高压输电网潮流的计算机算法程序设计
33复杂电力网潮流计算的计算机解法
3.3复杂电力网潮流计算的计算机解法３.3.1 导纳矩阵的形成１．自导纳ﻫ节点ｉ的自导纳，亦称输入导纳，在数值上等于在节点i施加单位电压,其他节点全部接地时,经节点ｉ注入网络的电流。
主对角线元素,更具体地说，就等于与节点连接的所有支路导纳的和。
ﻫ 2．互导纳ﻫ节点i、j间的互导纳，在数值上等于在节点i施加单位电压,其他节点全部接地时，经节点ｊ注入网络的电流。
非对角线元素。
更具体地说,是连接节点j和节点ｉ支路的导纳之和再加上负号而得。
ﻫ 3.导钠矩阵的特点:ﻫ（1)因为，导纳矩阵Ｙ是对称矩阵;(2）导纳矩阵是稀疏矩阵,每一非对角元素是节点i和j间支路导纳的负值,当ｉ和j间没有直接相连的支路时，即为零，根据一般电力系统的特点,每一节点平均与3-5个相邻节点有直接联系，所以导纳矩阵是一高度稀疏的矩阵；(3）导纳矩阵能从系统网络接线图直观地求出。
ﻫ４.节点导纳矩阵的修改ﻫ（1)从原有网络引出一支路,同时增加一节点，设ｉ为原有网络结点，ｊ为新增节点，新增支路ij的导纳为ｙij。
如图３-17(a）所示。
ﻫ因新增一节点，新的节点导纳阵需增加一阶。
且新增对角元Ｙjj=y ij,新增非对角元Y ij＝Y jｉ＝－y iｊ,同时对原阵中的对角元Y ii进行修改，增加ΔY ii＝y ij。
ﻫ（2)在原有网络节点i、j间增加一支路。
如图3-１7（ｂ)所示。
ﻫ设在节点i增加一条支路，由于没有增加节点数,节点导纳矩阵Y阶次不变,节点的自导纳Ｙii、Yｊｊ和互导纳Yｉｊ分别变化量为(３-57）图３-17 网络接线的变化图(ａ)网络引出一支路，(b)节点间增加一支路,（c)节点间切除一支路，(ｄ)节点间导纳改变ﻫ（3）在原有网络节点i、j间切除一支路。
如图3-17(c）所示。
ﻫ设在节点i切除一条支路，由于没有增加节点数，节点导纳矩阵Y阶次不变,节点的自导纳Y ii、Y jｊ和互导纳Y ij分别发生变化，其变化量为（3－58)（4）原有网络节点i、j间的导纳改变为。
电力系统分析 第2版 第四章 复杂电力系统的潮流计算方法
节点电压方程
电力系统潮流计算实质是电路计算问题。因此，用解电路问题的基本 方法，就可以建立起电力系统潮流计算所需的数学模型——潮流方程。
回路电流方程 割集电压方程 节点电压方程
？
潮流方程
节点电压方程
Ui I ij
i
Ii
yij
I ij I il
Uj
j
I ik
k l
Iij yij (Ui U j )
Yni
Y
U
1
Y1n U 2
Y2n
Ynn
U
i
U U
n
节 点 电 压 列 向 量
节点电压方程
导纳矩阵 Y
Y11 Y12 Y21 Y22 Y Yi1 Yi 2 Yn1 Yn2
Y1i Y1n
Y2i
Y2
n
Yii Yin
Yni Ynn
非对角元素 ：Yij
节点 i 和 j 之间支路导纳的负
电力系统分析
第四章 复杂电力系统的潮流计算方法
复杂电力系统的潮流计算方法
问题引入：
现代电力系统规模庞大，我国主要超高压同步电网规模达数千节点，面
对这样复杂的电力网络，手算方法难以胜任计算潮流任务。
10
节
点
系
统 的
思考：如果采用手算求解，需
潮
要哪些步骤？从哪里开始计算？
流
分
布
复杂电力系统的潮流计算方法
ΔY jj
yij
PART
导纳矩阵的修改
网络结构变化时节点导纳矩阵的修改
问题引入：
电力系统运行方式常会发生某种变化，通常只是对局部区域或个别元 件作一些变化，例如投入或切除一条线路或一台变压器。这只影响了该支路两 端节点的自导纳和它们的互导纳，因此不必重新形成新的导纳矩阵，只需在原 有的导纳矩阵上做适当修改即可。
第一章-电力系统潮流计算的概述
摘要潮流计算是电力系统的各种计算的基础，同时它又是研究电力系统的一项重要分析功能，是进行故障计算，继电保护鉴定，安全分析的工具。
电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。
在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。
潮流计算的目的在于:确定是电力系统的运行方式；检查系统中的各元件是否过压或过载；为电力系统继电保护的整定提供依据;为电力系统的稳定计算提供初值，为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。
因此,电力系统潮流计算是电力系统中一项最基本的计算，既具有一定的独立性，又是研究其他问题的基础。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面,结果显示不直观，难于与其他分析功能集成。
本文以潮流计算软件的开发设计为重点，在数学模型与计算方法的基础上,利用MATELAB语言进行软件编写，和进行了数据测试工作，结果较为准确，收敛效果较好,并且程序设计方法是结构化程序设计方法，该方法基于功能分解，把整个软件工程看作是一个个对象的组合，由于对某个特定问题域来说，该对象组成基本不变，因此，这种基于对象分解方法设计的软件结构上比较稳定，易于维护和扩充。
设计主要采用牛顿—拉扶逊法为算法背景.本软件的主要特点是:（1）操作简单;(2）图形界面直观;（3）运行稳定。
计算准确；关键词：潮流计算；牛顿—拉扶逊法； MATLAB;第一章电力系统潮流计算的概述1。
1电力系统叙述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。
随着工农业生产和城市的发展,电能的需要量迅速增加，而热能资源（如煤田）和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区，为了解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站,然后将电能远距离输送给电力用户。
同时，为了提高供电可靠性以及资源利用的综合经济性，又把许多分散的各种形式的发电站，通过送电线路和变电所联系起来。
潮流计算的基本算法及使用方法
