農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘要：農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于配電網(wǎng)建設(shè)意義重大，因此，本文對(duì)配電網(wǎng)的程序設(shè)計(jì)、算例分析等做出研究以供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村配電網(wǎng)；能量管理；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Abstract: the rural power distribution network energy management system design for distribution network construction is of great significance, therefore, in this paper the distribution network program design, analysis of the example and make research for your reference.

Keywords: rural power distribution network; Energy management; System design

一，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)(OOP)

面向?qū)ο蠹夹g(shù)最初是從面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)開始的，它的出現(xiàn)以60年代Simula語(yǔ)言為標(biāo)志。80年代中后期，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)逐漸成熟，被計(jì)算機(jī)界理解和接受，人們又開始進(jìn)一步考慮面向?qū)ο蟮拈_發(fā)問題。

區(qū)別面向?qū)ο蟮拈_發(fā)和傳統(tǒng)過程的開發(fā)的要素有:對(duì)象識(shí)別和抽象、封裝、多態(tài)性和繼承。對(duì)象(Object)是一個(gè)現(xiàn)實(shí)實(shí)體的抽象，由現(xiàn)實(shí)實(shí)體的過程或信息來定義。一個(gè)對(duì)象可被認(rèn)為是一個(gè)把數(shù)據(jù)(屬性)和程序(方法)封裝在一起的買體，這個(gè)程序產(chǎn)生該對(duì)象的動(dòng)作或?qū)λ�接受到的外界信�?hào)的反應(yīng)。這些對(duì)象操作有時(shí)稱為方法。對(duì)象是個(gè)動(dòng)態(tài)的概念其中的屬性反映了對(duì)象當(dāng)前的狀態(tài)。類(Class)是用來描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合。它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法。對(duì)象是類的實(shí)例。繼承(單一繼承、多重繼承)。繼承性在已有類與派生類之間建立一種依賴關(guān)系，無須對(duì)已有類進(jìn)行修改或只需添加一些成員，便可以得到新的類。這樣把已有模塊作為軟件可重用資源，大大提高軟件的生產(chǎn)效率和可靠性。多態(tài)性。多態(tài)性指同一名稱的行為在多個(gè)類中有不同的解釋。例如:Prepare(準(zhǔn)備)函數(shù)，在Cooking類中是指導(dǎo)如何做飯，而在Working類中是指導(dǎo)如何操作。

面向?qū)ο蠹夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn):

1，面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言常常具有以下特征:對(duì)象生成功能、消息傳遞機(jī)制、類和遺傳機(jī)制。這些概念當(dāng)然可以并且也已經(jīng)在其他編程語(yǔ)言中單獨(dú)出現(xiàn)，但只有在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中，他們才共同出現(xiàn)，以一種獨(dú)特的合作方式互相協(xié)作、互相補(bǔ)充。

2，對(duì)象概念對(duì)軟件解決方案具有莫大的好處，在設(shè)計(jì)優(yōu)秀合理的情況下尤其如此。你可以只編寫一次代碼而在今后反復(fù)重用，所以說，由于面向?qū)ο缶幊虦p少了編寫代碼的總量，從而加快了開發(fā)的進(jìn)度同時(shí)降低了軟件中的錯(cuò)誤量，

用來創(chuàng)建對(duì)象的代碼還可能用于多個(gè)應(yīng)用程序。

3，OOP的另一優(yōu)點(diǎn)是對(duì)代碼結(jié)構(gòu)的影響。像繼承之類的面向?qū)ο蟾拍钔ㄟ^簡(jiǎn)化變量和函數(shù)的方式而便利了軟件的開發(fā)過程。OOP可以更容易地在團(tuán)隊(duì)之間劃分編碼任務(wù)。同時(shí)，由于采用OOP，辨別子類代碼的依附關(guān)系也變得更簡(jiǎn)單了(比如說繼承對(duì)象的代碼)，此外，軟件的測(cè)試和調(diào)試也得以大大簡(jiǎn)化。但是OOP也存在一些固有的缺點(diǎn)。假如某個(gè)類被修改了，那么所有依賴該類的代碼都必須重新測(cè)試，而且還可能需要重新修改以支持類的變更;如果文檔沒有得到仔細(xì)的維護(hù)，那么我們很難確定哪些代碼采用了父類(被繼承的代碼)，假如在開發(fā)后期發(fā)現(xiàn)了軟件中的錯(cuò)誤，那么它可能影響應(yīng)用程字中的相當(dāng)大部分的代碼;面向?qū)ο缶幊淘诰幊趟枷肷贤瑐鹘y(tǒng)開發(fā)不同，需要開發(fā)人員轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)開發(fā)中所具備的慣性思維方式。

