì)框圖中變量的說(shuō)明：a：用來(lái)存放原始數(shù)據(jù)中支路的個(gè)數(shù)。i：為計(jì)數(shù)變量。該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)思想是：當(dāng)檢查出某個(gè)支路滿足上述情況時(shí)，則在該支路中增加一個(gè)節(jié) 點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)號(hào)為N+1；增加的支路號(hào)為Nb+1，原支路僅保留電阻，新支路參數(shù)為原支路的 電抗，而對(duì)地支路不變。對(duì)支路特殊情況的優(yōu)化框圖圖2-42.5平衡節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化要求把平衡節(jié)點(diǎn)排在最后，即作為第N個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)為了簡(jiǎn)化程序，去掉一些判斷還要求這個(gè)節(jié)點(diǎn)為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。如果平衡節(jié)點(diǎn)

9、沒(méi)有負(fù)荷，則該節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷功率填零。這樣保證了節(jié)點(diǎn)N既是發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，又是PV節(jié)點(diǎn)，又是負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。false Generatori：P=0 andGeneratori：Q=0for i=1 to Nb、fa、abs.(Branchi.i)=jsef faabs(Branchi：j)=jlsetrueti=2truea=i, j=Generatori.iGeneratori.i=jGeneratora.i=Nfor i=1 to NlfalseLoadi.i=NtrueLoadi.i=jfor i=1 to Nbabs(Branchi.i)=Nabs.(Branchi：j)=Ntruesi=2fal

10、sefalseti=1truefalseBranchi：j0trueBranchi.j=-NBranchi.j=N*alsetrue_ _z fn 1 qpBranchi：i0trueBranchi.i=-jBranchi.i=jalse - .si=2truel _falseBranchi：j0trueBranchi.j=-jBranchi.j=j圖2-5用來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。對(duì)框圖中變量的說(shuō)明：J：用來(lái)存放原始數(shù)據(jù)中平衡節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)。ti:為一個(gè)標(biāo)識(shí)數(shù)組。ti=1表示第i條支路的小節(jié)點(diǎn)號(hào)為j，ti=2表示第i條支路的 大節(jié)點(diǎn)號(hào)為j。si：也為一個(gè)標(biāo)識(shí)數(shù)組。si=1表示第i條支路的小節(jié)點(diǎn)號(hào)為N，

11、si=2表示第i條支 路的大節(jié)點(diǎn)號(hào)為N。該函數(shù)的設(shè)計(jì)思想是：先把平衡節(jié)點(diǎn)找出（如圖2-5 A部分），然后與最后一個(gè)節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行交換（如圖2-5 B、C部分），同時(shí)保持原有支路數(shù)據(jù)形式不變（如圖2-5 D部分）。稀疏導(dǎo)納矩陣的形成3.1基本公式當(dāng)電力系統(tǒng)中i、j兩點(diǎn)間輸電線路的阻抗為勺時(shí)，節(jié)點(diǎn)i、j之間互導(dǎo)納為Y.j=-=-yij(3-1)ij式中：y.是阻抗z.的倒數(shù)，即輸電線串聯(lián)支路的導(dǎo)納；Yj是導(dǎo)納矩陣中i行j列的非對(duì)角 元素。由于導(dǎo)納矩陣的對(duì)稱性，一般Yij=Yj支路i、j對(duì)導(dǎo)納矩陣中i、j兩行對(duì)角元素的影響可表示為如下的增量：(3-2)丫/3力二_!二%ij這里導(dǎo)納矩陣對(duì)角元素Y.和匕也

12、就是節(jié)點(diǎn)i、j的自導(dǎo)納。當(dāng)節(jié)點(diǎn)i連有導(dǎo)納為Y.的接地支路時(shí)，它對(duì)導(dǎo)納矩陣的影響僅僅使i行對(duì)角元素增加 01如下的分量：Yf.(3-3)zK:1 ij(a)(b)圖3-1變壓器的等值電路當(dāng)i、j兩節(jié)點(diǎn)間的支路是非標(biāo)準(zhǔn)變比的變壓器時(shí)如圖3-1 (a)所示，我們可用n型等 值電路來(lái)模擬見(jiàn)圖3-1 (b)所示，因此i、j之間互導(dǎo)納可按下式計(jì)算：v 11Y=-=- y.lj Kz K ljiji、j節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納分別有如下的增量：(3-5)(3-6),1Y.=y.11 K 2 jY.=y.jj jj3.2稀疏導(dǎo)納矩陣的處理電力系統(tǒng)的導(dǎo)納矩陣不僅具有對(duì)稱性，而且具有稀疏性。當(dāng)i、j節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有直接聯(lián) 系時(shí)，導(dǎo)

13、納矩陣中非對(duì)角元素Y.及Y.應(yīng)為零。由于導(dǎo)納矩陣的對(duì)稱性，在計(jì)算機(jī)中可以只存儲(chǔ)其上三角部分或下三角部分，在本程序中，儲(chǔ)存導(dǎo)納矩陣的上三角部分及對(duì)角元素，因此，其中每個(gè)非對(duì)角元素Y.的下標(biāo)都滿ij足 ij。對(duì)角元素按節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序存放在對(duì)角元素結(jié)構(gòu)體數(shù)組中：struct Yii_Typedouble G, B; Yii300;其中G存放對(duì)角元素的實(shí)部，B存放對(duì)角元素的虛部，每個(gè)數(shù)組的元素個(gè)數(shù)與系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù) 相等。由于上三角矩陣中非對(duì)角元素和系統(tǒng)中不接地支路一一對(duì)應(yīng)，非對(duì)角元素的個(gè)數(shù)等于 網(wǎng)絡(luò)中不接地支路數(shù)。為了節(jié)約內(nèi)存和提高計(jì)算速度，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中只儲(chǔ)存非零元素， 把非零非對(duì)角元素“擠實(shí)”在一起。為

