潮流计算的计算机算法课程设计范文
摘要
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算是电力系统分析最基本的计算。除它自身的重要作用之外，在《电力系统分析综合程序》(PSASP)中，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直接难与其他分析功能集成。网络原始数据输入工作大量且易于出错。本文采用MATLAB语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。而采用MATLAB界面直观，运行稳定，计算准确。
关键词：电力系统潮流计算；牛顿—拉夫逊法潮流计算；MATLAB
目录
一、概述
1.1设计目的与要求.................................................
1.1.1 设计目的......................................................
1.1.2 设计要求.....................................................
1.2 设计题目......................................................
1.3 设计内容.....................................................
二、电力系统潮流计算概述.....................
2.1 电力系统简介..........................................
2.2 潮流计算简介..........................................
2.3 潮流计算的意义及其发展..................... ..............
三、潮流计算设计题目..........................
3.1 潮流计算题目........................................
3.2 对课题的分析及求解思路........................
四、潮流计算算法及手工计算...........................
4.1 变压器的∏型等值电路..............................
4.2 节点电压方程..............................
4.3节点导纳矩阵.............................
4.4 导纳矩阵在潮流计算中的应用.......................
4.5 潮流计算的手工计算..........................
五、Matlab概述....................................
5.1 Matlab简介............................................
5.2 Matlab的应用............................................
5.3 矩阵的运算...........................................
5.3.1 与常数的运算.............................................
5.3.2 基本数学运算..................................
5.3.3 逻辑关系运算....................................
5.4 Matlab中的一些命令.................................
六、潮流计算流程图及源程序................................
6.1 潮流计算流程图..............................
6.2 潮流计算源程序图...............................
6.3 运行计算结果.......................................
总结
参考文献
1.1 设计目的与要求
1.1.1设计目的
1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；
2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或C语言或C++语言）；
3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程。
1.1.2 设计要求
1. 程序源代码；
2. 给定题目的输入，输出文件；
3. 程序说明；
4. 给定系统的程序计算过程；
5. 给定系统的手算过程（至少迭代2次）。
1.2设计题目
电力系统潮流计算（牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法）
1.3设计内容
1.根据电力系统网络推导电力网络数学模型，写出节点导纳矩阵；
2.赋予各节点电压变量（直角坐标系形式）初值后，求解不平衡量；
3.形成雅可比矩阵；
4.求解修正量后，重新修改初值，从2开始重新循环计算；
5.求解的电压变量达到所要求的精度时，再计算各支路功率分布、功率损耗和
平衡节点功率；
6.上机编程调试；
7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析；
8.书写课程设计说明书，准备答辩。
2．1电力系统叙述
电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。随着工农业生产和城市的发展，电能的需要量迅速增加，而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区，为了解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站，然后将电能远距离输送给电力用户。同时，为了提高供电的可靠性以及资源利用的综合经济性，又把许多分散的各种形式的发电站，通过送电线路和变电所联系起来。这种由发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，即称为电力系统。
现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。灵活交流输电技术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功率以及电路的通断进行实时闭环控制，从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统的稳态水平。新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果，改善和简化变流站的造价等。
运营方式管理中，潮流是确定电网运行方式的基本出发点：在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了电网在预想操作预想下的电网的潮流分布以及校验运行的可靠性。在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。潮流是确定电力网咯运行状态的基本因素，潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
