This repository has been archived by the owner on Sep 11, 2019. It is now read-only.
-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
DQflowcal.cpp
1300 lines (1135 loc) · 27.7 KB
/
DQflowcal.cpp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <iomanip.h>
#include <stdlib.h>
#include "definition.h"
#define Error 0.00001
////////////////////////
//////定义全局变量//////
////////////////////////
/*****数据读取*****/
int number; //用户输入值
char file[10],*filename; //用户输入文件名 文件名指针filename
/*****系统基本信息*****/
int Mmax; //最大迭代次数
double SB,V0; //基准容量SB 基准电压V0
int N,Npv,Nb,Nt,Ng,Nl; //节点数N PV节点数Npv 线路支路数Nb 变压器支路数Nt 发电机节点数Ng 负荷节点数Nl
int Nbg=0; //接地支路数
Branch_Info *Branch; //支路数据
Generator_Info *Generator; //发电机节点数据
Load_Info *Load; //负荷节点数据
Node_Info *Node; //节点数据
PVNode_Info *PVNode; //PV节点数据
NodalPower_Info *NodalPower; //节点功率
NodalPower_Info *GenePower; //发电机节点功率
NodalVoltage_Info *NodalVoltage; //节点电压
/*****节点优化*****/
int *OptNodeNum; //优化节点排序数组指针
int ErrorNode; //最大功率误差节点号
/*****导纳矩阵相关*****/
int *NYseq,*NYsum; //各行非对角元素首地址数组指针NYseq 各行非对角元素个数数组指针NYsum
U_Info *U1,*U2; //B'上三角矩阵元素U1 B''上三角矩阵元素U2
double *D1,*D2; //B'对角矩阵元素D1 B''对角矩阵元素D2
int *NUsum1,*NUsum2; //B'因子表上三角矩阵各行非对角元素数 B''因子表上三角矩阵各行非对角元素数
Yii_Info *Yii;
Yij_Info *Yij; //导纳矩阵Y对角元素Yii 非对角元素Yij
Yii_Info *Yii1;
Yij_Info *Yij1; //用于形成B'的矩阵Y1对角元素Yii1 非对角元素Yij1
Yii_Info *Yii2;
Yij_Info *Yij2; //用于形成B''的矩阵Y2对角元素Yii2 非对角元素Yij2
double NowError;
int flag;
double *DI1,*DI2;
double Dtheta,Dv;
double MaxError;
int MaxErrorNode;
int cnt;
////////////////////////
//////////函数//////////
////////////////////////
/*****主函数*****/
void main()
{
while(1)
{
/*step1：显示欢迎信息*/
cout<<endl<<"****************************PQ解耦法潮流计算程序****************************"<<endl<<endl;
cout<<" 1.IEEE 5节点系统"<<endl;
cout<<" 2.IEEE 14节点系统"<<endl;
cout<<" 3.IEEE 30节点系统"<<endl;
cout<<" 4.IEEE 57节点系统"<<endl;
cout<<" 5.IEEE 118节点系统"<<endl;
cout<<" 6.自定义文件"<<endl;
cout<<"请输入序号并回车：";
/*step2：用户输入*/
cin>>number;
switch(number)
{
case 1:
filename="5.txt";
break;
case 2:
filename="14.txt";
break;
case 3:
filename="30.txt";
break;
case 4:
filename="57.txt";
break;
case 5:
filename="118.txt";
break;
case 6:
cout<<"请输入文件名：";
cin>>file;
filename=file;
break;
}
/*step3：确定文件名是否正确 打开文件并读取数据*/
ifstream in(filename,ios::nocreate);
if(!in)
{
