前推回代线损潮流计算(课程设计)讲解

1、课程设计任务书指导教师填写课程设计名称电力工程课程设计学生姓名专业班级设计题目某城区配电网理论线损计算一一前推回代潮流计算法一、课程设计目的通过本课程设计,掌握配电网潮流计算的根本概念和计算方法,并将前推回代潮流计算法用于实际电网的理论线损计算中,针对某城区配电网,进行线损计算程序设计.二、设计内容、技术条件和要求1 .配电网的前推回代潮流计算法2 .掌握根本的、常用的理论线损的计算方法3 .采用VisualStudio工具软件编程4 .针对某城区配电网,对编写的程序进行测试,理论线损计算结果正确.5 .设计说明书要求：简述配电网的前推回代潮流计算法的根本原理；程序流程图；源程序代码；可验证算

2、法正确性的计算实例；3000字以上三、时间进度安排1.前推回代潮流计算法原理学习：2天2.VisualStudio工具软件编程学习：1天3.编写程序：2天4.测试程序：2天5.撰写课程设计说明书：2天6.准备辩论及辩论：1天四、主要参考文献1. 陈琦.电力系统稳态分析第3版.北京：中国电力出版社,2007.2. DL/T686-1999电力网电能损耗计算导那么.电力行业标准.3. DL/T738-2000农村电网节电技术规程.电力行业标准.4. Q/CSG11301-2021线损理论计算技术标准.南方电网企业标准.指导教师签字:某城区配电网理论线损计算一一前推回代潮流计算法摘要线损是供电企业的

3、一项重要技术经济指标,线损治理工作的效果直接影响着供电企业的经济效益.它不但可以反映配电网结构和运行方式的合理性,而且可以反映电力企业的技术治理水平.配网直接效劳于用户,要有效地降损,首先要了解电网的自然线损状况；以自然线损为尺度,分清统计线损的构成；了解不同用电性质的配网中“治理线损的产生原因及其大小；量化线损治理指标；有的放矢地采取技术和治理降损举措.随着现代社会的开展,电能在国民生产,生活中的作用越来越重要,成为国民经济开展的命脉.而在电能的生产,传输的过程中,作为载体的线路网络本身也作为负载而消耗功率,这不但影响电网的电能质量,对设备和装置的正常运行和用户的用电平安造成威胁,更为重要的

4、是在传输过程中会产生极其巨大的能量损耗,造成严重的资源浪费.因此,我们有必要计算电网的损耗,以便有效的对输电网的经济性进行评估,进而以最小的损耗获取最大的经济效益.本文将前推回代潮流计算法用于实际电网的理论线损计算中,针对某城区配电网,进行线损计算程序设计.关键词：配电网线损计算前推回代第一章绪论1§1.1课程设计目的1S.2课程设计内容和要求1第二章课程设计原理221前推回代潮流算法222前推回代编程原理3第三章线损计算程序设计43.1 某城区配电网的主要参数4§3.1.1 配电网节点表示图4§3.1.2 变压器和线路参数43.2 线损计算程序设计简要说明53.

5、3 线损计算流程图63.4 配电网计算结果及分析7第四章程序设计8第五章结果分析与总结24主要参考文献25iii第一章绪论§1.1 课程设计目的通过本课程设计,掌握配电网潮流计算的根本概念和计算方法,并将前推回代潮流计算法用于实际电网的理论线损计算中,针对某城区配电网,进行线损计算程序设计.§1.2 课程设计内容和要求1 .配电网的前推回代潮流计算法2 .掌握根本的、常用的理论线损的计算方法3 .采用VisualStudio工具软件编程4 .针对某城区配电网,对编写的程序进行测试,理论线损计算结果正确.5 .设计说明书要求第二章课程设计原理§2.1前推回代潮流算法

6、1)初始化：给定平衡节点电压；并为全网其他PQ节点赋电压初始值,一般设(°幅值为额定电压Ui,相角为0；PV节点赋无功注入功率初始功率Q(012)S-S(0)_QU(0)2*计算各节点运算功率：Si一SLiUiyi03)|(0)一一,从网络的末端开始,逐步前移,有节点电压Ui,求全网各支路功率分布.前推过程为:Q二Q；0)、Qj"Q4)(1)从网络的末端开始,逐步回推,由支路功率求各节点电压Ui.有U；1)PRjQXjU)2十(PjXjQRjU)2,1T(113=3_arctanUi(1)pLx-QjRjUiU；1)5)利用求得的各节点电压修正PV节点电压和无功功率Ui：1