1.2潮流计算简介
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压。各元件中流过的功率，系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量的分析比较供电方案或运行方式的合理性。可靠性和经济性。此外，电力系统的潮流计算也是计算机系统动态稳定和静态稳定的基础，所以潮流计算是研究电力系统的一种和重要和基础的
计算。
电力系统潮流计算也分为离线计算和在线计算两种，前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系统的经常监视及实时控制。
利用电子数字计算机进行潮流计算从50年代中期就已经开始了。在这20年内，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的，对潮流计算的要求可以归纳为以下几点：
（1）计算方法的可靠性或收敛性；
（2）对计算机内存量的要求；
（3）计算速度；
（4）计算的方便性和灵活性。
2.3潮流计算的意义及其发展
电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算，即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷。各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。对现有的电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和稳态分析都是以潮流计算为基础。潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。实际电力系统的潮流技术那主要采用牛顿—拉夫逊法。
运行方式管理中，潮流是确定电网运行方式的基本出发点；在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了多个在预想操作情况下电网的潮流分布以及校验运行可靠性。在电力系统调度运行的多个领域问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
在用数字见算计算机解电力系统潮流问题的开始阶段，普遍采取以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机内存量比较差下，适应50年代电子计算机制造水平和当时电力系统理论水平，但它的收敛性较差，当系统规模变大时，迭代次数急剧上升，在计算中往往出现迭代不收敛的情况。这就迫使电力系统的计算人员转向以阻抗矩阵为基础的逐次代入法。阻抗法改善了系统潮流计算问题的收敛性，解决了导纳无法求解的一些系统
的潮流计算，在60年代获得了广泛的应用，阻抗法德主要缺点是占用计算机内存大，每次迭代的计算量大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出，为了克服这些缺点，60年代中期发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统，在计算机内只需要存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间联络的阻抗，这样不仅大幅度的节省了内存容量，同时也提高了计算速度。
克服阻抗法缺点是另一个途径是采用牛顿-拉夫逊法。这是数学中解决非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。在解决电力系统潮流计算问题时，是以导纳矩阵为基础的，因此，只要我们能在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿法潮流程序的效率。自从60年代中期，牛顿法中利用了最佳顺序消去法以后，牛顿法在收敛性。内存要求。速度方面都超过了阻抗法，成为了60年代末期以后广泛采用的优秀方法。
第三章
3.1 潮流计算题目
Table I Line Data of the 6-Bus System on 100 MVA Base
Line Number
Bus
From
Number
To R
X
Tap
Ratio
1 1
2 0.000 0.300 1.025
2 1 4 0.097 0.407
3 1 6 0.123 0.518
4 2
5 0.282 0.640
5 3 5 0.723 1.050
6 4 3 0.000 0.133 1.100
7 4 6 0.080 0.370
3.2 对课题的分析及求解思路
此电力系统是一个6节点，7支路的电力网络。综合比较牛顿拉夫逊法（直角坐标、极坐标）、PQ分解法等多种求解方法的特点，最后确定采用牛顿拉夫逊法（极坐标）。因为此方法所需解的方程组最少。
第四章
4.1变压器的∏型等值电路
在电力系统潮流计算中，往往要计算节点导纳矩阵，而我们计算节点导纳矩阵采用节点电压法来实现，如在变压器构成的电力系统中，需要将变压器模型转变成变压器∏型等值电路（见图1-1），在利用电路知识列节点电压方程，从而导出所需的导纳矩阵。
k
Y T/
k:1Y T
k
k2k
k-1
图3-1双绕组变压器的∏型等值电路（i ，j 为节点）
而在电力系统潮流计算中一般采用标幺值进行计算，标幺值公式如下：
=
有名值（任意单位）
标幺值基准值（与有名值同单位）
如果采用标么值计算，元件参数都应归算到同一基准值时得标么值，才能在同一个等值电路上分析和计算。所以，变压器转变成∏型等值电路时，我们采用标幺值计算，使所求参数为变压器变比k 的函数。而在一个已经归算好的电力系统网中，若改变变压器的分接头来进行调压，这时变压器的等值电路参数也会相应得改变，此时采用∏型等值电路进行折算就显得较为方便。
下面是变压器的∏型等值电路分析过程： 如不计励磁支路的影响，双绕组变压器可用其阻抗与一个理想变压器串联的电路表示，如图所示。理想变压器只有一个参数，那就是变比k=
1
2
U U 。现以变压器阻抗按实际变比归算到低压侧的情况为例，推导出双绕组变压器的∏型等值电路。
流入和流出理想变压器的功率相等：
.
.
.
.
1212/k U I U I = (1U 、2U 分别为变压器高、低绕组的实际电压） （3-1） .
.12/k I I = （3-2）
联立（3-1）、（3-2）两个公式解得：
..
...
12
1212
2T k kZ k k
T T T Y U Y U U U I Z =
-=- （3-3） .
.
.
..1
1222T k Z k
T T T Y U U U I Y U Z =-=- （3-4）
根据《电路原理》节点1、2的节点电流方程具有如下形式：
...
112
1112...2122122I Y U Y U I Y U Y U ?
=+?
?
?-=+? （3-5） 将式（3-3）、（3-4）与式（3-5）比较得(3-6):
211T 12T 21T 12T Y Y /k Y Y /k Y Y /k Y Y ?
=?
=-?
?=-?
?=?