14、了識(shí)別非對(duì)角元素的行號(hào)和列號(hào)，我們?cè)诿總€(gè)元素 后存放相應(yīng)的列下標(biāo)。非對(duì)角元素結(jié)構(gòu)體數(shù)組定義為：struct Yij_Typedouble G, B;int j; Yj400;按照這樣的排列，取一個(gè)互導(dǎo)納，就可以同時(shí)把該元素的列號(hào)取出來(lái)，為了判斷該元 素的行號(hào)，需要借助于數(shù)組NYseq300o數(shù)組NYseq300按導(dǎo)納矩陣行號(hào)的順序存放各行 非對(duì)角元素的首地址（事實(shí)上，存放的是各行第一個(gè)非對(duì)角元素在導(dǎo)納矩陣非零非對(duì)角元 素中的順序號(hào)）。本程序中還定義導(dǎo)納矩陣中各行非對(duì)角元素的個(gè)數(shù)NYsum300。一般我們有NYsumi= NYseq i+1 -NYseq i（3-7）由于非對(duì)角元素是逐行向下排列

15、的，所以就很容易判斷出各非對(duì)角元素的行號(hào)。按照 對(duì)支路原始數(shù)據(jù)處理的要求，可以得出支路排列的順序和導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素的排列順序 完全一樣。因此只要順序取出支路數(shù)據(jù)，按照式（3-1）求出倒數(shù)取負(fù)號(hào)之后，連同該支路 的大節(jié)點(diǎn)號(hào)（即列下標(biāo)）順序送入數(shù)組，就形成了導(dǎo)納矩陣的上三角部分。3.3導(dǎo)納矩陣形成過(guò)程及框圖在本程序中，適應(yīng)P-Q分解法的需要，導(dǎo)納矩陣分為兩步形成。第一步只用不接地支路構(gòu)成導(dǎo)納矩陣，不考慮接地支路（包括變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比）的 影響。這里同時(shí)形成兩個(gè)導(dǎo)納矩陣，即通常意義上的系數(shù)矩陣Y和不考慮輸電線路電阻的 系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣Y1，以適應(yīng)BX法的要求，這兩個(gè)導(dǎo)納矩陣實(shí)際上只是半成品。Y主要用來(lái)

16、 形成BX法所要求的第一個(gè)因子表，當(dāng)該因子表形成后，就在半成品的基礎(chǔ)上把接地支路 及變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比的影響加進(jìn)去，形成完整的系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣。其中Y1用來(lái)形成BX法第 二個(gè)因子表，而Y將在整個(gè)迭帶求解過(guò)程及線路潮流計(jì)算過(guò)程中發(fā)揮作用。只考慮不接地支路構(gòu)成導(dǎo)納矩陣的程序框圖如圖3-2所示。整個(gè)形成過(guò)程需要把不接 地支路掃描一遍，對(duì)每條不接地支路作兩方面的工作。首先把阻抗求倒數(shù)并取負(fù)號(hào)后連同 大節(jié)點(diǎn)號(hào)送到導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素?cái)?shù)組Yj（對(duì)應(yīng)于Y）和Yj1（對(duì)應(yīng)于Y）中形成非對(duì)角 元素，然后把阻抗的倒數(shù)累加到該支路兩端節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納上去見(jiàn)式（3-2）。為了累加形成對(duì)角元素，在計(jì)算開(kāi)始時(shí)應(yīng)對(duì)數(shù)組Yii和Yii1

17、清零見(jiàn)圖3-2中、框。 框中NYsum為臨時(shí)工作數(shù)組，定義為NYsum300，在其中累計(jì)導(dǎo)納矩陣各行非對(duì)角元 素的個(gè)數(shù)，因此也需要預(yù)先清零。由于兩個(gè)導(dǎo)納矩陣的結(jié)構(gòu)是相同的，共用一個(gè)NYsum數(shù) 組。(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)*i=abs(Branchn.i)j二abs(Brgnchn.j)R二Branchn.R, X=Branchn.XYK二Branchn.YK, Zmag2二R*R+X*XGij=R/Zmag2, Bij=-X/Zmag2b ij=-1.0/X;Branchn.i0falseor. - - - -Branchn.j0I trueYijn.G=-G

18、ij/YK, Yijn.B=-Bij/YKYij1n.G=0, Yij1n.B=-b_ij/YKYijn.j=j, Yij1n.j=jYijn.G=-Gij, Yijn.B=-BijYij1n.G=0, Yij1n.B=-b_ij對(duì)不接地支路的掃描用一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句來(lái)完成圖中框?？虬阎返挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)送進(jìn)中間工作單元，因?yàn)橹窞樽儔浩鞴?jié)點(diǎn)號(hào)可能為負(fù)，所以 在這里對(duì)節(jié)點(diǎn)號(hào)取絕對(duì)值。在框中，把阻抗的倒數(shù)即支路導(dǎo)納放到中間工作單元Gj、Bij中，而把支路電抗的 倒數(shù)放到中間工作單元。_j中?？蚺袛嘀肥欠駷樽儔浩髦贰Ｈ魹樽儔浩髦?，則導(dǎo)納需除以變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比 后再取負(fù)號(hào)送到導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素?cái)?shù)組Yij和