7、1=ui(1)n(1) .(1)廿一/一,白(1)-口(1)、Qi=Ui乙Uj(GijSin°ij_Bijcosij)jm一6)检查是否已经收敛.利用事先给定的收敛标准判断收敛与否P<?式中：ns1c|1.Il1/C-口1口1AR=Ps_Ui乙UjGijSinBijBijCOse.j4nQ=Qis_U；八.UrGsin_BijCOSji7如不满足收敛标准,将各节点电压计算值作为新的初始值自第二步开始进入下一次迭代.§2.2前推回代编程原理前推回代潮流计算法针对106kV配电网的单电源树状结构特点,在利用节点双亲孩子兄弟链表对节点与支路进行顺层次和逆层次遍历的根底上,很

8、容易实现配电网的“前推回代潮流算法.潮流计算的范围是从馈线出口树根至各配变高压侧树叶.节点和支路顺层次遍历主要用于“前推过程,即由根节点馈线首端的电压和支路阻抗、支路电流计算各节点电压.节点和支路逆层次遍历那么主要用于“回代过程,即由各叶子节点末端节点的功率电流向上层累加求得其双亲节点和相关支路的功率电流.在某一层所有节点和支路的功率电流都求得后,即可按同样方法求得其双亲层所有节点和支路的功率电流.这样就防止了求解潮流方程过程中大量的矩阵运算,利用前推回代潮流计算的方法,直接求出各点电压进而求出各段的功率损耗.第三章线损计算程序设计§3.1 某城区配电网的主要参数 3.1.1 3.1

9、.1配电网节点表示图图3-1配电网节点表示图子节点：1节点的子节点为10,9,7,5,42节点的子节点为10,9,7,5,43节点的子节点为5,46节点的子节点为10,9,78节点的子节点为10,9 3.1.2 变压器和线路参数表3-1各节点采用的变压器型号和负荷电量负荷节点编R变压器型号有功电量kW.h无功电量kvar.h4S7-80/624.86029.0655S7-80/68.610.057S7-80/68.610.059S7-80/68.610.05表3-2各支路导线的型号和长度导线型号节点节点(km)12LJ-1201.606723LJ-950.252134LJ-1200.07493

10、5LJ-950.161626LJ-1200.930267LJ-1200.122668LJ-1200.293589LJ-1200.1135810LJ-1200.4206§3.2 线损计算程序设计简要说明本程序是采用VisualStudio工具软件编程和执行的.最终生成可执行文件*.exe,输出*.tet文件供界面程序调用.线损程序需要两个文件：“trans.txt"变压器参数,“lines.txt输电线参数而这两个文件中的参数是根据变压器型号和输电线路的长度经过计算得出的.§3.3线损计算流程图§3.4配电网计算结果及分析表3-3配电网计算结果计算结果总有

11、功损耗2.2线路有功损耗0.14变压器有功损耗2.07网损率3.51线损率0.22系统总有功62.21系统总有功负荷61.35总无功损耗11.70线路无功损耗0.17变压器无功损耗11.51无功网损率14.83无功线损率0.22系统总无功78.78系统总无功负荷66.5理论分析结果仍与实际测量结果之间存在偏差,是由于互感器和测量仪器误差、导线参数不精确、未考虑沿线电压降落,以及负荷的非平稳性等因素造成的.通过程序的运行,得出了线损的数据结果,其中系统总有功：62.9069KVA,系统总无功负荷：67.1KVA,而总有功损耗：2.20686KVA,总无功损耗：11.6853KVA,所以理论线损比

12、拟小.第四章程序设计#include"stdafx.h"#include"TideCalculate.h"#include"TideCalculateDlg.h"#ifdef_DEBUG#definenewDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE口=_FILE_;#endif/CAboutDlgdialogusedforAppAboutclassCAboutDlg:publicCDialogpublic:CAboutDlg();/DialogData/AFX_DATA(CAboutDlg)

13、enumIDD=IDD_ABOUTBOX;/AFX_DATA/ClassWizardgeneratedvirtualfunctionoverrides/AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)protected:virtualvoidDoDataExchange(CDataExchange*pDX);/DDX/DDVsupport/AFX_VIRTUAL/Implementationprotected:/AFX_MSG(CAboutDlg)/AFX_MSGDECLARE_MESSAGE_MAP()；CAboutDlg:CAboutDlg():CDialog(CAboutDlg:IDD)(/