潮流计算的基本算法及使用方法Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】潮流计算的基本算法及使用方法一、 潮流计算的基本算法1.牛顿－拉夫逊法1．1 概述牛顿－拉夫逊法是目前求解非线性方程最好的一种方法。
这种方法的特点就是把对非线性方程的求解过程变成反复对相应的线性方程求解的过程，通常称为逐次线性化过程，就是牛顿－拉夫逊法的核心。
牛顿-拉夫逊法的基本原理是在解的某一邻域内的某一初始点出发，沿着该点的一阶偏导数——雅可比矩阵，朝减小方程的残差的方向前进一步，在新的点上再计算残差和雅可矩阵继续前进，重复这一过程直到残差达到收敛标准，即得到了非线性方程组的解。
因为越靠近解，偏导数的方向越准，收敛速度也越快，所以牛顿法具有二阶收敛特性。
而所谓“某一邻域”是指雅可比方向均指向解的范围，否则可能走向非线性函数的其它极值点，一般来说潮流由平电压即各母线电压(相角为0，幅值为1)启动即在此邻域内。
1．2 一般概念对于非线性代数方程组即 ()0,,,21=n i x x x f ()n i ,2,1= (1－1)在待求量x 的某一个初始计算值()0x 附件，将上式展开泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项，得到如下的线性化的方程组()()()()()0000=∆'+x x f x f (1－2)上式称之为牛顿法的修正方程式。
由此可以求得第一次迭代的修正量()()()[]()()0100x f x f x -'-=∆ (1－3)将()0x ∆和()0x 相加，得到变量的第一次改进值()1x 。
接着再从()1x 出发，重复上述计算过程。
因此从一定的初值()0x 出发，应用牛顿法求解的迭代格式为()()()()()k k k x f x x f -=∆' (1－4)()()()k k k x x x ∆+=+1 (1－5)上两式中：()x f '是函数()x f 对于变量x 的一阶偏导数矩阵，即雅可比矩阵J ；k 为迭代次数。
配电网潮流计算
摘要配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。
本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。
由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。
配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。
配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
关键词配电网，潮流计算，前推回代法AbstractFlow solution of distribution networks is one of software in DMS. Because of the different structures between transmission networks and distribution networks, the corresponding methods in flow solution of distribution networks must be applied. Distributions network is radial shape and in the condition of regular is annular. Another characteristic of distribution networks is cabinet minister of distribution long than transmission networks. The line diameter of distribution networks is thin than transmission networks, it cause R/X is large of distribution networks and the line’s capacitance can neglect. Load flow calculation of distributions network use back/ forward sweep. It has some peculiarities such as simple procedures and good restrain and so on. This method of distribution network is an effective method of calculating the trend, with some practicality.Key words :distribution network，load flow calculation，back/ forward sweep一．电力系统潮流概述1.1 配电网的分类在电力网中起重要分配电能作用的网络称为配电网。
第三章电力系统稳态分析
概述 简单网络的实用潮流计算
开式网
电力网潮流计算的计算机算法
网络建模 建立方程 求解方程
配电网潮流计算的特点
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1
1概述
什么是潮流计算？
确定电力系统在正常运行时电压和功率分布的一种 算法。
潮流计算的意义。
用于电力系统规划和设计； 在电力系统运行中，用于确定运行方式，制定检修
阻抗支路末端的功率为
U1、S1
S1'
S 2 ' S 2S y2P 2 'jQ 2 '
阻抗支路中损耗的功率为
Y
S y1
2
S Z (U S 2 '2)2 Z P 2 '2 U 2 2 Q 2 '2R jP 2 '2 U 2 2 Q 2 '2X
Z
S
' 2
S2、U 2 2
S y2
Y 2
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*
)*
j1
Ui
Pi *jQi n YijUj(i1,2, n)
Ui
j1
*n
P ijQ iU i YijUj (i1,2, n) j1