(3-6)
因此可以的得到各支路导纳为
1212T 2121T 2101112T T T 2202221T T T Y y Y /k
Y y Y /k 1k y Y y Y /k Y /k Y k k 1
y Y y Y Y /k Y k =-=-??=-=-?
?-?=-=-=?
?-=-=-=?
? （3-7）
4.2 节点电压方程
在电路中我们学过利用节点电压方程求解某几条支路的电流，现以下图
3-2-1与图3-2-2为例推导节点电压方程组。
图3-2-1节点电压法为例 图3-2-2用电流源代替电压源为例
图3-2-1表示了一个具有两个电源和你一个等值负荷的系统。1e ?
、2e ?
为电源电势，1y 、2y 为电源的内部导纳，3y 为负荷的等值导纳，4y 、5y 、6y 为各支路的导纳。如果以地为电压参考点，设节点1、2、3的电压为，根据基尔霍夫电流KCL 法对节点1、2、3列节点电流方程得式（3-8）：
.
.
....1112113111......
2162152322.....431532330y V y V V y V V y y V y V V y V V y y V V y V V y V e e ?????
+-+-= ? ??
?????
?????
+-+-=?
? ???????????
-+-+=? ? ?????? （3-8）
上式中左端为节点1、2、3流出的电流，右端为注入个节点的电流。由上式可以
得到一个等效的等值电路图3-2-2。图3-2-2中利用了电流源代替的电压源。在图1-2-2中可知的式（3-9）：
.
.
111..
222I y I y e e ?
=?
??=?
（3-9） 为等值电流源向网络注入的电流。将与式（3-8）联立得式（3-10）：
....
1111221331....2112222332....3113223333Y V Y V Y V I Y V Y V Y V I Y V Y V Y V I ?
++=?
?++=???
++=?
(3-10）
上式中()()()111462225633346,,Y y y y Y y y y Y y y y =++=++=++称为节点1、2、
3的自导纳，
122161331423325,,Y Y y Y Y y Y Y y ==-==-==-称为相应节点之间
的互导纳。
因此，在一般情况下，在电力网络中有n 个节点，则可以按式（3-10）的形式列出n 个节点方程式，也可用矩阵的形式表示I
YV =。其中
.1.2....n I I I I ????????=???????? .
1.2....n V V V V ????????=????????
分别为节点注入电流列向量及节点电压列向量；
11
12121
22212.....................n n n n nn Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y ?????
?=????
??
为节点导纳矩阵，其中对角元素ii Y 为节点i 的自导纳，非对角线ij Y 为节点i 与节点j 之间的互导纳。
4.3 节点导纳矩阵
节点导纳矩阵既可根据自导纳和互导纳的定义直接求取，也可根据电路知识中找出改网络的关联矩阵，在节点电压方程的矩阵形式进行求解。本章节我们主要讨论的是直接求解导纳矩阵。根据节点电压方程章节我们知道，在利用电子数字计算机计算电力系统运行情况是，多采用I
YV =形式的节点方程式。其中
阶数等于电力网络的节点数。从而可以得到n 个节点时的节点导纳矩阵方程组（3-11）如下：
....
11112211....211222232....11223.........................n n n n n n n n Y V Y V Y V I Y V Y V Y V I Y V Y V Y V I ?
++=?
??
++=?
???++=?
(3-11） 由此可以得到n 个节点导纳矩阵：
111212122212...............n n n n nn Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y ??????=??????