14、AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)/AFX_DATA_INITvoidCAboutDlg二DoDataExchange(CDataExchange*pDX)CDialog二DoDataExchange(pDX);/AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)/AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg,CDialog)/AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)/Nomessagehandlers/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/CTideCalculateDlgdialogCTideCalculateDlg二CT

15、ideCalculateDlg(CWnd*pParent/*=NULL*/):CDialog(CTideCalculateDlg:IDD,pParent)/AFX_DATA_INIT(CTideCalculateDlg)/NOTE:theClassWizardwilladdmemberinitializationhere/AFX_DATA_INIT/NotethatLoadIcondoesnotrequireasubsequentDestroyIconinWin32m_hIcon=AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);)voidCTideCalcula

16、teDlg:DoDataExchange(CDataExchange*pDX)(CDialog:DoDataExchange(pDX);/AFX_DATA_MAP(CTideCalculateDlg)/NOTE:theClassWizardwilladdDDXandDDVcallshere/AFX_DATA_MAP)BEGIN_MESSAGE_MAP(CTideCalculateDlg,CDialog)/AFX_MSG_MAP(CTideCalculateDlg)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()ON_BN_CLICKED(

17、IDC_BUTTON,OnButton)/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/CTideCalculateDlgmessagehandlersBOOLCTideCalculateDlg:OnInitDialog()CDialog:OnInitDialog();/Add"About."menuitemtosystemmenu./IDM_ABOUTBOXmustbeinthesystemcommandrange.ASSERT(IDM_ABOUTBOX&0xFFF0)=IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX<0xF0

18、00);CMenu*pSysMenu=GetSystemMenu(FALSE);if(pSysMenu!=NULL)CStringstrAboutMenu;strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);if(!strAboutMenu.IsEmpty()(pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING,IDM_ABOUTBOX,strAboutMenu);/Settheiconforthisdialog.Theframeworkdoesthisautomatically

19、/whentheapplication'smainwindowisnotadialogSetIcon(m_hIcon,TRUE);/SetbigiconSetIcon(m_hIcon,FALSE);/Setsmallicon/TODO:AddextrainitializationherereturnTRUE;/returnTRUEunlessyousetthefocustoacontrolvoidCTideCalculateDlg:OnSysCommand(UINTnID,LPARAMlParam)(if(nID&0xFFF0)=IDM_ABOUTBOX)(CAboutDlgd

20、lgAbout;dlgAbout.DoModal();else(CDialog:OnSysCommand(nID,lParam);voidCTideCalculateDlg:OnPaint()if(IsIconic()CPaintDCdc(this);/devicecontextforpaintingSendMessage(WM_ICONERASEBKGND,(WPARAM)dc.GetSafeHdc(),0);/CentericoninclientrectangleintcxIcon=GetSystemMetrics(SM_CXICON);intcyIcon=GetSystemMetrics

21、(SM_CYICON);CRectrect;GetClientRect(&rect);intx=(rect.Width()-cxIcon+1)/2;inty=(rect.Height()-cyIcon+1)/2;/Drawtheicondc.DrawIcon(x,y,m_hIcon);)else(CDialog:OnPaint();)/Thesystemcallsthistoobtainthecursortodisplaywhiletheuserdrags/theminimizedwindow.HCURSORCTideCalculateDlg:OnQueryDragIcon()(ret

22、urn(HCURSOR)m_hIcon;voidCTideCalculateDlg:OnButton()(/TODO:Addyourcontrolnotificationhandlercodehereinti(0),j(0),k(0);intiNodeNumber(0);charcComma('');CDistributionNodeData*pData=NULL;floatLos=0.0,LosQ=0.0;FILE*fp;CStringFilePath;FilePath="line.txt"fp=fopen(FilePath,"r")；

23、charctem；fscanf(fp,"%d",&iNodeNumber)；fscanf(fp,"%c",&ctem)；pData=newCDistributionNodeDataiNodeNumber；for(i=0;i<iNodeNumber;i+)fscanf(fp,"%d",&pDatai.iNodeNo);CStringFilePath;FilePath="line.txt"fp=fopen(FilePath,"r");charctem;fscanf(fp

