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摘 要

在本文中介绍了一种变电站设计软件，能够在一定程度上帮助设计人员简化变电所设计流程。变电站设计过程中有很多过程可以使用编程解决，如潮流短路计算，电力设备筛选等。编程解决这些重复性问题，可以减轻设计人员的负担，加速了变电站设计过程。本变电站设计软件使用VBA编程，能够在安装过Excel和visio软件的电脑上直接运行。在变电所设计软件中，设计人员可以在图形交互模块的辅助下完成变电站的一次主接线设计。其中一次模具模块中，常用电力元件的绘制和对应属性的设置已经完成，只需要进行简单的拖拽操作。主接线设计完成之后，程序会生成网络节点数据，在计算模块中运行潮流计算和短路计算，得到网络潮流和电压分布与短路电流分布，结果用于对各电力设备进行选型和校验，并且显示在图形模块中。其中潮流计算使用了经典的牛顿拉夫逊法进行求解，短路计算采取矩阵法解多元方程得到结果。每个对应设备选型时，设计人员输入必要的数据后，程序会自动完成设备选型与校验，在数据表格中挑选出满足要求的设备，并且给出满足要求的设备型号以及参数。变电站设计软件能辅助完成变电站设计工作，有一定的积极作用。

关键词：VBA编程，潮流计算，计算机辅助设计

Abstract

In this paper, a substation design software is introduced, which can help designers to simplify the design process of substation to a certain extent. There are many processes in the design process of substations that can be solved by programming, such as power flow short circuit calculation, power equipment selection, etc. Programming to solve these repetitive problems can reduce the burden on designers and accelerate the substation design process. This substation design software uses VBA programming and can be run directly on a computer with Excel and visio software installed. In the design software of the substation, the designer can complete the primary wiring design of the substation with the assistance of the graphic interaction module. In one of the mold modules, the drawing of common power components and the setting of corresponding attributes have been completed, and only a simple drag and drop operation is required. After the main wiring design is completed, the program will generate network node data, run power flow calculation and short circuit calculation in the calculation module, and obtain the network power flow and voltage distribution and short circuit current distribution. The results are used to select and verify each power equipment Shown in the graphics module. The power flow calculation uses the classical Newton-Raphson method to solve, and the short-circuit calculation uses the matrix method to solve the multivariate equations. For each corresponding device selection, after the designer enters the necessary data, the program will automatically complete the device selection and verification, select the device that meets the requirements in the data table, and give the device model and parameters that meet the requirements. Substation design software can assist in the completion of substation design work and has a certain positive effect.

Key words： VBA programming；Power flow calculation；Computer Aided Design

目录

摘要 1

Abstract 2

1绪论 4

1.1课题的内容、意义 4

1.1.1课题的内容 4

1.1.2课题的意义 4

1.2课题背景 5

1.3本课题主要工作 5

1.4特色及创新 6

2电力网设计 8

2.1模块构成 8

2.2各模块功能 8

2.2.1原始数据输入模块 8

2.2.2电力网选择设计模块 8

2.2.3精确潮流计算模块 9

2.2.4调压计算模块 9

2.3本章小结 10

3电力网绘制 11

3.1利用Visio制图 11

3.2电力网典型接线 11

3.2.1单射式 12

3.2.2双射式 12

3.2.3环网式 13

3.2.4N供一备式 13

3.3本章小结 14

4电力系统潮流计算 15

4.1潮流计算模块 15

4.2牛顿 - 拉夫逊潮流计算方法 15

4.3牛顿方法的原理分析 16

4.4牛顿方法的收敛性分析 16

4.5潮流计算程序设计 17

4.6潮流计算算法的优化提升 17

5结论与展望 18

5.1结论 18

5.2展望 18

谢辞 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1课题的内容、意义

1.1.1课题的内容

电力系统设计是电力系统专业学生必须掌握的基本技能，常规设计包括电力网规划设计和变电所电气初步设计。

Microsoft Office作为一套常用的办公软件套装，大部分人都能够熟练使用。常用组件有 Word、Excel、Visio等，提供了强大的文字、数据、图形处理功能。Excel作为一款电子表格软件，提供了出色的计算功能和图表工具；Visio 作为一款专业的绘图软件，简单、便捷；VBA是Microsoft Office内置的编程语言，与Basic语言互相兼容，采用可视化编程环境。

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