它反映了网络的参数及接线情况，因此导纳矩阵可以看成是对电力网络电气特性的一 种数学抽象。由导纳短阵所联系的节点方程式是电力网络广泛应用的一种数学模型。
通过上面的讨论，可以看出节点导纳矩阵的有以下特点： （1）导纳矩阵的元素很容易根据网络接线图和支路参数直观地求得，形成节点导纳矩阵的程序比较简单。
（2）导纳矩阵为对称矩阵。由网络的互易特性易知ij ji Y Y =。
（3）导纳矩阵是稀疏矩阵。它的对角线元素一般不为零，但在非对角线元素中则存在不少零元素。在电力系统的接线图中，一般每个节点与平均不超过3~4个其他节点有直接的支路连接。因此，在导纳矩阵的非对角线元素中每行仅有3~4个非零元素，其余的都是零元素，而且网络的规模越大，这种现象越显著。
导纳矩阵的对称性和稀疏性对于应用计算机求解电力系统问题有很大的影响。如果能充分地利用这两个特点，如在程序设计中储存导纳矩阵的对角元素和上三角元素（或下三角元素），排除零元素的储存和运算，就可以大大地节省储存单元和提高计算速度。
节点导纳矩阵的形式可归纳如下：
（1）导纳矩阵的阶数等于电力网络的节点数。
（2）导纳矩阵各行非对角元素中非零元素的个数等于对应节点所连得不接地支路数。
（3）导纳矩阵各对角元素，即节点的自导纳等于相应节点之间的支路导纳之和。
（4）导纳矩阵非对角元素，即节点之间的互导纳等于相应节点之间的支路导纳的负值。
而在电力系统中进行潮流计算时，往往要计算不同接线下的运行状况，例如，改变变压器主抽头时，潮流分布也随之变化，以及改变其他设备参数进行计算潮流分布，此时就需要导出变化时的导纳矩阵就需要对所设计的程序进行参数设定，而不需要重复上述步骤去导出所求的导纳矩阵。
4.4 导纳矩阵在潮流计算中的应用
导纳矩阵在潮流计算中的应用起到重要的作用，前面我们介绍了根据系统网络的接线盒参数形成节点导纳矩阵的方法。尽管形成节点导纳矩阵的原理是简单的，但如果采用手算的方法，即使节点数不多的系统也仍然有相当大的工作量。因此只有应用计算机才能快速而准确地完成这些计算任务。本章节我们介绍形成系统节点导纳矩阵的实用程序。
为了形成节点导纳矩阵，必须知道电力系统的接线图。从前面的讨论知道，网络接线由节点及连接两个节点的支路确定。实际上，只有输入了各支路两端的节点号，就相当输入了系统的接线图。
在计算潮流分布时，我们必须先导出该网络的导纳矩阵，而进行潮流计算时解非线性的节点电压方程的有关方法中，高斯-塞德尔迭代法和牛顿-拉夫逊迭代法是计算机潮流计算中常用的基本方法。这两种方法既可用以解线性方程组，也课用以解非线性方程组。高斯-塞德尔迭代法由于其简单而在早期的潮流计算程序中得以采用。但嗣后就逐渐被牛顿型算法所取代。目前这种方法多半与牛顿型算法配合使用以弥补后者的不足。牛顿-拉夫逊法的收敛性较好，但对初值的要求比较严格，是当前广泛采用的计算机潮流算法。
运用计算机进行潮流计算，一般要完成以下几个步骤：
建立数学模型、确立计算方法、制定计算机流程并编制程序、上机计算及对计算结果进行分析。
因此我们可以知道导纳矩阵在潮流计算中是很重要的。本节只是对导纳矩阵在潮流分布的计算机算法一些简单的描述，我们将在下一章对其进行详细讲解。
4.5 潮流计算的手工计算
在计算电力系统网络的潮流分布时，我们需要把变压器转化成变压器的∏型等值电路来进行计算器等效导纳，以下是变压器1T 的∏型等值电路（见图3-1），
变压器2T 的∏型等值电路（见图3-2），其等效导纳的计算过程如下：
变压器1T 的∏型等值电路
图3-1
所求变压器1T 参数数据如下：
()()()()()()()T T T T 1210T 2220T j0.311Y j3.3333s j0.3Y j3.3333y j3.2520s k 1.0251k 1 1.025y Y j3.3333j.0793s k 1.025k 1 1.0251
y Y j3.3333j0.0813s k 1.025z z ?
?=Ω?
?===-??
-?
===-??
--?
==?--=???--==?-=-??
变压器2T 的∏型等值电路
图3-2
所求变压器2T 参数数据如下：
()()()()()()()T T T T 1230T 2240T j0.13311Y j7.5188s j0.133Y j7.5188y j6.8353s k 1.11k 1 1.1y Y j7.5188j.6214s k 1.1k 1 1.11
y Y j7.5188j6835s k 1.1z z ?
?=Ω?
?===-??
-?
===-??
--?
==?-=???--==?-=-??