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3.4 复数变实数（直角坐标系）
Y ijG ijjB ij, U ieijfi
n
P i jQ i (e i jfi) [ (G ijjB ij)(e jjfj)] j 1
试求电源处母线上应有的电压和功率。
线路选用LGJ－120导线，每公里阻抗、导纳为
r1＝0.27欧/公里；x1＝0.412欧/公里 g1＝0；b1＝2.76×10-6西/公里
变压器选用SF－20000/110型，归算至110kV侧的阻抗、导纳
电力系统分析潮流计算最终完整版
电力系统分析潮流计算实验报告姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXXX 班级：XXXXXXXX一、实验目的掌握潮流计算计算机算法的方法，熟悉MATLAB的程序调试方法。
二、实验准备根据课程内容，熟悉MATLAB软件的使用方法，自行学习MATLAB程序的基础语法，并根据所学知识编写潮流计算牛顿拉夫逊法(或PQ分解法) 的计算程序，用相应的算例在MATLAB上进行计算、调试和验证。
三、实验要求每人一组，在实验课时内，调试和修改运行程序，用算例计算输出潮流结果。
四、程序流程五、实验程序%本程序的功能是用牛拉法进行潮流计算%原理介绍详见鞠平著《电气工程》%默认数据为鞠平著《电气工程》例8.4所示数据%B1是支路参数矩阵%第一列和第二列是节点编号。
节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点编号%第三列为支路的串列阻抗参数，含变压器支路此值为变压器短路电抗%第四列为支路的对地导纳参数，含变压器支路此值不代入计算%第五烈为含变压器支路的变压器的变比，变压器非标准电压比%第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，“0”为不含有变压器%B2为节点参数矩阵%第一列为节点注入发电功率参数%第二列为节点负荷功率参数%第三列为节点电压参数%第四列%第五列%第六列为节点类型参数，“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数%X为节点号和对地参数矩阵%第一列为节点编号%第二列为节点对地参数%默认算例% n=4;% n1=4;% isb=4;% pr=0.00001;% B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];% B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];% X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];clear;clc;num=input('是否采用默认数据？(1-默认数据;2-手动输入)');if num==1n=4;n1=4;isb=4;pr=0.00001;B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];elsen=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入支路参数:B1=');B2=input('请输入节点参数:B2=');X=input('节点号和对地参数:X=');endTimes=1; %迭代次数%创建节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:n1if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);else %含有变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+B1(i,5)/B1(i,3)+(1-B1(i,5))/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+B1(i,5)/B1(i,3)+(B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3);endendfor i=1:n1Y(i,i)=Y(i,i)+X(i,2); %计及补偿电容电纳enddisp('导纳矩阵为：');disp(Y); %显示导纳矩阵%初始化OrgS、DetaSOrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1);%创建OrgS，用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2 %不是平衡点&是PQ点h=h+1;for j=1:n%公式8-74%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j ,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3 %不是平衡点&是PV点h=h+1;for j=1:n%公式8-75-a%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压PVU=zeros(n-h-1,1);t=0;for i=1:nif B2(i,6)==3t=t+1;PVU(t,1)=B2(i,3);endend%创建DetaS，用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); %delQiendendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; %delUi endend% DetaS%创建I，用于存储节点电流参数i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));%conj求共轭endend%创建Jacbi(雅可比矩阵)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendenddisp('初始雅可比矩阵为：');disp(Jacbi);%求解修正方程，获取节点电压的不平衡量DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS; %inv矩阵求逆% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理if