農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理的系統(tǒng)設(shè)計研究
農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理的系統(tǒng)設(shè)計研究
摘要：農(nóng)村配電網(wǎng)能量管理的系統(tǒng)設(shè)計對于配電網(wǎng)建設(shè)意義重大，因此，本文對配電網(wǎng)的程序設(shè)計、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
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(OOP)
面向?qū)ο蠹夹g(shù)最初是從面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計開始的，它的出現(xiàn)以60年代Simula語言為標志。80年代中后期，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計逐漸成熟，被計算機界理解和接受，人們又開始進一步考慮面向?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:對象識別和抽象、封裝、多態(tài)性和繼承。對象(Object)是一個現(xiàn)實實體的抽象，由現(xiàn)實實體的過程或信息來定義。一個對象可被認為是一個把數(shù)據(jù)(屬性)和程序(方法)封裝在一起的買體，這個程序產(chǎn)生該對象的動作或?qū)λ邮艿降耐饨缧盘柕姆磻?yīng)。這些對象操作有時稱為方法。對象是個動態(tài)的概念其中的屬性反映了對象當(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象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。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，無須對已有類進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類中有不同的解釋。例如:Prepare(準備)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:
1，面向?qū)ο蟮恼Z言常常具有以下特征:對象生成功能、消息傳遞機制、類和遺傳機制。這些概念當(dāng)然可以并且也已經(jīng)在其他編程語言中單獨出現(xiàn)，但只有在面向?qū)ο笳Z言中，他們才共同出現(xiàn)，以一種獨特的合作方式互相協(xié)作、互相補充。
2，對象概念對軟件解決方案具有莫大的好處，在設(shè)計優(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)的進度同時降低了軟件中的錯誤量，
用來創(chuàng)建對象的代碼還可能用于多個應(yīng)用程序。
3，OOP的另一優(yōu)點是對代碼結(jié)構(gòu)的影響。像繼承之類的面向?qū)ο蟾拍钔ㄟ^簡化變量和函數(shù)的方式而便利了軟件的開發(fā)過程。OOP可以更容易地在團隊之間劃分編碼任務(wù)。同時，由于采用OOP，辨別子類代碼的依附關(guān)系也變得更簡單了(比如說繼承對象的代碼)，此外，軟件的測試和調(diào)試也得以大大簡化。但是OOP也存在一些固有的缺點。假如某個類被修改了，那么所有依賴該類的代碼都必須重新測試，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的維護，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)計語言，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:實時線損計算模塊、無功優(yōu)化模塊、無功曲線繪制模塊。其中線損計算模塊是無功優(yōu)化模塊和無功曲線繪制模塊賴以計算的數(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)拓撲分析、線損計算;無功優(yōu)化模塊包括潮流計算和無功優(yōu)化兩部分。數(shù)據(jù)在三個模塊之間的流動關(guān)系如下圖所示：
本文以某變電站配電系統(tǒng)某條支路的實驗分析已經(jīng)分別驗證了系統(tǒng)拓撲分析和無功優(yōu)化部分，結(jié)果顯示：計算得出網(wǎng)絡(luò)接線結(jié)構(gòu)和設(shè)備參數(shù)，再加上測量設(shè)備提供的運行參數(shù)可對系統(tǒng)進行拓撲分析及潮流計算結(jié)果與配電接線圖參數(shù)一樣，由此可知其結(jié)果正確。
按照拓撲分析及潮流計算，在進行無功優(yōu)化前須對全網(wǎng)進行靈敏度分析。求出每個節(jié)點無功變化對系統(tǒng)網(wǎng)損的影響的量值，及每個節(jié)點的靈敏度系數(shù)，計算數(shù)據(jù)然后按照所得數(shù)據(jù)對部分補償節(jié)點進行補償。對系統(tǒng)進行優(yōu)化計算，優(yōu)化結(jié)果使各節(jié)點電壓、功率損耗得到了改善。
然后統(tǒng)計某配電網(wǎng)支路在某日運行數(shù)據(jù)，來驗證無功曲線繪制模塊，進而利用三次樣條插值法，計算中間點函數(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)測量點的值得到測量區(qū)間內(nèi)任意點的值，從而得到光滑曲線，使被測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，并不會受到字段長度的限制。
2)由于線損及潮流計算是由采集點反向推理得到的，計算分支節(jié)點處的電壓值會有一定的誤差，本文采用均值計算方法以減小誤差值。
3)在本算例中為了便于讀者閱讀，在靈敏度計算結(jié)果顯示對話框中加入節(jié)點號顯示，可以與配電接線圖對比得到較直觀的認識，實際系統(tǒng)中可以根據(jù)設(shè)備編號直接在地理信息系統(tǒng)中顯示。
4)無功曲線繪制模塊中，曲線在個別點不夠光滑，其原因是由于在某些時段負荷變化較快以及所取的插值點有關(guān)�？梢栽谧兓^快的時段取較為密的點進行插值，使所繪曲線能準確的反映負荷的變化情況。
參考文獻：
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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。
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