实验三 电力网络信息存储以及导纳矩阵处理.doc

电力网络信息存储以及导纳矩阵处理是电力系统分析中的关键环节。在本实验中，主要目标是设计一个程序，能够处理任意规模的电力网络数据，包括节点信息和支路信息的输入、查询、以及导纳矩阵的计算和输出。下面将详细解释相关知识点。 电力网络通常由节点（bus）和支路（branch）构成，节点代表电力系统中的电源、负荷或中性点，而支路则连接这些节点，包含线路和变压器等设备。在本实验中，使用了两个类来存储这些信息：`busnode` 和 `branchinf`。 1. `busnode` 类定义了电力网络结点的属性，包括节点编号（busi）、节点名称（busname）、节点类型（bustype）、节点电压幅值（v）、电压相角（cita）、负荷功率P（lp）和Q（lq），以及用于连接其他节点的指针（link）。此外，还有 `busnodeinf` 类来管理所有节点信息，包括插入、删除和查询节点，以及读取和打印网络信息。 2. `branch` 类则包含了支路的始端和末端节点编号（bri, brj）、支路名称（brname）、支路类型（brtype）、电阻（r）、电抗（x）、线路总电纳（b）以及变压器非标准变比（k）。`branchinf` 类用于处理支路信息，包含支路信息表头和表尾，以及用于存储导纳矩阵的二维数组。 导纳矩阵（Admittance Matrix）是电力系统分析中的核心工具，它描述了网络中各节点之间的电气关系。在这个实验中，通过读取节点和支路信息，程序能够生成和输出导纳矩阵。矩阵的元素为复数，包括实部G和虚部B。在稀疏处理方面，当矩阵中大部分元素为零时，可以使用三元组类（`mat`）来存储非零元素，这样可以节省存储空间并优化计算效率。 测试数据包括了005bus.txt和005branch.txt两个文件，它们分别提供了节点和支路的数据。实验还要求实现基于导纳矩阵的稀疏表示，这通常采用压缩存储的方式，如链接列表或压缩行存储。用户可以查询节点信息、网络信息以及导纳矩阵信息，以验证程序的正确性和效率。 附加功能测试数据为自编的IEEE14节点网络信息，这是一个常用的电力系统测试案例，其复杂性适中，可以检验程序的扩展性和适应性。 这个实验旨在让学生掌握电力网络信息的处理方法，理解导纳矩阵的计算原理，以及如何利用数据结构高效地存储和操作大规模网络数据。通过完成此实验，学生将具备电力系统分析的基础知识，并能应用到实际的电力系统建模和计算中。