B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2%开始循环**********************************************************************while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1);h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend% OrgS%创建DetaSh=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;% DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;endend% DetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));endend% I%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendend% JacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:nif B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2Times=Times+1; %迭代次数加1enddisp('迭代次数为：');disp(Times);disp('收敛时电压修正量为：：');disp(DetaU);for k=1:nE(k)=B2(k,3);e(k)=real(E(k));f(k)=imag(E(k));V(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;end%=============== 计算各输出量=========================== disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：'); disp(E); %显示各节点的实际电压标幺值E用复数表示disp('-----------------------------------------------------')disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：');disp(V); %显示各节点的电压大小V的模值disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：');disp(sida); %显示各节点的电压相for p=1:nfor q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q)); %计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p); %计算各节点的功率S = 电压X 注入电流的共轭值enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：');disp(S); %显示各节点的注入功率Sline=zeros(n1,5);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);Sline(i,1)=B1(i,1);Sline(i,2)=B1(i,2);if B1(i,6)==0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*((1-B1(i,5))/B1(i,3))+(conj(E(p))-conj(E(q)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Siz(i)=Si(p,q);endSSi(p,q)=Si(p,q);Sline(i,3)=Siz(i);ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)==0Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*((B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3))+(conj(E(q))-conj(E(p)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Sjy(i)=Sj(q,p);endSSj(q,p)=Sj(q,p);Sline(i,4)=Sjy(i);ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);DDS(i)=DS(i);Sline(i,5)=DS(i);ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗');disp(Sline);六、运行结果及其分析是否采用默认数据？