cout<<"文件名错误！按任意键返回"<<endl;
system("pause");
continue;
}
else
Read(filename);
/*step3：T2节点编号优化*/
NodeOpt();
/*step4：形成导纳矩阵*/
YFormation();
/*step5：形成B' B''及因子表*/
NUsum1=new int[N+1];
NUsum2=new int[N+1];
D1=new double[N+1];
D2=new double[N+1];
U1=new U_Info[(Nb+Nt)*8];
U2=new U_Info[(Nb+Nt)*8];
BFormation(Yii1,Yij1,1,NUsum1,U1,D1);
BFormation(Yii2,Yij2,2,NUsum2,U2,D2);
//输出
cout<<endl<<"5.生成因子表"<<endl;
//输出上三角矩阵各行非对角元素数
cout<<endl<<"第一因子表上三角矩阵各行非对角元素数："<<endl;
for(int i=1;i<N;i++)
cout<<"第"<<i<<"行 "<<NUsum1[i]<<"个"<<endl;
cout<<endl<<"第二因子表上三角矩阵各行非对角元素数："<<endl;
for(i=1;i<N;i++)
cout<<"第"<<i<<"行 "<<NUsum2[i]<<"个"<<endl;
cout<<endl;
system("pause");
//输出因子表对角元素
cout<<endl<<"因子表对角元素D1:"<<endl;
int t1=0;
int t2=0;
for(i=1;i<N;i++)
{
cout<<i<<" "<<D1[i]<<endl;
if(i<N)
{
t1+=NUsum1[i];
t2+=NUsum2[i];
}
}
cout<<endl<<"因子表对角元素D2:"<<endl;
for(i=1;i<N;i++)
cout<<i<<" "<<D2[i]<<endl;
cout<<endl;
system("pause");
//输出因子表上三角元
cout<<endl<<"第一因子表上三角元U1="<<endl;
for(i=1;i<=t1;i++)
cout<<i<<setw(12)<<U1[i].value<<endl;
cout<<endl<<"第二因子表上三角元U2="<<endl;
for(i=1;i<=t2;i++)
cout<<i<<setw(12)<<U2[i].value<<endl;
cout<<endl;
system("pause");
/*step6：赋节点电压初值*/
NodalVoltage=new NodalVoltage_Info[N+1];
Initial(1,0);
/*step7：进行迭代*/
cnt=1;
NodalPower=new NodalPower_Info[N+1];
GenePower=new NodalPower_Info[N+1];
DI1=new double[N+1];
DI2=new double[N+1];
NowError=100; //赋误差初值
cout<<endl<<"按任意键开始迭代"<<endl<<endl;
system("pause");
while(NowError>Error) //误差不满足要求则继续迭代
{
//P迭代
PQCal(1); //计算节点功率
PQErrorCal(DI1,1); //计算节点功率误差
SolvEqu(U1,D1,DI1,NUsum1); //解线性方程组
for(i=1;i<N;i++) //修正
{
Dtheta=DI1[i]/NodalVoltage[i].V;
NodalVoltage[i].theta-=Dtheta;
}
NowError=MaxError;
MaxErrorNode=ErrorNode;
//Q迭代
PQCal(2); //计算节点功率
PQErrorCal(DI2,2); //计算节点功率误差
SolvEqu(U2,D2,DI2,NUsum2); //解线性方程组
for(i=1;i<N;i++) //修正
{
Dv=DI2[i];
NodalVoltage[i].V-=Dv;
}
if(NowError<MaxError) //判断最大误差
{
NowError=MaxError;
MaxErrorNode=ErrorNode;
}
//输出每次迭代结果
cout<<"============================================================="<<endl;
cout<<endl<<"第"<<cnt<<"次迭代"<<endl;
cout<<"最大误差："<<NowError<<" 最大误差节点号："<<MaxErrorNode<<endl<<endl;
for(i=1;i<N;i++)
cout<<"节点"<<i<<" ΔP:"<<setw(15)<<DI1[i]<<setw(5)<<"θ:"<<setw(15)<<NodalVoltage[i].theta<<endl;
for(i=1;i<N;i++)
cout<<"节点"<<i<<" ΔQ:"<<setw(15)<<DI2[i]<<setw(5)<<"V:"<<setw(15)<<NodalVoltage[i].V<<endl;