19、Yij1中；否則直接取負(fù)號(hào)送到導(dǎo)納矩陣非 對(duì)角元素?cái)?shù)組中框?？蛳験ij和Yj1數(shù)組送列號(hào)。這樣就把支路阻抗數(shù)據(jù)變成了導(dǎo)納矩陣的上三角部分。在(12)框中根據(jù)式(3-2)累計(jì)有關(guān)節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納。在(13)框中統(tǒng)計(jì)小節(jié)點(diǎn)號(hào)的不接地支路數(shù)目，這也就是導(dǎo)納矩陣上三角部分每行非對(duì)角 元素的個(gè)數(shù)。至此，完成了一條不接地支路的處理；當(dāng)循環(huán)由1做到Nb時(shí)形成了只考慮不接地支 路的導(dǎo)納矩陣。(14)(16)框是由NYsum數(shù)組根據(jù)式(3-7)形成NYseq數(shù)組。3.4追加接地支路的程序框圖(10)(12)(13)(14)圖3-3追加對(duì)地支路框圖(11)追加接地支路包括兩部分內(nèi)容，即追加對(duì)地電容支路和考慮變壓器非標(biāo)

20、準(zhǔn)變比的影 響，其程序框圖如圖3-3所示。整個(gè)計(jì)算過(guò)程需要對(duì)支路數(shù)據(jù)再進(jìn)行依次掃描，掃描是由一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句來(lái)控制圖中 框。在框中把支路有關(guān)數(shù)據(jù)送入中間工作單元。框根據(jù)節(jié)點(diǎn)號(hào)i、j的符號(hào)判斷所取的 支路是輸電線路還是變壓器支路。當(dāng)i、j中任一個(gè)為負(fù)時(shí)，為變壓器支路，否則為輸電線 路。當(dāng)所取的支路為輸電線路是，轉(zhuǎn)入(12)(14)框，向相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)累計(jì)自導(dǎo)納部分。當(dāng)所取支路為變壓器支路時(shí)，轉(zhuǎn)入(11)框。在框中判斷非標(biāo)準(zhǔn)變比設(shè)在支路的哪 一側(cè)。如1章中所述，當(dāng)i0時(shí)，非標(biāo)準(zhǔn)變比就設(shè)在i側(cè)，否則設(shè)在j側(cè)。由圖3-1 (b) 1.，一 及式(3-5)可知，在非標(biāo)準(zhǔn)變比側(cè)自導(dǎo)納應(yīng)累計(jì)&y.，但在形成不接地支

21、路的導(dǎo)納矩陣時(shí)，該點(diǎn)自導(dǎo)納累計(jì)了*，因此需要再追加累計(jì)(K-1)K=(1-k)yijO圖中框就是 完成這些運(yùn)算的。在非標(biāo)準(zhǔn)變比側(cè)自導(dǎo)納應(yīng)累計(jì)y.，在形成不接地支路的導(dǎo)納矩陣時(shí)，該 點(diǎn)自導(dǎo)納同樣累計(jì)了孔，因此需要再追加累計(jì)(K-1)筆二(l-K)Y，在框和(11)框中完成KKij這些運(yùn)算。這樣，順次把支路數(shù)據(jù)掃描、處理一遍，就形成了描述網(wǎng)絡(luò)的完整的導(dǎo)納矩陣。稀疏系數(shù)矩陣線性方程式的求解4.1修正方程式的解法及計(jì)算公式在P-Q分解法潮流計(jì)算的迭代過(guò)程中，需要反復(fù)求解修正方程式p/v= B ev(4-1)q/v= B Av(4-2)如前所述，這兩個(gè)方程的系數(shù)矩陣(B和B)在迭代過(guò)程中保持不變，只要求

22、對(duì)不斷變化 的常數(shù)項(xiàng)(即誤差項(xiàng)Ap/v、Aq/v)求解出相應(yīng)的修正量Aev及Av。在這種情況下，可 以先將系數(shù)矩陣進(jìn)行三角分解，然后只要用分解出的三角矩陣(或因子表)對(duì)不同常數(shù)項(xiàng) 進(jìn)行前代及回代的運(yùn)算，即可得到要求的修正量。系數(shù)矩陣的三角分解可以利用遞推公式求得，也可以利用高斯消去法求得，這兩種方 法在運(yùn)算量及內(nèi)存量上都是等效的。本程序利用高斯消去法對(duì)系數(shù)矩陣進(jìn)行三角分解并形 成因子表的計(jì)算方法。在P-Q分解法潮流程序中，為了在迭代過(guò)程中輪流求解式(4-1)及式(4-2)需要形成兩 個(gè)因子表，為此，可以把式(4-1)及式(4-2)統(tǒng)一為如下的形式：BAX=Al(4-3)在p-e迭代時(shí)，式中b即

23、b，Ax為Aev，Ai為Ap/v；在q-v迭代時(shí)，式中b為 b ，Ax 為Av，Ai 為Aq/v。以下簡(jiǎn)單歸納以下形成因子表及常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行前代及回代運(yùn)算的有關(guān)公式，對(duì)于式(4-3) 的系數(shù)矩陣進(jìn)行B三角分解以后，可以得到以下形式的因子表：B(1)B(1)BB121314111B1B (2)B (2)21B(1)2324221BB(1)1B (3)3132B (2)3433B1,n-1B21(2)B (4-4)1B(n - 2)n-1,n-1B B (i) B (2) B n-1,1n-1,2n-1,3n-1,4因子表中上三角部分元素組成了上三角矩陣U：U=1U121U13U231U14U24U3

24、4.Un-1Un-1U3：n-1:1Un - 2, n - 11其中元素(4-5)U.=B.(i)(ij)因子表中對(duì)角元素組成了對(duì)角矩陣D：DD22D3311D二D1-1,-1 -1其中元素.(4-6)11 B (i-1)式(4-5)中B.(i)為因子表中上三角部分i行j列元素，其上標(biāo)(i)表示此元素由原來(lái)系 數(shù)矩陣元素B.經(jīng)過(guò)i次運(yùn)算得來(lái)。這i次運(yùn)算中包括i-1次消去運(yùn)算及一次規(guī)格化運(yùn)算：Bjk)=Bjk-i) -B.k(k-1)Bkj(k)=Bij(k-1) -Bk-DUkj TOC o 1-5 h z lJ (k=1, 2,，i-1; j=k+1, k+2, .：n-1) (4-7)B.