24、,"%d",&iNodeNumber);fscanf(fp,"%c",&ctem);pData=newCDistributionNodeDataiNodeNumber;for(i=0;i<iNodeNumber;i+)fscanf(fp,"%d",&pDatai.iNodeNo);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%d",&pDatai.iNodeType);fscanf(fp,"%c",&

25、ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeU);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeP);pDatai.NodeP=pDatai.NodeP/30/24;fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeQ);pDatai.NodeQ=pDatai.NodeQ/30/24;fscanf(fp,"%c",&

26、;ctem);fscanf(fp,"%d",&pDatai.iFatherNodeNo);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%d",&pDatai.iChildNodeNo0);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%d",&pDatai.iChildNodeNo1);fscanf(fp,"%c",&ctem);/*fscanf(fp,"%d",&a

27、mp;pDatai.iChildNodeNo2);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%d",&pDatai.iChildNodeNo3);fscanf(fp,"%c",&ctem);*/fscanf(fp,"f',&pDatai.InputArcUnitR0);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"f',&pDatai.fInputArcLength0);pDatai.fI

28、nputArcLength0=pDatai.fInputArcLength0*55/1000;fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.InputArcUnitR1);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.fInputArcLength1);pDatai.fInputArcLength1=pDatai.fInputArcLength1*55/1000;fscanf(fp,"%c&

29、quot;,&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.InputArcUnitR2);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.fInputArcLength2);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.InputArcUnitR3);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%

30、f',&pDatai.fInputArcLength3);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeTP0);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeTPk);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeTI0);fscanf(fp,"%c&q

31、uot;,&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeTUk);fscanf(fp,"%c",&ctem);fscanf(fp,"%f',&pDatai.NodeTSn);fscanf(fp,"%c",&ctem);for(i=0;i<iNodeNumber;i+)Sort=pDatai.InputArcUnitR0;if(fabs(Sort-0.27)<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX0=0.342；if(fabs(

32、Sort-0.33<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX0=0.335;Sort=pDatai.InputArcUnitR1;if(fabs(Sort-0.27)<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX1=0.342；if(fabs(Sort-0.33)<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX1=0.335;Sort=pDatai.InputArcUnitR2；if(fabs(Sort-0.27)<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX2=0.342；)if(fabs(Sort-0.33)

33、<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX2=0.335;)Sort=pDatai.InputArcUnitR3;if(fabs(Sort-0.27)<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX3=0.342；)if(fabs(Sort-0.33)<=0.00001)pDatai.InputArcUnitX3=0.335;)fclose(fp)；fclose(fp);/找末梢点支路的有功损耗for(i=iNodeNumber-1;i>0;i-)tem=-1;if(pDatai.iNodeType=5)tem=i;while(tem>

34、;=0)Code=pDatatem.iFatherNodeNo；if(Code>=0)pDataCode-1.TwigNodepDataCode-1.TwigNum=I;pDataCode-1.TwigNum+;tem=Code-1；Loss=0;LossQ=0;/找本支路参数for(i=iNodeNumber-1;i>0;i-)Code=pDatai.iFatherNodeNo;Rtem=0；Xtem=0；Ltem=0；if(Code=-1)continue；if(Code!=-1)tem=pDataCode-1.iChildNodeNo0;if(tem=pDatai.iNode

35、No)Rtem=pDataCode-1.InputArcUnitR0;Xtem=pDataCode-1.InputArcUnitX0;Ltem=pDataCode-1.fInputArcLength0；tem=pDataCode-1.iChildNodeNo1;if(tem=pDatai.iNodeNo)Rtem=pDataCode-1.InputArcUnitR1;Xtem=pDataCode-1.InputArcUnitX1;Ltem=pDataCode-1.fInputArcLength1；tem=pDataCode-1.iChildNodeNo2；if(tem=pDatai.iNode

36、No)Rtem=pDataCode-1.InputArcUnitR2；Xtem=pDataCode-1.InputArcUnitX2；Ltem=pDataCode-1.fInputArcLength2；tem=pDataCode-1.iChildNodeNo3;if(tem=pDatai.iNodeNo)Rtem=pDataCode-1.InputArcUnitR3;Xtem=pDataCode-1.InputArcUnitX3;Ltem=pDataCode-1.fInputArcLength3;)/计算本支路的有功损耗和无功损耗floatTatalp=0；floatPower；inttem;