cnt++;
cout<<endl;
if(NowError<Error)
{
cout<<"经"<<cnt<<"次迭代后收敛"<<endl<<endl;
}
if(cnt>Mmax)
{
cout<<"潮流计算结果不收敛!"<<endl;
break;
}
}
/*step8：输出结果*/
OutData();
system("pause");
}
}
/*****数据读取*****/
void Read(char *filename)
{
char head[100],enter; //表头 换行符寄存器
/*step1：打开文件*/
ifstream in(filename);
/*step2：读取信息*/
//基本信息
in.getline(head,100); //跳过表头
in>>Mmax>>SB>>V0; //读取最大迭代次数Mmax 系统基准容量SB 系统基准电压V0
in>>enter; //跳过换行符
in.getline(head,100); //跳过表头
in>>N>>Nb>>Nt>>Ng>>Nl; //读取节点数N 线路支路数Nb 变压器支路数Nt 发电机节点数Ng 负荷节点数Nl
//支路
in>>enter; //跳过换行符
in.getline(head,100); //跳过表头
Branch=new Branch_Info[Nb+Nt+1];
for(int i=1;i<=Nb+Nt;i++)
{
in>>Branch[i].i>>Branch[i].j>>Branch[i].R>>Branch[i].X>>Branch[i].YK;
}
//发电机节点
in>>enter; //跳过换行符
in.getline(head,100); //跳过表头
Generator=new Generator_Info[Ng+1];
for(i=1;i<=Ng;i++)
{
in>>Generator[i].i>>Generator[i].j>>Generator[i].P>>Generator[i].Q>>Generator[i].V;
}
//负荷节点
Load=new Load_Info[Nl+1];
for(i=1;i<=Nl;i++)
{
in>>Load[i].i>>Load[i].j>>Load[i].P>>Load[i].Q>>Load[i].V;
}
in.close();
/*step3:输出*/
cout<<endl<<"***************************************************************"<<endl;
cout<<endl<<"1.系统信息"<<endl;
//基本信息
cout<<endl<<"=======================基本信息======================="<<endl;
cout<<"最大迭代次数\t"<<"系统基准容量\t"<<"系统基准电压"<<endl;
cout<<Mmax<<"\t\t"<<SB<<"\t\t"<<V0<<endl;
cout<<"系统节点数\t"<<"线路支路数\t"<<"变压器支路数\t"<<"发电机节点数\t"<<"负荷节点数"<<endl;
cout<<N<<"\t\t"<<Nb<<"\t\t"<<Nt<<"\t\t"<<Ng<<"\t\t"<<Nl<<endl<<endl;
system("pause");
//支路信息
cout<<endl<<"=======================支路信息======================="<<endl;
cout<<"支路连接点i\t"<<"支路连接点j\t"<<"支路电阻\t"<<"支路电抗\t"<<"支路接地导纳"<<endl;
for(i=1;i<=Nb+Nt;i++)
{
cout<<Branch[i].i<<"\t\t"<<Branch[i].j<<"\t\t"<<Branch[i].R<<"\t\t"<<Branch[i].X<<"\t\t"<<Branch[i].YK<<endl;
}
cout<<endl;
system("pause");
/*节点信息*/
cout<<endl<<"=======================节点信息======================="<<endl;
cout<<"节点编号\t"<<"节点类型\t"<<"节点有功功率\t"<<"节点无功功率\t"<<"节点电压"<<endl;
for(i=1;i<=Ng;i++)
{
cout<<Generator[i].i<<"\t\t"<<Generator[i].j<<"\t\t"<<Generator[i].P<<"\t\t"<<Generator[i].Q<<"\t\t"<<Generator[i].V<<endl;
}
for(i=1;i<=Nl;i++)
{
cout<<Load[i].i<<"\t\t"<<Load[i].j<<"\t\t"<<Load[i].P<<"\t\t"<<Load[i].Q<<"\t\t"<<Load[i].V<<endl;
}
cout<<endl;
system("pause");
}
/*****节点编号优化*****/