25、二& (j=i+1, i+2, ., n-1)(4-8)ljB(i-1)ii由于系數(shù)矩陣B為對(duì)稱矩陣，在因子表中不需要保留其下三角部分。在形成因子表的 過(guò)程中需要用到下三角部分的元素B) (kNUsumi_above-falsecount二count+1, nu=nu+1false true- Un_u.j=i -Btemp=Un u.value/Di above_ trueco.untNusumi_abo.veU falsej=Un_u.j, Bj=Bj-Btemp*Un_u.value count二count+1, n u=n u+1要求置1或置2,作為參數(shù)傳個(gè)子程序。5：為PV節(jié)點(diǎn)數(shù)組的

26、計(jì)數(shù)變量，在形成第二個(gè)因子表時(shí)，用它可以判斷系數(shù)矩陣 中應(yīng)該去掉哪些列和哪些行。i：為因子表正在形成的行號(hào)變量。j：為列下標(biāo)變量。n_：是因子表上三角矩陣元素計(jì)數(shù)變量。i_above：為消去行號(hào)計(jì)數(shù)變量（是被消行號(hào)計(jì)數(shù)變量，因子表按行消去過(guò)程中，依次 取行上面的到行）。i_pv：為PV節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)變量。Btemp:為臨時(shí)變量。count:為臨時(shí)計(jì)數(shù)變量。形成因子表所需要的原始數(shù)據(jù)可由以下數(shù)組取得，這些數(shù)組的定義及內(nèi)容詳見(jiàn)1章和 3章：Load :負(fù)荷功率數(shù)組。PVNode： PV節(jié)點(diǎn)數(shù)組。3j：導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素?cái)?shù)組。NYseq :導(dǎo)納矩陣各行非對(duì)角元素的首地址數(shù)組。Yii：導(dǎo)納矩陣對(duì)角元素?cái)?shù)

27、組。形成的因子表將放在以下數(shù)組中：NUsum :存放因子表上三角矩陣各行非對(duì)角元素?cái)?shù)。Q：存放因子表的對(duì)角元素。U：存放因子表上三角矩陣元素，定義為結(jié)構(gòu)體數(shù)組：struct U_Typedouble value;int j; U1300,U2300;其中存放該元素的數(shù)值，存放該元素的列下標(biāo)。最后，在框圖中還有一個(gè)很重要的工作數(shù)組8，形成因子表的運(yùn)算主要在這個(gè)數(shù)組 中進(jìn)行。現(xiàn)在分別介紹框圖中各個(gè)部分的作用。圖4-1中A、B、C三部分的作用是“傳遞”，通過(guò)這三部分的工作把系數(shù)矩陣中待消 行（i行）的元素按其下標(biāo)稀疏的排列在工作數(shù)組B中。D框的作用是把工作數(shù)組B中的 待消行元素按照式（4-7）進(jìn)行消

28、去運(yùn)算。最后通過(guò)E框的工作把數(shù)組B中的元素按式（4-8） 進(jìn)行格式化，并把數(shù)組B中非零元素搜集起來(lái)，緊密的排列到U數(shù)組中去。這樣，從第一行（i=1）做到第N-1行（i=N-1），就形成了完整的因子表。整個(gè)計(jì)算過(guò) 程是一行號(hào)為循環(huán)變量的。以下將詳細(xì)討論圖中各細(xì)框的工作情況。首先介紹當(dāng)flag=1時(shí)即形成第一因子表時(shí)的 工作情況。A部分把工作數(shù)組B從i+1到N-1單元全部充零，并把導(dǎo)納矩陣對(duì)角元素的虛部送到 B數(shù)組的第i個(gè)單元。B部分把導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素的虛部按其列下標(biāo)送到B數(shù)組的相應(yīng) 單元中去。在flag=1時(shí)，程序不執(zhí)行C部分中的運(yùn)算，直接轉(zhuǎn)入到D部分。至此，系數(shù)矩陣的第i行元素已稀疏的按其列

29、下標(biāo)排列在B數(shù)組中，以下將在D部分 中按行對(duì)工作數(shù)組（即待消行i）中的元素進(jìn)行消去運(yùn)算。一般的說(shuō)，在形成因子表第i行各元素時(shí)，工作數(shù)組應(yīng)該與i-1行以前已形成的各行因子表元素進(jìn)行消去運(yùn)算。因此，在D部分中安排了消去行號(hào)i_above=1到i_above=i1 的循環(huán)過(guò)程。該框開(kāi)始時(shí)，對(duì)n_u賦值1，為順序取用因子表上三角矩陣已形成各元素作 好準(zhǔn)備。由于因子表及系數(shù)矩陣B都具有稀疏的特性，消去過(guò)程比較復(fù)雜，以下用圖所示的例 子來(lái)說(shuō)明。B 33-1B 36-1B 38-1圖4-2中因子表的第一行及第二行已經(jīng)形成。為了清楚起見(jiàn)，在圖4-1中已將這兩行 因子表元素展開(kāi)排列，實(shí)際上在數(shù)組U中它們是密集排