所求电力系统网络的各个节点的相关参数如下：
()()()()
11161410121221121331144114155116611622122025Y y y y y 0.4339j1.827205540j2.3244j0.0793j3.25200.9879j7.3223s Y Y y j3.2520s Y Y 0
Y Y y 0.5540j2.3244s Y Y 0
Y Y y 0.4339j1.8272s Y y y y j3.252=+++=-+-+-=-==-=====-=-+====-=-+=++=-()()()()23322442255225266233333440353443343553350j0.08130.5766j1.30850.5766j4.6418s Y Y 0Y Y 0
Y Y y 0.5766j1.3085s Y Y 0
Y Y y y y j6.8353j0.63830.4449j0.64610.4449j8.119s Y Y y j6.8353s Y Y y 0.4-+-=-======-=-+====++=--+-=-==-===-=-()()()
()3663444634304554466446555525355449j0.6461s Y Y 0
Y y y y 0.5583j2.58200.5540j2.3244j6.8353j0.6214 1.1123j11.1203s Y Y 0
Y Y y 0.5583j2.5820s Y Y y y 0.5766j1.30850.4449j0.6461 1.0215j1.9546s Y +===++=-+--+=-====-=-+==+=-+-=-()
66566661646Y 0
Y Y y y 0.4339j1.82720.5583j2.58200.9922j4.4092s ====+=-+-=-
第五章
5.1 Matlab简介
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
5.2 Matlab的应用
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：
● 数值分析
● 数值和符号计算
● 工程与科学绘图
● 控制系统的设计与仿真
● 数字图像处理技术
● 数字信号处理技术
● 通讯系统设计与仿真
● 财务与金融工程
MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加
的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
5.3.1 与常数的运算
常数与矩阵的运算即是同该矩阵的每一元素进行计算。但需注意进行数除时，常数通常只能做除量。
基本函数运算中，矩阵的函数运算是矩阵预算中最实用的部分，常用的主要有以下几个：
det(a) 求矩阵a的行列式
eig(a) 求矩阵a的特征值
inv(a)或a^(-1) 求矩阵a的逆矩阵
rank(a) 求矩阵a的秩
trace(a) 求矩阵a的迹（对角线元素之和）
我们进行工程计算时常常遇到矩阵对应元素之间的运算。这种运算不同于前面讲的数学运算，为有所区别，我们称之为数组运算。
5.3.2 基本数学运算
数组的加、减与矩阵的加、减运算完全相同。而乘除法运算有相当大的区别，数组的乘除法是指两同维数组对应元素之间的乘除法，它们的运算符为“.*”和“./”或“.\。”前面讲过常数与矩阵的除法运算中常数只能做除数。在数组运算中有了“对应关系”的规定，数组与常数之间的除法运算没有任何限制。
另外，矩阵的数组运算中还有幂运算（运算符.^）、指数运算（exp）、对数运算(log)、和开方运算（sqrt）、等，有了“对应元素”的规定，数组的运算实质上就是针对数组内部的每个元素进行的。矩阵的幂运算与数组的幂运算有很大的区别。
5.3.4. 逻辑关系运算
逻辑运算是MATLAB中数组运算所特有的一种运算形式，也是几乎所有的高
级语言普遍适用的一种运算。
5.4. Matlab中的一些命令
1）一般MATLAB命令格式为
（输入参数1，输入参数2，……）
[输出参数1，输出参数2，……]=（命令名）
输出参数用方括号，输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用
括号。
2）可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行
修改。
3）所有MATLAB命令都用小写字母。大写字母和小写字母分别表示不同的变
量。
4）常用数有特定的名字，如pi（=3.141596）、Inf（=∞）、NaN则表示不
定型求得的结果（如0/0）。
5）矩阵的输入要一行一行的进行，每行各元素用空格或（，）分开，每行用
（；）分开。
6）MATLAB书写格式为A=[1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9] 在MATLAB中运行如下程序可得到A矩阵
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
a = 1 2 3
4 5 6
7 8 9
7）需要显示命令的计算结果时，则语句后面不加“；”号，否则要加“；”
号。
运行下面两种格式可以看出他们的区别
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];
a = （不显示计算结果）
1 2 3
4 5 6
8）当输入语句过长需要换行时，应加上“…”后再回车，则可连续输入。
9）diary命令
使用该命令可以在窗口中以ASCII码形式记录所有的输入和输出。但这个命
令不是存储数据，而是存储输入与屏幕上输出的内容。它可以记录下工作的过程。
在每个工作过程之前使用该命令，工作结束后使用diary off 则能将整个工作
过程记录下来。
格式diary(文件名)（扩展名）
.