void NodeOpt()
{
Node=new Node_Info[N+1]; //节点结构体
int Balance=0; //平衡节点号
/*step1：初始化*/
for(int i=1;i<=N;i++)
{
Node[i].num=i;
Node[i].outnum=0;
for(int ii=1;ii<=20;ii++)
Node[i].connect[ii]=0;
}
/*step2：确定平衡节点 且将其出线数设为1000*/
for(i=1;i<=Ng;i++)
{
if(Generator[i].j==0)
Balance=Generator[i].i;
}
Node[Balance].outnum=1000;
/*step3：确定各节点连接关系*/
for(i=1;i<=Nb+Nt;i++)
{
//判断是否为接地支路 若是则不添加连接关系
if(Branch[i].i==Branch[i].j)
{
Nbg++;
continue;
}
//判断是否为连接平衡节点的支路 若是则不添加连接关系
else if(Branch[i].i==Balance||Branch[i].i==Balance)
continue;
//判断是否已有连接关系 若是则不再添加连接关系
for(int ii=1;ii<=Node[Branch[i].i].outnum;ii++)
{
if(Node[Branch[i].i].connect[ii]==Branch[i].j)
break;
}
//添加连接关系
if(ii>Node[Branch[i].i].outnum)
{
Node[Branch[i].i].outnum++;
Node[Branch[i].i].connect[Node[Branch[i].i].outnum]=Branch[i].j;
Node[Branch[i].j].outnum++;
Node[Branch[i].j].connect[Node[Branch[i].j].outnum]=Branch[i].i;
}
}
/*step4：输入PV节点信息*/
Npv=0;
PVNode=new PVNode_Info[Ng+1];
for(i=1;i<=Ng;i++)
{
if(Generator[i].j==-1)
{
Npv++;
PVNode[Npv].i=Generator[i].i;
PVNode[Npv].V=Generator[i].V;
}
}
/*step5：输出各节点连接情况*/
cout<<endl<<"***************************************************************"<<endl;
cout<<endl<<"2.节点连接情况"<<endl<<endl;
for(i=1;i<=N;i++)
{
if(Node[i].outnum>0&&i!=Balance)
{
cout<<"节点"<<i<<"出线数为"<<Node[i].outnum<<"，连接的节点有：";
for(int ii=1;ii<=Node[i].outnum;ii++)
cout<<Node[i].connect[ii]<<" ";
cout<<endl;
}
}
cout<<endl<<"PV节点有"<<Npv<<"个，为";
for(i=1;i<=Npv;i++)
{
cout<<PVNode[i].i<<" ";
}
cout<<endl<<"平衡节点为"<<Balance<<endl;
cout<<"接地支路有"<<Nbg<<"条"<<endl<<endl;
system("pause");
/*step6：半动态节点编号优化*/
OptNodeNum=new int[N+1];
int leastnum;
OptNodeNum[N]=Balance;
for(i=1;i<=N-1;i++)
{
//找出出线数最小节点
leastnum=1;
for(int j=1;j<=N;j++)
{
if(Node[j].outnum<Node[leastnum].outnum)
leastnum=j;
}
OptNodeNum[i]=leastnum; //将新节点序号写入优化编号数组
/*
cout<<"此次消去节点为："<<leastnum<<endl; //输出消去节点
system("pause");
*/
//消去节点 更新出线数
for(j=1;j<=Node[leastnum].outnum;j++)
{
for(int k=1;k<=Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum;k++)
if(Node[Node[leastnum].connect[j]].connect[k]==leastnum) //判断消去节点是否是该节点连接列表的最后一个
break;
if(k==Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum) //若消去节点是该节点连接列表的最后一个 则接将该节点出线数-1
Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum--;