30、列的（見(jiàn)圖4-3）。因子表第一行UUU因子表第二行1315-16U U221待消的第三行圖4-2形成因子表時(shí)的消去過(guò)程在圖4-2所示的例子中，第一行有三個(gè)非對(duì)角元素，第二行有三個(gè)非對(duì)角元素。由式（4-5）可知，圖中各元素的具體意義為U =B （i）, U =B （1）,U =B 1313 ,1515 ,2828NUsum1=3 NUsum2=3U 13-U 15-U 16-U2U 28-U 29- TOC o 1-5 h z n_u=123456圖4-3因子表上三角矩陣的存放形式工作數(shù)組中B33為系數(shù)矩陣第三行的對(duì)角元素，B6及B8為非對(duì)角元素。首先討論因子表第一行與工作數(shù)組的消去過(guò)程。根據(jù)式

31、（4-7），可以寫出 B1）=B-B X B/） 3/3/ 311/如上所述，(4-13)(4-14)式中：下標(biāo)應(yīng)該由待消行號(hào)3開(kāi)始，即/=3, 4。因?yàn)橄禂?shù)矩陣是對(duì)稱矩陣， 在因子表中不必保留下三角部分，因此上式中B31還必須利用式（4-9）求出：B31=D- B13（1）=D- U131111得到后，就可以進(jìn)行消去運(yùn)算。先從，即對(duì)角元素起B(yǎng)33（1）=B33-B31 13=B33-B31 U13 當(dāng)/=4時(shí)：B34（1）=B34-B31 XB14（1）=B34-B31 U14 但在圖4-2所示的例子中是零元素，因此上式變?yōu)锽 （1）=B3434這樣，式（4-14）所表示的運(yùn)算對(duì)工作數(shù)組（即

32、待消行）中的元素沒(méi)有任何影響。因此，在 第一行與第三行進(jìn)行消去運(yùn)算時(shí)，只需要從因子表第一行中列下標(biāo)為3的元素開(kāi)始，順次 取以后的元素（見(jiàn)圖4-3），按照其列下標(biāo)與工作數(shù)組中相應(yīng)的元素進(jìn)行消去運(yùn)算。在本例 中，除了按式（4-13）進(jìn)行計(jì)算以外，還應(yīng)進(jìn)行以下兩次運(yùn)算：B35（1）=B35-B31 X U15a（4-15）B36=B36-B31X U16 J式（4-15）中，B35為零（見(jiàn)圖4-2），即系數(shù)矩陣中B35為零元素，但與第一行進(jìn)行消去運(yùn)算 后變成了非零元素，因而在工作數(shù)組（即待消行）中出現(xiàn)了一個(gè)注入元素?，F(xiàn)在討論第二行對(duì)第三行的消去運(yùn)算。根據(jù)式（4-7），消去過(guò)程的計(jì)算公式為式中:B3j

33、 =B3k 一B32 Wj (4-16)B32(1)=D- XB23(2)=D- U232222由圖4-2可知，在該例中U23=0，因此B32也等于零，這樣式(4-16)變?yōu)?b3.(2)=b3(i)也就是說(shuō)，由于U23是零元素，因此第二行不必對(duì)第三行進(jìn)行消去運(yùn)算。在一般情況下， 當(dāng)工作數(shù)組中待消行號(hào)為，而第i (i i的限制，也就是說(shuō)，式中導(dǎo)納矩陣中的元素不僅要 考慮上三角矩陣中的元素，還要考慮對(duì)角元素及下三角矩陣中的元素，即考慮以下3中情 況： TOC o 1-5 h z JiJi的非對(duì) 角元素，而不能直接取出Ji的元素。為了取得J for i=1 to NA for i=1 to Nj=

34、Yijn.jA=-Yiii.BA=Yiii.G圖5-1計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率框圖當(dāng)求無(wú)功功率時(shí):T Bi=Gj(10)(11)(12)(13)現(xiàn)在我們來(lái)討論計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率的程序框圖(見(jiàn)圖5-1)。首先，對(duì)圖中符號(hào)作簡(jiǎn)單說(shuō)明。NodalPower：存放節(jié)點(diǎn)功率的數(shù)組，每個(gè)節(jié)點(diǎn)占兩個(gè)單元，分別存放P.和Q.。該數(shù) 組定義為 NodalPower2003。/lag：是一個(gè)標(biāo)識(shí)變量，當(dāng)進(jìn)行P-0迭代時(shí)，應(yīng)置1，NodalPowerik即節(jié)點(diǎn)i的有 功功率。當(dāng)進(jìn)行Q-V迭代時(shí)，/lag置2, NodalPowerik即為節(jié)點(diǎn)i的無(wú)功功率。NodalVoltage：節(jié)點(diǎn)電壓結(jié)構(gòu)體數(shù)組，定義為：struct Nodal

35、Voltage_Typedouble V,theta; NodalVoltage300;V為節(jié)點(diǎn)電壓幅值，theta為節(jié)點(diǎn)電壓相角。Yii、Yij、NYseq存放導(dǎo)納矩陣(詳見(jiàn)3章)。圖中有兩個(gè)函數(shù)sin和cos，它們分別表示正弦函數(shù)和余弦函數(shù)。在程序中為了累計(jì)各節(jié)點(diǎn)功率，在正式計(jì)算以前應(yīng)將功率數(shù)組NodalPower的相應(yīng)單 元清零，圖5-1中、兩框執(zhí)行這個(gè)運(yùn)算。當(dāng)進(jìn)P-0行迭代時(shí)，/lag在主程序中置1， 因此框中即為NodalPoweri1，所以在框中將各節(jié)點(diǎn)存放有功功率的單元清零。同樣 道理，當(dāng)進(jìn)行Q-V迭代時(shí)，框中將各節(jié)點(diǎn)存放無(wú)功功率的單元清零。由于計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率的過(guò)程以掃描導(dǎo)納矩陣為