.
diary off
一般来说扩展名可取，m这样就可在MATLAB＼BIN＼目录下存入该文件。
10）save 命令
该命令存储定义的变量或演算结果，也可以用来存储指定的变量。
命令格式为
save 文件名 .扩展名
11）what 命令
该命令可以在当目录下显示MATLAB文件和MAT数据文件
12）dir 命令
显示当前目录下的所有文件.
13）clear命令
14）[d1,d2,d3,..]=size(a) 求矩阵的大小，对m*n二维矩阵，第一个为行数m,第二个为列数n。
如果输入 calear a b c ，则表示清除工作空间中指定变量a,b,c；如果仅仅输入calear命令，则清除整个工作空间。
与此同时，MATLAB具有强大的矩阵运算功能, 但由于我们在求节点导纳矩阵时用的不多, 因此这里我们只作简单介绍。
1) 在MATLAB中表示一个矢量要用方括号，而列矢量的输入只需在行矢量输入格式基础上加转置符(‘)即可。
如 x=[1 2 3;4 5 6]
x =
1 2 3
4 5 6
而 x=[1 2 3;4 5 6]' (加转置符)
x =
1 4
2 5
3 6
注意上面两式的区别。
2) 下面三条命令可以产生一个行矢量
1a=linspace(x,y,n)
2a=logspace(x,y,n)
3a=[x:n:y]
第一条命令可以在线性空间产生一个值在10x至10y之间间隔点数为n的行矢量(一组数据)。
第二条命令可以在对数空间产生一个值在x至y之间等间隔的行矢量(一组数据)。其行矢量的起始值是x, 终值为y, 点数为n。
第三条命令产生X至y步长为n的行矢量。
但是, 三个命令之间存在差别，下面的例子可以说明这一点。
例一 x=logspace(0,5,6)
x =
1 10 100 1000 10000 100000
例二 x=linspace(0,10,11)
x =
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
例三 x=[0:1:10]
x =
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
通过上面三个例子可以看出例一, 例二中n 代表选取的点数。而在例三 中n 则表示步长. 我们应当注意它们的区别。
3) 矩阵的加, 减, 乘, 除等, 和其它语言书写一样。但要注意的是在运算符 前面加有(.)则表示是元素对元素的操作. 4)以下是常用的运算命令
运算命令名 功能 Angle 求复数的角 Min 求最小值 Max 求最大值 Sum 求和 Roots 求多项式的根 Poly 由多项式的根求多项式的系数 Polyval 求给定点多项式的值 Polyder 多项式求导
在进行潮流分布计算时，实际上是由多个简单系统构成的复杂系统，在求节点导纳矩阵时的要用到反馈的指令，所以在MATLAB 中有下面几种命令可以解决两个系统间的连接问题。
1）系统的并联
parallel 命令可以实现两个系统的并联。示意图如下：
并联后的系统传递函数表示式为： 1221
1212
()
()()n d n d g s g s g s d d ?+?=+=
?其中n 1、d 1和n 2、d 2分别为g 1（s ）、g 2（s ）
的传递函数分子、分母系数行矢量。
命令格式：
[ n ，d ] = paralltl （n 1，d 1，n 2，d 2）
[a ，b ，c ，d] = paralltl （a 1，b 1，c 1，d 1，a 2，b 2，c 2，d 2） 2）系统的串联
series 命令实现两个系统的串联，示意图如下：
12
1212
()()()n n g s g s g s d d ?=?=
?