else //若消去节点不是该节点连接列表的最后一个 则将该节点出线数-1 并将其他相连节点前移
{
for(k=k;k<Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum;k++)
Node[Node[leastnum].connect[j]].connect[k]=Node[Node[leastnum].connect[j]].connect[k+1];
Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum--;
}
}
/*
for(j=1;j<=N;j++) //输出消去后节点连接变化情况
{
if(Node[j].outnum!=1000&&j!=leastnum)
{
cout<<"此次消去后节点"<<j<<"的出线数为"<<Node[j].outnum<<"，与其连接的节点有：";
for(int k=1;k<=Node[j].outnum;k++)
cout<<"节点"<<Node[j].connect[k]<<" ";
cout<<endl;
}
}
system("pause");
*/
//追加支路 更新出线数
for(j=1;j<=Node[leastnum].outnum-1;j++) //判断与消去节点leastnum相连的第j节点和第k节点是否相连 若是则追加支路
{
for(int k=j+1;k<=Node[leastnum].outnum;k++)
{
for(int n=1;n<=Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum;n++)
{
if(Node[Node[leastnum].connect[j]].connect[n]==Node[leastnum].connect[k])
break;
}
if(n>Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum)
{
Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum++;
Node[Node[leastnum].connect[j]].connect[Node[Node[leastnum].connect[j]].outnum]=Node[leastnum].connect[k];
Node[Node[leastnum].connect[k]].outnum++;
Node[Node[leastnum].connect[k]].connect[Node[Node[leastnum].connect[k]].outnum]=Node[leastnum].connect[j];
}
}
}
/*
for(j=1;j<=N;j++) //输出追加后节点连接变化情况
{
if(Node[j].outnum!=1000&&j!=leastnum)
{
cout<<"此次追加后节点"<<j<<"的出线数为"<<Node[j].outnum<<"，与其连接的节点有：";
for(int k=1;k<=Node[j].outnum;k++)
cout<<"节点"<<Node[j].connect[k]<<" ";
cout<<endl;
}
}
system("pause");
*/
Node[leastnum].outnum=1000; //将已排序过节点排除比较
}
/*step7：更新节点编号*/
for(i=1;i<=N;i++)
Node[OptNodeNum[i]].num=i;
//PV节点
for(i=1;i<=Npv;i++)
PVNode[i].i=Node[PVNode[i].i].num;
//发电机节点
for(i=1;i<=Ng;i++)
Generator[i].i=Node[Generator[i].i].num;
//负荷节点
for(i=1;i<=Nl;i++)
Load[i].i=Node[Load[i].i].num;
/*step8：节点重新排序*/
//PV节点
PVNode_Info PVtemp;
for(i=1;i<Npv;i++)
for(int j=Npv;j>i;j--)
if(PVNode[j-1].i>PVNode[j].i)
{
PVtemp=PVNode[j];
PVNode[j]=PVNode[j-1];
PVNode[j-1]=PVtemp;
}
//发电机节点
Generator_Info Genetemp;
for(i=1;i<Ng;i++)
for(int j=Ng;j>i;j--)
if(Generator[j-1].i>Generator[j].i)
{
Genetemp=Generator[j];
Generator[j]=Generator[j-1];
Generator[j-1]=Genetemp;
}
//负荷节点
Load_Info Loadtemp;
for(i=1;i<Nl;i++)
for(int j=Nl;j>i;j--)
if(Load[j-1].i>Load[j].i)
{
Loadtemp=Load[j];
Load[j]=Load[j-1];
Load[j-1]=Loadtemp;
}
/*step9：更新支路和节点信息*/
//线路支路