36、主要途徑，因此程序包括兩重循環(huán)。i循 環(huán)的主要作用是控制行號(hào)并累計(jì)對(duì)角元素對(duì)該節(jié)點(diǎn)(與行號(hào)對(duì)應(yīng))功率的影響。圖中、 框與式(5-8)、式(5-9)及式(5-7)相對(duì)應(yīng)。n循環(huán)的作用是按行取導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素， 并累計(jì)這些元素對(duì)有關(guān)節(jié)點(diǎn)功率的影響。圖中(11)框與式(5-12)、式(5-13)相對(duì)應(yīng)。(13)框與 式(5-10)、式(5-11)相對(duì)應(yīng)。由于導(dǎo)納矩陣的上三角部分最后一行沒(méi)有非對(duì)角元素，因此i循環(huán)做到N時(shí)，在框圖 5-1中框即可轉(zhuǎn)出，不必做下面n循環(huán)中的運(yùn)算。如果不在框中轉(zhuǎn)出即程序中不設(shè) 框的判斷，就可能使計(jì)算發(fā)生錯(cuò)誤。如前所述，導(dǎo)納矩陣非對(duì)角元素首地址的定義為 NYseqN，當(dāng)i=

37、N時(shí)，在框中NYseqi+1即NYseqN+1將是某一個(gè)隨機(jī)數(shù)，因此由- 3框的循環(huán)體內(nèi)運(yùn)算的循環(huán)次數(shù)就失去了正確的控制。6.迭代過(guò)程電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的迭代過(guò)程包括從送電壓初值到求出系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓的全部計(jì)算 過(guò)程。本節(jié)介紹P-Q解法潮流計(jì)算的迭代過(guò)程。迭代過(guò)程是以送電壓初值開(kāi)始的。在程序中送電壓初值包括兩個(gè)內(nèi)容，即向系統(tǒng)各PQ 節(jié)點(diǎn)送系統(tǒng)的平均電壓嶺和向各PV節(jié)點(diǎn)分別送其應(yīng)維持的電壓值。所有各節(jié)點(diǎn)電壓角度。的初值都取0。由P-Q分解法的計(jì)算步驟可以看出，當(dāng)求出系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)注入功率后，應(yīng)該與其給定的 功率相比較，以得到各節(jié)點(diǎn)的功率誤差。然后檢查其中最大的功率誤差是否滿足收斂條件。 當(dāng)需要繼續(xù)進(jìn)行迭

38、代時(shí)，可進(jìn)一步用各節(jié)點(diǎn)功率誤差構(gòu)成修正方程式的常數(shù)項(xiàng)P/V或 QV圖6-1所示框圖就是用來(lái)在迭代過(guò)程中求系統(tǒng)最大功率誤差和修正方程式常數(shù)項(xiàng)的。在介紹這個(gè)框圖以前，我們首先歸納一下有關(guān)的計(jì)算公式。設(shè)節(jié)點(diǎn)i注入功率的計(jì)算值為W.，給定的負(fù)荷功率為W”該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的出力為W.， 則節(jié)點(diǎn)i的功率誤差可按下式計(jì)算： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark263 o Current Document W = Wr+W -W.(6-1)當(dāng)節(jié)點(diǎn)i無(wú)負(fù)荷時(shí)，W=0，式(6-1)變?yōu)榧?liAWz=W .-W.(6-2)當(dāng)節(jié)點(diǎn)i不是發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)時(shí)，*廣，式(6-1)變?yōu)間ZAw=Wr-

39、W.(6-3)如果節(jié)點(diǎn)i為聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，則式(6-1)變?yōu)閃.=-W.(6-4)以下介紹框圖6-1。該程序框圖包括求各節(jié)點(diǎn)功率誤差、保留最大功率誤差和求修正 方程式常數(shù)項(xiàng)3部分內(nèi)容。計(jì)算各節(jié)點(diǎn)功率誤差由(13)框完成，(15)(加)框的作用是留最 大功率誤差和計(jì)算修正方程式的常數(shù)項(xiàng)。功率誤差是按節(jié)點(diǎn)順序逐點(diǎn)計(jì)算的，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都應(yīng)判斷是否為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)或發(fā)電機(jī)節(jié) 點(diǎn)圖中框和框。圖中框?yàn)橛?jì)算和判斷作好準(zhǔn)備，框取出相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的電壓，用于 求修正方程式的常數(shù)項(xiàng)見(jiàn)(18)框。根據(jù)式(6-1)(6-4)不難看出3框中的計(jì)算內(nèi)容。需要指出的是在這些框中不但 計(jì)算了各節(jié)點(diǎn)的功率誤差，而且也為迭代收斂是打印輸出節(jié)點(diǎn)功率作

40、好了準(zhǔn)備，其中框 及框的作用將在6節(jié)中介紹。圖中(15)(19)框執(zhí)行留最大功率誤差和求修正方程式常數(shù)項(xiàng)的運(yùn)算。圖中變量MaxError 存放每次迭代的最大功率誤差，ErrorNode存放相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)號(hào)。在迭代過(guò)程中可以根據(jù)需 要打印出每次迭代時(shí)的MaxError及ErrorNode，這樣有助于幫助計(jì)算人員分析影響迭代收 斂的因素。如前所述，當(dāng)進(jìn)行Q-V迭代時(shí)，修正方程式中不包括與PV節(jié)點(diǎn)有關(guān)方程式，因此， PV節(jié)點(diǎn)不應(yīng)參與留最大功率誤差和求常數(shù)項(xiàng)的運(yùn)算，圖中5框、(19)框?qū)Υ俗髁颂幚?。由圖中可以看出，第N個(gè)節(jié)點(diǎn)(即平衡節(jié)點(diǎn))也不參與留最大誤差的運(yùn)算，以避免對(duì) 收斂性作出錯(cuò)誤的判斷。平衡節(jié)點(diǎn)參