命令格式：
[ n ，d ] = series （n 1，d 1，n 2，d 2）
[ a ，b ，c ，d ] = series （a 1，b 1，c 1，d 1，a 2，b 2，c 2，d 2） 3）系统的反馈
feedback 命令实现两个系统的反馈连接，示意图如下：
112
21212
()()1()g s n d g s g s d d n n ?=
=
?? 命令格式：
[ n ，d ] = feedback （n 1，d 1，n 2，d 2）
或：[ n ，d ] = feedback （n 1，d 1，n 2，d 2，sign ）
[ a ，b ，c ，d ] = feedback （a 1，b 1，c 1，d 1，a 2，b 2，c 2，d 2，sign ） 其中sign 是指示y 2到u 1连接的符号，缺省时默认为负（即sign = -1）。 4）系统的闭环
cloop 命令可以将系统的输出反馈到系统的输入构成闭环系统，示意图如下：
正、负反馈后闭环系统为：
11
111
()()()g s n g s mg s n d =
=
+ 命令格式：
[ n ，d ] = cloop （n 1，d 1，sign ）
[ ac ，bc ，cc ，dc] = cloop （a ，b ，c ，d ，sign ）
通过以上对MATLAB 基本指令的了解，我们就可以对所求的电力系统网络的节点导纳矩阵进行画编程框架图。
第六章
6.1 潮流计算流程图
计算器课程设计报告
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。
电力系统潮流计算课程设计报告
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
计算机算法设计及分析课程设计报告
成绩评定表
课程设计任务书
算法分析是对一个算法需要多少计算时间和存储空间作定量的分析。算法（Algorithm）是解题的步骤，可以把算法定义成解一确定类问题的任意一种特殊的方法。在计算机科学中，算法要用计算机算法语言描述，算法代表用计算机解一类问题的精确、有效的方法。 分治法字面上的解释是“分而治之”，就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题，再把子问题分成更小的子问题……直到最后子问题可以简单的直接求解，原问题的解即子问题的解的合并。在一个2^k*2^k的棋盘上，恰有一个放歌与其他方格不同，且称该棋盘为特殊棋盘。 回溯法的基本做法是深度优先搜索，是一种组织得井井有条的、能避免不必要重复搜索的穷举式搜索算法。数字拆分问题是指将一个整数划分为多个整数之和的问题。利用回溯法可以很好地解决数字拆分问题。将数字拆分然后回溯，从未解决问题。 关键词：分治法，回溯法，棋盘覆盖，数字拆分
1分治法解决期盼覆问题1 1.1问题描述1 1.2问题分析1 1.3算法设计1 1.4算法实现2 1.5结果分析4 1.6算法分析5 2回溯法解决数字拆分问题7 2.1问题描述7 2.2问题分析7 2.3算法设计8 2.4算法实现8 2.5结果分析10 参考文献10
1分治法解决期盼覆问题 1.1问题描述 在一个2k×2k（k≥0）个方格组成的棋盘中，恰有一个方格与其他方格不同，称该方格为特殊方格。显然，特殊方格在棋盘中出现的位置有4k中情形，因而有4k中不同的棋盘，图（a）所示是k=2时16种棋盘中的一个。棋盘覆盖问题要求用图（b）所示的4中不同形状的L型骨牌覆盖给定棋盘上除特殊方格以外的所有方格，且热河亮哥L型骨牌不得重复覆盖 1.2问题分析 用分治策略，可以设计解决棋盘问题的一个简介算法。 当k>0时，可以将2^k*2^k棋盘分割为4个2^k-1*2^k-1子棋盘。由棋盘覆盖问题得知，特殊方格必位于4个较小的子棋盘中，其余3个子棋盘中无特殊方格。为了将3个无特殊方格的子棋盘转化为特殊棋盘可以将一个L型骨牌覆盖这3个较小棋盘的会合处，所以，这3个子棋盘上被L型覆盖的方格就成为给棋盘上的特殊方格，从而将原问题转化为4个较小规模的棋盘覆盖问题。递归的使用这种分割，直至棋盘简化为1*1棋盘为止。 。 1.3算法设计 将2^k x 2^k的棋盘，先分成相等的四块子棋盘，其中特殊方格位于四个中的一个，构造剩下没特殊方格三个子棋盘，将他们中的也假一个方格设为特殊方格。如果是： 左上的子棋盘（若不存在特殊方格）----则将该子棋盘右下角的那个方格假设为特殊方格 右上的子棋盘（若不存在特殊方格）----则将该子棋盘左下角的那个方格假设为特殊方格 左下的子棋盘（若不存在特殊方格）----则将该子棋盘右上角的那个方格假设为特殊方格
潮流上机课程设计-华电
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；
电力系统潮流计算课程设计报告
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。
用Matlab计算潮流计算
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。
单片机计算器的课程设计报告
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
基于matlab--psat软件的电力系统潮流计算课程设计
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。
计算机算法设计与分析课程设计.
