使用牛顿-拉夫逊迭代法进行极坐标潮流计算的C语言程序

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0 下载量 84 浏览量 更新于2024-07-02 收藏 116KB DOC 举报
"牛顿-拉夫逊迭代法极坐标潮流计算C语言程序" 该程序是基于牛顿-拉夫逊迭代法的电力系统潮流计算实现,采用极坐标形式,适用于处理复杂的电力网络。这种方法因其良好的收敛性和较快的收敛速度而被广泛采用。程序设计时考虑了节点的标幺值归算,确保计算的准确性和效率。 在程序中,最大节点数设定为100,可以处理PQ节点(负荷节点)、PV节点(电压控制节点)以及平衡节点。同时,它还支持非标准变比和并行支路的计算,增加了对实际电力系统的适应性。程序使用了C语言编写,包含了一些基本的数据结构和函数,如复数运算、节点导纳矩阵、雅克比矩阵等。 定义的变量包括用于循环控制的`i`, `j`, `k`, `a`, `b`, `c`, 迭代次数`t`, `l`,以及中间变量`P`, `Q`, `H`, `J`。`n`代表节点数,`m`代表支路数,`pq`和`pv`分别表示PQ节点和PV节点的数量,`eps`是迭代精度阈值。此外,还有数组`aa`, `bb`, `cc`, `dd`, `max`, `rr`, `tt`等中间变量,用于存储计算过程中的数据。 程序定义了两个结构体:`jd`和`zl`。`jd`结构体用于存储节点信息,包括节点号、类型、有功功率、无功功率、功率模值、电压模值、阻抗角以及迭代过程中所需的功率不平衡量和电压修正量。`zl`结构体则用于存储支路信息,包含支路号、连接的两个节点、非标准变比以及电阻和电抗。 `data()`函数负责读取输入数据,从`input.txt`文件中获取节点数、支路数、PQ节点数、PV节点数和迭代精度,并初始化节点和支路的相关参数。 牛顿-拉夫逊迭代法的核心在于构建雅克比矩阵和更新节点状态。在电力系统潮流计算中,雅克比矩阵反映了系统中各节点功率和电压之间的微小变化关系。每次迭代,都会根据当前的节点电压和功率计算出雅克比矩阵,然后用它来更新节点的电压值,直到系统达到功率平衡,即功率注入等于功率消耗,或者迭代次数达到预设值。 整个程序逻辑严谨,通过不断迭代调整节点电压,以求得系统在稳态下的运行状态,即潮流解。这个程序对于电力系统分析、电网规划和故障诊断等应用具有重要意义。