41、與前半部分的運(yùn)算，主要是為了求出該節(jié)點(diǎn)實(shí)際發(fā)出 的功率，以備打印輸出。最后，對(duì)求解線性方程組及修正電壓部分作一說(shuō)明。為此，在圖6-2中比較詳細(xì)的畫 出了這部分程序的框圖。當(dāng)不滿足收斂條件，即MaxErrorNeps時(shí)，需要修正節(jié)點(diǎn)電壓矢量。在flag二1時(shí)，如 前所述，表示正在進(jìn)行P-0迭代，因此應(yīng)該用第一因子表對(duì)DI數(shù)組進(jìn)行前代和回代的運(yùn) 算，最后求出VQ6的列矩陣。當(dāng)flag=2時(shí)，表示正在進(jìn)行Q-V迭代，這時(shí)就應(yīng)該用第二(19)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(20)因子表對(duì)DI求解，計(jì)算出站列矩陣。當(dāng)修正量VQ6或V求出以后，可以由1到N-1順序

42、對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行修正。 當(dāng)flag二1時(shí)，即進(jìn)行P-0迭代時(shí)，由線性方程組求解得到的修正量必須除以系統(tǒng)平均電壓 V。，否則當(dāng)采用有名值進(jìn)行計(jì)算是就要發(fā)生錯(cuò)誤。圖6-2修正電壓程序框圖7.支路功率計(jì)算與輸出7.1支路功率計(jì)算潮流計(jì)算程序的各種不同解法的區(qū)別主要表現(xiàn)在如何求出節(jié)點(diǎn)電壓的過(guò)程。當(dāng)節(jié)點(diǎn)電 壓求出以后，計(jì)算支路功率的方法對(duì)各種潮流計(jì)算程序都是一致的。首先討論支路為輸電線路的情況。其等值電路如圖所示。當(dāng)兩端電壓匕、V.已知時(shí)， 流經(jīng)的電流為7（7-1）因此輸電線路兩端的功率分別為5疽卜（7-2）pWjM 七由于輸電線路兩端有等值對(duì)地電容，所以從節(jié)點(diǎn)i、.流入線路的無(wú)功功率還應(yīng)減去線 路

43、的充電功率：Qi=Q-F 匕之、卜（7-3）.mx 匕l(fā)當(dāng)不接地支路為變壓器時(shí)，其模擬電路如圖3-1（a）所示。由于圖中理想變壓器沒(méi)有 損耗，所以從節(jié)點(diǎn)i、j流入變壓器的功率就是流經(jīng)支路阻抗乙.的功率。因此只要把非標(biāo)準(zhǔn) 變比側(cè)電壓折算到標(biāo)準(zhǔn)變比側(cè)：（7-4）（7-5）（7-6）（7-7）澄 =! x v就可以按照式（7-1）、（7-2）類似的公式計(jì)算變壓器支路的功率：n V- VI = .j 乙ijPV I、jj V Ij J當(dāng)支路兩端功率求出以后，支路的功率損耗可由下式求得:Pij=Pij+Pji Qij=Qj+Qji7.2節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的輸出首先定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Nodedata_Type，用來(lái)存

44、儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，其定義為:Nodedatai.i, Nodedatai.VNodedatai.theta, NodalPoweri1NodalPoweri2, Nodedatai.PNodedatai.Q打印 Nodedatai.i,Nodedatai.V, Nodedatai.theta,NodalPoweri1NodalPoweri2L Nodedatai.P.Nodedatai.Q圖7-1打印節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)框圖struct Nodedata_Typeint i;double V,theta,P,Q; Nodedata300;其中i：為節(jié)點(diǎn)的編號(hào)，V：為節(jié)點(diǎn)的電壓,theta：為節(jié)點(diǎn)電壓相角，P：為

45、發(fā)電機(jī)有功功 率，Q：為發(fā)電機(jī)無(wú)功功率。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的程序框圖如圖7-1所示，由圖7-1中可以看出節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理是按優(yōu)化后 節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序進(jìn)行的，因此在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出時(shí)，必須對(duì)節(jié)點(diǎn)號(hào)進(jìn)行還原。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)輸 出的形式如表7-1所示。表中i為節(jié)點(diǎn)號(hào)，V代表節(jié)點(diǎn)電壓的模值，0表示節(jié)點(diǎn)電壓的角度， 鳥、Qt分別代表該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的有功功率及無(wú)功功率，P、Q表示該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的有功功率 及無(wú)功功率。I & IIi I V |0| Pl | Ql | Pg | Qg表7-1節(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果形式在框圖7-1中除了對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)打印表7-1所列的7個(gè)數(shù)據(jù)框以外，還順次檢查性 系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓值以尋求系統(tǒng)電壓最低值及其節(jié)點(diǎn)號(hào)圖中、

46、框。當(dāng)節(jié)點(diǎn)為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)輸出打印發(fā)電機(jī)的有功功率（P&）及無(wú)功功率（Q&），這 些數(shù)據(jù)是從Genepower數(shù)組中取得的圖7T中框，該數(shù)組定義為GenePower503 o 在迭代過(guò)程中發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率都已送到了 GenePower數(shù)組中，見(jiàn)6節(jié)中圖6-1的框。各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率（聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也作為零功率的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)）是從節(jié)點(diǎn)功率NodalPower數(shù) 組中取得的。NodalPower數(shù)組中的數(shù)據(jù)是圖5-1所示程序計(jì)算的結(jié)果，當(dāng)節(jié)點(diǎn)不是發(fā)電機(jī) 節(jié)點(diǎn)時(shí)，其中存放的就是相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際負(fù)荷功率。當(dāng)節(jié)點(diǎn)既是負(fù)荷節(jié)點(diǎn)又是發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn) 時(shí)，其中存放著該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)功率與負(fù)荷功率之差。為了打印輸出這種節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷功率，