成绩评定表 学生姓名吴旭东班级学号1309010236 专业信息与计算 科学课程设计题目 分治法解决棋盘覆 盖问题；回溯法解 决数字拆分问题 评 语 组长签字： 成绩 日期20 年月日
课程设计任务书 学院理学院专业信息与计算科学 学生姓名吴旭东班级学号1309010236 课程设计题目分治法解决棋盘覆盖问题；回溯法解决数字拆分问题实践教学要求与任务: 要求： 1．巩固和加深对基本算法的理解和运用，提高综合运用课程知识进行算法设计与分析的能力。 2．培养学生自学参考书籍，查阅手册、和文献资料的能力。 3．通过实际课程设计，掌握利用分治法或动态规划算法，回溯法或分支限界法等方法的算法的基本思想，并能运用这些方法设计算法并编写程序解决实际问题。 4．了解与课程有关的知识，能正确解释和分析实验结果。 任务： 按照算法设计方法和原理，设计算法，编写程序并分析结果，完成如下内容： 1.运用分治算法求解排序问题。 2. 运用回溯算法求解N后问题。 工作计划与进度安排: 第12周：查阅资料。掌握算法设计思想，进行算法设计。 第13周：算法实现，调试程序并进行结果分析。 撰写课程设计报告，验收与答辩。 指导教师： 201 年月日专业负责人： 201 年月日 学院教学副院长： 201 年月日
算法分析是对一个算法需要多少计算时间和存储空间作定量的分析。算法 （Algorithm）是解题的步骤，可以把算法定义成解一确定类问题的任意一种特殊的方法。在计算机科学中，算法要用计算机算法语言描述，算法代表用计算机解一类问题的精确、有效的方法。 分治法字面上的解释是“分而治之”，就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题，再把子问题分成更小的子问题……直到最后子问题可以简单的直接求解，原问题的解即子问题的解的合并。在一个2^k*2^k的棋盘上， 恰有一个放歌与其他方格不同，且称该棋盘为特殊棋盘。 回溯法的基本做法是深度优先搜索，是一种组织得井井有条的、能避免不必要重复搜索的穷举式搜索算法。数字拆分问题是指将一个整数划分为多个整数之和的问题。利用回溯法可以很好地解决数字拆分问题。将数字拆分然后回溯，从未解决问题。 关键词：分治法，回溯法，棋盘覆盖，数字拆分
科学计算器课程设计报告C课程设计修订稿
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
东北电力大学电力系统潮流计算课程设计报告书
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。
潮流上机课程设计报告华电
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
计算器课程设计报告
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。
电力系统潮流计算课程设计(终极版)
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 -
算法课程设计
吉林财经大学课程设计报告 课程名称：算法课程设计 设计题目：插棒游戏 所在院系：管理科学与信息工程学院计算机科学与技术 指导教师： 职称：副教授 提交时间： 2017年4月
目录 一、题目描述与设计要求 (1) 1 题目描述与设计要求 (1) 二、问题分析 (1) 1 解空间 (1) 2 解空间结构 (2) 3 剪枝 (2) 4 回溯法的基本思想 (2) 5 回溯法的适用条件 (3) 6 回溯法的空间树 (4) 7 回溯法的基本步骤 (4) 三、算法设计 (5) 1 伪代码 (5) 四、复杂性分析 (6) 1 时间复杂度 (6) 2 空间复杂度该 (6) 五、样本测试、分析与总结 (6) 1 样本测试 (6) 2 分析 (7) 2.1、数据类型 (7) 2.2 主要函数思路 (7) 2.3 回溯 (8) 3 总结 (8) 参考文献 (9) 附录 (10)
一、题目描述与设计要求 1 题目描述与设计要求 这个类似谜题的游戏在等边三角形的板上布置了 15 个孔。在初始时候，如下图所示，除了一个孔，所有孔都插上了插棒。一个插棒可以跳过它的直接邻居，移到一个空白的位置上。这一跳会把被跳过的邻居从板上移走。设计并实现一个回溯算法，求解该谜题的下列版本： a.已知空孔的位置，求出消去 13 个插棒的最短步骤，对剩下的插棒的最终位置不限。 b.已知空孔的位置，求出消去 13 个插棒的最短步骤，剩下的插棒最终要落在最初的空孔上。 图1 二、问题分析 1 解空间 由于棋盘的对称性，棋盘在变化的过程中会形成多个同构的状态。 例如初始状态时，空孔只有一个，共有15种基本状态。如图2 所示，任意状态与空孔位置在其它的与该空孔颜色相同的点处的状态是同构的，它们可以通过沿中位线翻转和旋转60o 互相转换。也就是说，空孔所在位置的颜色相同的个状态是同构的。如空孔位置在顶点处的三个状态，他们仅通过旋转60o的操作即可互相转换。
潮流上机课程设计报告
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报告
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
电力系统潮流计算课程设计论文
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 <<