37、floatftem4,ftemQ4,Utem,Utem0,ftem0；intLimit=50;Power=Tatalp=0floatLossP=0,LossQ=0,Loss2(0),Load(0),LossQ2(0),LoadQ(0)floatloadpp=0；for(i=iNodeNumber-1;i>=0;i-)if(pDatai.iNodeType=5)LossP=(float)(pDatai.NodeTPk*(1.5*pDatai.NodeP*pDatai.NodeP+pDatai.NodeQ*pDatai.NodeQ)/(pDatai.NodeTSn*pDatai.NodeTS

38、n)+pDatai.NodeTP0;LossQ=0.04*(1.5*pDatai.NodeP*pDatai.NodeP+pDatai.NodeQ*pDatai.NodeQ)/(pDatai.NodeTSn)+0.024*pDatai.NodeTSn；pDatai.DltaNodeP=LossP;pDatai.DltaNodeQ=LossQ;Loss2+=LossP;LossQ2+=LossQ;Load+=pDatai.NodeP;LoadQ+=pDatai.NodeQ;loadpp+=pDatai.NodeP*pDatai.NodeP;if(pDatai.NodeTP0=0&&

39、pDatai.NodeTPk=0)pDatai.SampleType=1;elsepDatai.NodeP=0;pDatai.NodeQ=0;pDatai.DltaNodeP=0;pDatai.DltaNodeQ=0;)floatLoss=0;floatIeff(0),AvS(0),DeltaPL(0),TemP,TemQ,TemPij；intCode(0),TemCode；floatRtem(0)；floatXtem(0)；floatLtem(0)；/计算干线的的有功损耗和无功损耗floattemLossP(0),temLossQ(0);floatTemP=TemQ=TemPij=0;flo

40、atTemppij=0;intCodeEnd;for(j=0;j<pDatai.TwigNum;+j)CodeEnd=pDatai.TwigNodej;/1.5*pi2if(pDataCodeEnd.SampleType)TemP+=pDataCodeEnd.NodeP*pDataCodeEnd.NodeP;elseTemP+=1.5*pDataCodeEnd.NodeP*pDataCodeEnd.NodeP;Temppij+=pDataCodeEnd.NodeP*pDatai.DltaNodeP;TemQ+=pDataCodeEnd.NodeQ;/pijfor(k=j+1;k<p

41、Datai.TwigNum;+k)TemPij+=2*pDataTemCode.NodeP*pDataCodeEnd.NodeP;)if(pDatai.iNodeType=5)TemP=1.5*pDatai.NodeP*pDatai.NodeP;TemQ=pDatai.NodeQ;Temppij+=pDatai.NodeP*pDatai.DltaNodeP;)pDataCode-1.DltaNodeP+=pDatai.DltaNodeP;pDataCode-1.DltaNodeQ+=pDatai.DltaNodeQ;TemQ=(TemQ+pDatai.DltaNodeQ)*(TemQ+pDat

42、ai.DltaNodeQ);temLossP=(TemP+TemPij+TemQ+2*Temppij+pDatai.DltaNodeP*pDatai.DltaNodeP)/pDatai.NodeU/pDatai.NodeU*Rtem*Ltem/1000;temLossQ=(TemP+TemPij+TemQ+2*Temppij+pDatai.DltaNodeP*pDatai.DltaNodeP)/pDatai.NodeU/pDatai.NodeU*Xtem*Ltem/1000;pDataCode-1.DltaNodeP+=temLossP;pDataCode-1.DltaNodeQ+=temLo

43、ssQ;Loss+=temLossP;LossQ+=temLossQ;配电网的总有功损耗Los=Loss+Loss2;LosQ=LossQ+LossQ2;/数据的输出：ofstreamWrite("line.txt");Write.width(9);Write<<iNodeNumber<<','<<endl;Write<<"总有功损耗："<<Los<<','<<endl;Write<<"线路有功损耗："<

44、;<Loss<<','<<endl;Write<<"变压器有功损耗："<<Loss2<<','<<endl;Write<<"网损率："<<100*Los/(Los+Load)<<','<<endl;Write<<"线损率："<<100*Loss/(Los+Load)<<','<<endl;Write<<系统总有功:"<<(Los+Load)<<','<<endl;Write<<"系统总有功负荷："<<Load<<','<<endl;Write<&