47、 在圖6-1中、框執(zhí)行了向NodalPower數(shù)組中送負(fù)荷功率的運(yùn)算。這樣，每次迭代結(jié) 束后，NodalPower數(shù)組中存放的全都是節(jié)點(diǎn)的實(shí)際負(fù)荷功率。在圖7-1中，A部分用來(lái)找出節(jié)點(diǎn)號(hào)為N的節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)號(hào)為J（原始數(shù)據(jù)中平衡節(jié)點(diǎn) 的節(jié)點(diǎn)號(hào)）的節(jié)點(diǎn)，并將兩者的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)號(hào)的還原。B、C兩部分是用來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)打印的。如果要打印全部節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，則執(zhí)行C部分。 C部分中首先查找是否有數(shù)據(jù)優(yōu)化增加的節(jié)點(diǎn)，如果有就跳過(guò)該節(jié)點(diǎn)不打印。如果要部分 打印節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，則執(zhí)行B部分。B部分中按照輸入的節(jié)點(diǎn)數(shù)和節(jié)點(diǎn)號(hào)進(jìn)行查找和打印。最后將系統(tǒng)最低電壓及其節(jié)點(diǎn)號(hào)Vmin、VminNode打印出來(lái)見(jiàn)7. 3節(jié)

48、圖7-2中（14）框， 為運(yùn)行、計(jì)算人員分析運(yùn)行方式提供參考數(shù)據(jù)。7.3支路數(shù)據(jù)的輸出支路數(shù)據(jù)輸出的程序框圖如圖7-2所示。由圖中框可以看出，支路數(shù)據(jù)的計(jì)算和輸 出是按優(yōu)化后的支路數(shù)據(jù)逐條進(jìn)行的，因此在支路數(shù)據(jù)輸出時(shí)，也必須對(duì)支路數(shù)據(jù)進(jìn)行還 原。支路數(shù)據(jù)的輸出形式如表7-2所示。表7-2中字母i、j表示支路兩端的節(jié)點(diǎn)號(hào)，Pij、Qij、Pji、Qji分別表示支路首末端的 有功功率及無(wú)功功率。illi I j I Pi | Qij | P | Qj表7-2支路數(shù)據(jù)輸出形式現(xiàn)在介紹圖7-2。框中PLoss和QLoss存放系統(tǒng)總網(wǎng)損的有功部分和無(wú)功部分，為了累計(jì)系統(tǒng)的網(wǎng)損， 在框中首先對(duì)Ploss和

49、QLoss清零。、框控制循環(huán)次數(shù)，順次對(duì)原始支路數(shù)據(jù)掃描一遍。PLoss=0, QLoss=0(10)(11)(12)(13)Vj二NodalVoltagej.V, theta二NodalVoltagej.thetaEj二Vj*cos(theta), Fj二Vj*sin(theta)falseBranchn.i0 orBranchn.j0truefalseBranchn.i0v trueEi二Ei/YK, Fi=Fi/YKYK=0DE二Ei-Ej;DF二Fi-Fj, Zmag2二R*R+X*X;Ir=(DE*R+DF*X)/7mag2Ii=(DF*R-DE*X)/Zmag2Ej二Ej/YK,

50、Fj=Fj/YKBranchPowern.Pij=Ir*Ei+Ii*Fi, BranchPowern.Qij=Ir*Fi-Ii*EiBranchPowern.Pji=-Ir*Ej-Ii*Fj,BranchPo】wern.Qji=Tr*Fj+Ii*Ej;BranchPowern.Qij=BranchPowern.Qij-Vi*Vi*YK/2.0BranchPowern.Qji=BranchPowern.Qji-Vj*Vj*YK/2.0PLoss二PLoss+BranchPowern.Pij+BranchPowern.PjiQLoss二QLoss+BranchPowern.Qij+BranchPo

51、wern.Qji圖7-2打印支路數(shù)據(jù)框圖（1）框取支路數(shù)據(jù)，將支路數(shù)據(jù)送入中間工作單元。、框?qū)⒅穬啥斯?jié)點(diǎn)電壓取出并化為直角坐標(biāo)系統(tǒng)。for i=1 to Nb-false-ti=1-trueBranchPoweri.i=N, false，i=2.trueBranchPoweri.j=Nri = 1falsetrueBranchPoweri.i=b. false-ri=2 _trueBranchPoweri.i=b框判斷所取支路是否為變壓器支路。當(dāng)所取支路為變壓器支路時(shí)，在框中進(jìn)一步 判斷非標(biāo)準(zhǔn)變比設(shè)在哪一側(cè)，然后折算電壓圖中框。（10）、（11）框按式（7-1）、（7-2）計(jì)算支路功率，（12）框按式（7-3）計(jì)入輸電線路的充電功率。 當(dāng)所取支路為變壓器時(shí)，在框中YK已經(jīng)清零，因此2框?qū)ψ儔浩髦窙](méi)有影響。（13）框按照式（7-7）累計(jì)全系統(tǒng)的網(wǎng)損。圖7-2打印支路數(shù)據(jù)框圖（2）在圖7-2中，A部分用來(lái)分別找出一端節(jié)點(diǎn)號(hào)等于N和b （原始數(shù)據(jù)中平衡節(jié)點(diǎn)的節(jié) 點(diǎn)號(hào)）的支路，并對(duì)記錄下這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)的位置，程序中通過(guò)對(duì)t數(shù)組和尸數(shù)組置1和置0 來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)ti=1表示該支路的小節(jié)點(diǎn)號(hào)等于久當(dāng)ti=2表示該支路的大節(jié)點(diǎn)號(hào)等于b； 當(dāng)ri=1表示該支路的小節(jié)點(diǎn)號(hào)等于N；當(dāng)ri=2