for(i=1;i<=Nb;i++)
{
Branch[i].i=Node[Branch[i].i].num;
Branch[i].j=Node[Branch[i].j].num;
}
//变压器支路
for(i=Nb+1;i<=Nb+Nt;i++)
{
Branch[i].i=Node[Branch[i].i].num;
Branch[i].j=-Node[Branch[i].j].num; //负号作为变压器支路标志
}
//支路编号更新
Branch_Info Branchtem; //临时变量
int k=0;
for(i=1;i<=Nb+Nt-Nbg;i++)
{
if(abs(Branch[i].i)>abs(Branch[i].j)) //支路两端节点号较小的排在前面
{
int j=Branch[i].i;
Branch[i].i=Branch[i].j;
Branch[i].j=j;
}
else if(Branch[i].i==Branch[i].j) //将接地支路排在最后
{
Branchtem=Branch[i];
Branch[i]=Branch[Nb+Nt-k];
Branch[Nb+Nt-k]=Branchtem;
k++;
if(abs(Branch[i].i)>abs(Branch[i].j))
{
int j=Branch[i].i;
Branch[i].i=Branch[i].j;
Branch[i].j=j;
}
}
}
k=1;
for(i=1;i<=N;i++) //将支路按照节点编号从小到大排列
{
for(int j=1;j<=Nb+Nt-Nbg;j++)
{
if(abs(Branch[j].i)==i)
{
Branchtem=Branch[k];
Branch[k]=Branch[j];
Branch[j]=Branchtem;
k++;
}
}
}
for(i=1;i<=N;i++)
{
for(int j=i+1;j<=Nb+Nt-Nbg;j++)
{
if(abs(Branch[i].i)!=abs(Branch[j].i))
break;
if(abs(Branch[i].i)==abs(Branch[j].i)&&abs(Branch[i].j)>abs(Branch[j].j))
{
Branchtem=Branch[i];
Branch[i]=Branch[j];
Branch[j]=Branchtem;
}
}
}
/*step10：输出优化结果*/
cout<<endl<<"***************************************************************"<<endl;
cout<<endl<<"3.T2节点编号优化"<<endl<<endl;
//节点优化结果
for(i=1;i<=N;i++)
cout<<"原第"<<i<<"节点，经半动态优化后编号为"<<Node[i].num<<endl;
cout<<endl;
system("pause");
//优化后支路信息
cout<<endl<<"=======================优化后支路信息======================="<<endl;
cout<<"支路连接点i\t"<<"支路连接点j\t"<<"支路电阻\t"<<"支路电抗\t"<<"支路接地导纳"<<endl;
for(i=1;i<=Nb+Nt;i++)
{
cout<<Branch[i].i<<"\t\t"<<Branch[i].j<<"\t\t"<<Branch[i].R<<"\t\t"<<Branch[i].X<<"\t\t"<<Branch[i].YK<<endl;
}
cout<<endl;
system("pause");
//优化后节点信息
cout<<endl<<"=======================优化后节点信息======================="<<endl;
cout<<"节点编号\t"<<"节点类型\t"<<"节点有功功率\t"<<"节点无功功率\t"<<"节点电压"<<endl;
for(i=1;i<=Ng;i++)
{
cout<<Generator[i].i<<"\t\t"<<Generator[i].j<<"\t\t"<<Generator[i].P<<"\t\t"<<Generator[i].Q<<"\t\t"<<Generator[i].V<<endl;
}
for(i=1;i<=Nl;i++)
{
cout<<Load[i].i<<"\t\t"<<Load[i].j<<"\t\t"<<Load[i].P<<"\t\t"<<Load[i].Q<<"\t\t"<<Load[i].V<<endl;
}
cout<<endl;
cout<<"PV节点有"<<Npv<<"个，为";
for(i=1;i<=Npv;i++)
{
cout<<PVNode[i].i<<" ";
}
cout<<endl;
cout<<"平衡节点为节点"<<N<<endl;
cout<<"接地支路有"<<Nbg<<"条"<<endl<<endl;
system("pause");
}
/*****导纳矩阵形成*****/
void YFormation()
{
int i,j; //连接节点编号