Visual C ++是Microsoft公司的重要產(chǎn)品，它被認(rèn)為是目前最好的軟件開發(fā)工具之一，受到軟件開發(fā)人員的青睞。它作為一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，不僅支持傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法，更重要的是它能支持面向?qū)ο�、可視化的開發(fā)風(fēng)格。

二，程序設(shè)計(jì)與算例分析

1，農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)分為:實(shí)時(shí)線損計(jì)算模塊、無功優(yōu)化模塊、無功曲線繪制模塊。其中線損計(jì)算模塊是無功優(yōu)化模塊和無功曲線繪制模塊賴以計(jì)算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，包括網(wǎng)絡(luò)元件物理參數(shù)的獲取、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治�、線損計(jì)算;無功優(yōu)化模塊包括潮流計(jì)算和無功優(yōu)化兩部分。數(shù)據(jù)在三個(gè)模塊之間的流動(dòng)關(guān)系如下圖所示：

本文以某變電站配電系統(tǒng)某條支路的實(shí)驗(yàn)分析已經(jīng)分別驗(yàn)證了系統(tǒng)拓?fù)浞治龊蜔o功優(yōu)化部分，結(jié)果顯示：計(jì)算得出網(wǎng)絡(luò)接線結(jié)構(gòu)和設(shè)備參數(shù)，再加上測(cè)量設(shè)備提供的運(yùn)行參數(shù)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拓?fù)浞治黾俺绷饔?jì)算結(jié)果與配電接線圖參數(shù)一樣，由此可知其結(jié)果正確。

按照拓?fù)浞治黾俺绷饔?jì)算，在進(jìn)行無功優(yōu)化前須對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行靈敏度分析。求出每個(gè)節(jié)點(diǎn)無功變化對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)損的影響的量值，及每個(gè)節(jié)點(diǎn)的靈敏度系數(shù)，計(jì)算數(shù)據(jù)然后按照所得數(shù)據(jù)對(duì)部分補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，優(yōu)化結(jié)果使各節(jié)點(diǎn)電壓、功率損耗得到了改善。

然后統(tǒng)計(jì)某配電網(wǎng)支路在某日運(yùn)行數(shù)據(jù)，來驗(yàn)證無功曲線繪制模塊，進(jìn)而利用三次樣條插值法，計(jì)算中間點(diǎn)函數(shù)值，并繪制無功曲線。通過曲線圖可以發(fā)現(xiàn)：用三次樣條插值法，可根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的值得到測(cè)量區(qū)間內(nèi)任意點(diǎn)的值，從而得到光滑曲線，使被測(cè)量的變化得以直觀體現(xiàn)。

2，算例分析

l)本文設(shè)定的規(guī)范字段是檢索數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，由于農(nóng)村配電網(wǎng)的規(guī)模較小，并不會(huì)受到字段長(zhǎng)度的限制。

2)由于線損及潮流計(jì)算是由采集點(diǎn)反向推理得到的，計(jì)算分支節(jié)點(diǎn)處的電壓值會(huì)有一定的誤差，本文采用均值計(jì)算方法以減小誤差值。

3)在本算例中為了便于讀者閱讀，在靈敏度計(jì)算結(jié)果顯示對(duì)話框中加入節(jié)點(diǎn)號(hào)顯示，可以與配電接線圖對(duì)比得到較直觀的認(rèn)識(shí)，實(shí)際系統(tǒng)中可以根據(jù)設(shè)備編號(hào)直接在地理信息系統(tǒng)中顯示。

4)無功曲線繪制模塊中，曲線在個(gè)別點(diǎn)不夠光滑，其原因是由于在某些時(shí)段負(fù)荷變化較快以及所取的插值點(diǎn)有關(guān)。可以在變化較快的時(shí)段取較為密的點(diǎn)進(jìn)行插值，使所繪曲線能準(zhǔn)確的反映負(fù)荷的變化情況。

參考文獻(xiàn)：

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。