double R,X,YK,Zmag2; //支路电阻 电抗 接地导纳 阻抗幅值
double G,B,b; //导纳实部 虚部
Yii=new Yii_Info[N+1];
Yij=new Yij_Info[Nb+Nt+1]; //Y存放导纳矩阵
Yii1=new Yii_Info[N+1];
Yij1=new Yij_Info[Nb+Nt+1]; //Y1用于形成B'（不考虑接地支路）
Yii2=new Yii_Info[N+1];
Yij2=new Yij_Info[Nb+Nt+1]; //Y2用于形成B''（不考虑线路电阻）
NYsum=new int[N+1];
NYseq=new int[N+1];
/*step1：初始化*/
for(int n=1;n<=N;n++) //初始化对角元素
{
Yii[n].G=0;
Yii[n].B=0;
Yii1[n].G=0;
Yii1[n].B=0;
Yii2[n].G=0;
Yii2[n].B=0;
NYsum[n]=0;
}
for(n=1;n<=Nb+Nt;n++) //初始化非对角元素
{
Yij[n].G=0;
Yij[n].B=0;
Yij1[n].G=0;
Yij1[n].B=0;
Yij2[n].G=0;
Yij2[n].B=0;
}
/*step2：形成不考虑接地支路的导纳矩阵*/
for(n=1;n<=Nb+Nt;n++)
{
i=abs(Branch[n].i);
j=abs(Branch[n].j);
R=Branch[n].R;
X=Branch[n].X;
YK=Branch[n].YK;
if(i==j) //跳过对地支路
continue;
//计算该支路导纳
Zmag2=R*R+X*X; //阻抗幅值
G=R/Zmag2; //导纳实部
B=-X/Zmag2; //导纳虚部
b=-1/X; //不考虑电阻的导纳虚部
if(Branch[n].i<0||Branch[n].j<0)
{
Yij[n].G=-G/YK; //计算变压器支路互导纳 即非对角元素
Yij[n].B=-B/YK;
Yij1[n].G=-G/YK;
Yij1[n].B=-B/YK;
Yij2[n].G=0;
Yij2[n].B=-b/YK;
Yii[i].G=Yii[i].G+G/YK; //计算变压器节点自导纳 即对角元素
Yii[i].B=Yii[i].B+B/YK;
Yii[j].G=Yii[j].G+G/YK;
Yii[j].B=Yii[j].B+B/YK;
Yii1[i].G=Yii1[i].G+G/YK;
Yii1[i].B=Yii1[i].B+B/YK;
Yii1[j].G=Yii1[j].G+G/YK;
Yii1[j].B=Yii1[j].B+B/YK;
Yii2[i].B=Yii2[i].B+b/YK;
Yii2[j].B=Yii2[j].B+b/YK;
}
else
{
Yij[n].G=-G; //计算线路支路互导纳 即非对角元素
Yij[n].B=-B;
Yij1[n].G=-G;
Yij1[n].B=-B;
Yij2[n].G=0;
Yij2[n].B=-b;
Yii[i].G=Yii[i].G+G; //计算线路节点自导纳 即对角元素
Yii[i].B=Yii[i].B+B;
Yii[j].G=Yii[j].G+G;
Yii[j].B=Yii[j].B+B;
Yii1[i].G=Yii1[i].G+G;
Yii1[i].B=Yii1[i].B+B;
Yii1[j].G=Yii1[j].G+G;
Yii1[j].B=Yii1[j].B+B;
Yii2[i].B=Yii2[i].B+b;
Yii2[j].B=Yii2[j].B+b;
}
Yij[n].j=j;
Yij1[n].j=j;
Yij2[n].j=j;
NYsum[i]=NYsum[i]+1;
}
NYseq[1]=1;
for(i=1;i<N;i++)
NYseq[i+1]=NYseq[i]+NYsum[i];
/*step3：追加接地支路*/
for(n=1;n<=Nb+Nt;n++)
{
i=Branch[n].i;
j=Branch[n].j;
R=Branch[n].R;
X=Branch[n].X;
YK=Branch[n].YK;
if(i==j) //加入对地支路
{
Yii[i].B=Yii[i].B+1.0/X;
Yii2[i].B=Yii2[i].B+1.0/X;
continue;
}
if(i<0||j<0)
{
if(i<0)
{
i=abs(i); //i为非标准变比侧
G=Yij[n].G;
B=Yij[n].B;
b=Yij2[n].B;
Yii[i].G=Yii[i].G+(1.0-1.0/YK)*G;
Yii[i].B=Yii[i].B+(1.0-1.0/YK)*B;
Yii2[i].B=Yii2[i].B+(1.0-1.0/YK)*b;
Yii[j].G=Yii[j].G+(1.0-YK)*G;
Yii[j].B=Yii[j].B+(1.0-YK)*B;
Yii2[j].B=Yii2[j].B+(1.0-YK)*b;
}
else
{
j=abs(j); //j为非标准变比侧
G=Yij[n].G;
B=Yij[n].B;
b=Yij2[n].B;
Yii[j].G=Yii[j].G+(1.0-1.0/YK)*G;
Yii[j].B=Yii[j].B+(1.0-1.0/YK)*B;
Yii2[j].B=Yii2[j].B+(1.0-1.0/YK)*b;
Yii[i].G=Yii[i].G+(1.0-YK)*G;
Yii[i].B=Yii[i].B+(1.0-YK)*B;
Yii2[i].B=Yii2[i].B+(1.0-YK)*b;
}
}
else
{
B=YK; //线路
b=YK;
Yii[i].B=Yii[i].B+B;
Yii[j].B=Yii[j].B+B;
Yii2[i].B=Yii2[i].B+b;
Yii2[j].B=Yii2[j].B+b;
}
}
/*step4：输出导纳矩阵*/
cout<<endl<<"4.计算导纳矩阵"<<endl;
//输出Y
cout<<endl<<"稀疏导纳矩阵对角元:Yii="<<endl;
for(i=1;i<=N;i++)
cout<<i<<setw(10)<<Yii[i].G<<"+"<<setw(10)<<Yii[i].B<<"j"<<endl;
cout<<"稀疏导纳矩阵非对角元:Yij="<<endl;
for(i=1;i<=Nb+Nt-Nbg;i++)
{
cout<<i<<setw(10)<<Yij[i].G<<"+"<<setw(10)<<Yij[i].B<<"j"<<endl;
}
cout<<endl;
system("pause");
//输出Y1
cout<<endl<<"稀疏导纳矩阵对角元:Yii1="<<endl;
for(i=1;i<=N;i++)
cout<<i<<setw(10)<<Yii1[i].G<<"+"<<setw(10)<<Yii1[i].B<<"j"<<endl;
cout<<"稀疏导纳矩阵非对角元:Yij1="<<endl;
for(i=1;i<=Nb+Nt-Nbg;i++)
{
cout<<i<<setw(10)<<Yij1[i].G<<"+"<<setw(10)<<Yij1[i].B<<"j"<<endl;
}
cout<<endl;
system("pause");
//输出Y2
cout<<endl<<"稀疏导纳矩阵对角元:Yii2="<<endl;
for(i=1;i<=N;i++)
cout<<i<<setw(10)<<Yii2[i].G<<"+"<<setw(10)<<Yii2[i].B<<"j"<<endl;
cout<<"稀疏导纳矩阵非对角元:Yij="<<endl;
for(i=1;i<=Nb+Nt-Nbg;i++)
{
cout<<i<<setw(10)<<Yij2[i].G<<"+"<<setw(10)<<Yij2[i].B<<"j"<<endl;
}
cout<<endl;
system("pause");
}
/*****形成B' B''及因子表*****/
void BFormation(Yii_Info *Yii,Yij_Info *Yij,int flag,int *NUsum,U_Info *U,double *D)
//矩阵对角元素Yii 非对角元素Yij Yii1和Yij1用于形成B' Yii2和Yij2用于形成B''
//标识变量flag=1形成B'因子表 flag=2形成B''因子表
//NUsum存放上三角矩阵各行非对角元素数
//D存放因子表的对角元素
{
int n_pv,i_pv; //节点数组计数n_pv 节点号i_pv
int i,j; //行号变量i 列下标变量j
int n,n_u; //临时计数变量n 因子表上三角矩阵元素计数变量
int i_above; //消去行号i计数变量
double *B; //系数矩阵B元素
double Btemp;
B=new double[N+1]; //临时变量
n_pv=1;
i_pv=PVNode[1].i;
for(i=1;i<N;i++)
{
if(flag==2&&i==i_pv)
{
//F部分
n_pv++;
i_pv=PVNode[n_pv].i;
NUsum[i]=0;
D[i]=0.0;
}
else
{
//A部分
for(n=i+1;n<N;n++)
B[n]=0;
B[i]=Yii[i].B;
//B部分
for(n=NYseq[i];n<NYseq[i+1];n++)
{
j=Yij[n].j;
B[j]=Yij[n].B;
}
//C部分
if(flag==2)
{
for(n=1;n<=Npv;n++)
B[PVNode[n].i]=0;
}
//D部分
n_u=1;
for(i_above=1;i_above<i;i_above++)
{
n=1;
while(n<=NUsum[i_above])
{
if(U[n_u].j==i)
{
Btemp=U[n_u].value/D[i_above];
while(n<=NUsum[i_above])
{
j=U[n_u].j;
B[j]-=Btemp*U[n_u].value;
n++;
n_u++;
}
}
else
{
n++;
n_u++;
}
}
}
//E部分
Btemp=1.0/B[i];
D[i]=Btemp;
n=0;
for(j=i+1;j<N;j++)
{
if(B[j]!=0)
{
U[n_u].value=B[j]*Btemp;
U[n_u].j=j;