(1-默认数据;2-手动输入)1导纳矩阵为：2.9056 -11.5015i 0.0000 + 5.3173i -1.6606 +3.1617i -1.2450 + 2.3710i0.0000 + 5.3173i 0.0000 - 4.6633i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.6606 + 3.1617i 0.0000 + 0.0000i 2.4904 - 4.7039i -0.8298 + 1.5809i-1.2450 + 2.3710i 0.0000 + 0.0000i -0.8298 + 1.5809i 2.0749 - 3.9089i初始雅可比矩阵为：11.1267 2.7603 -5.3173 0 -3.1617 -1.6606-3.0509 11.8762 0 -5.3173 1.6606 -3.1617-5.3173 0 5.3173 0 0 00 -5.3173 0 4.0092 0 0-3.3198 -1.7436 0 0 4.8217 2.69800 0 0 0 0 2.1000迭代次数为：4收敛时电压修正量为：：1.0e-05 *0.0349-0.2445-0.0101-0.5713-0.0931-0.0073各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：0.9673 - 0.0655i 1.0252 - 0.1666i 1.0495 - 0.0337i 1.0500 + 0.0000i -----------------------------------------------------各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：0.9695 1.0387 1.0500 1.0500-----------------------------------------------------各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：-3.8734 -9.2315 -1.8419 0各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：-0.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3000i 0.2000 + 0.1969i 0.3277 + 0.0443i -----------------------------------------------------各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：S(1,2)=-0.5-0.30713iS(1,3)=-0.24266-0.197iS(1,4)=-0.25734-0.11013iS(3,4)=-0.055551+0.0017528i-----------------------------------------------------各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：S(2,1)=0.5+0.24606iS(3,1)=0.25555+0.1952iS(4,1)=0.2712+0.1014iS(4,3)=0.056496-0.057061i-----------------------------------------------------各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：DS(1,2)=0-0.06107iDS(1,3)=0.012892-0.0018014iDS(1,4)=0.013863-0.0087295iDS(3,4)=0.00094545-0.055308i-----------------------------------------------------各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗1.0000 + 0.0000i2.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3071i 0.5000 + 0.2461i 0.0000 - 0.0611i 1.0000 + 0.0000i3.0000 + 0.0000i -0.2427 - 0.1970i 0.2556 + 0.1952i 0.0129 - 0.0018i 1.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.2573 - 0.1101i 0.2712 + 0.1014i 0.0139 - 0.0087i3.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.0556 + 0.0018i 0.0565 - 0.0571i 0.0009 - 0.0553i七、实验体会及感悟通过这次实验，首先让我对matlab软件有了初步的了解，对它强大的矩阵运算能力有了更深的体会，同时掌握了设置断点和断点调试的一般方法，结合课本上的程序流程图和参考资料上的例子单步跟踪调试，再一次的熟悉了牛顿拉夫逊法潮流计算的一般方法和步骤，对计算机计算潮流计算有了更进一步的认识，在学习潮流计算时，虽然依次学习了节点导纳矩阵，功率方程、雅可比矩阵，但不能将它们联系起来，更不知道其中的原委，通过程序的编写，知道了其中的联系，也知道了每个方程、矩阵在计算中的作用。
第二章 电力系统潮流计算
Ii Ui
， n)
=
Y
j=1 n j=1
n
ij
U
j
(i =1， 2 ， ，n ) (i =1， 2 ， ，n)
=
Z
ij
I
j
Y
j =1
n
ij
U
n
i
Qi = Pi- j U i P j - jQ
第一章
电力系统潮流计算
概 述
第一节
作为研究电力系统稳态运行情况的一种基本电 气计算，电力系统常规潮流计算的任务是根据给 定的网络结构及运行条件（网络结构包括线路、 变电站、电源点的位置等；运行条件是指负荷的 大小及电源出力等），求出整个网络的运行状 态，其中包括各母线的电压、网络中的功率分布 以及功率损耗等等。
Pi = e i
(G
j i
ij
e
f
j
B ij f
+ B ij e
j
)+
j
fi
(G
j i
ij
j
)
) )
(i = 1， 2， ， n )
Q
i
=
fi
(G
j i
ij
e
f
j
B ij f + B ij e
j
ei
(G
j i
ij
j
j
(i = 1， 2，
， n)
潮流方程的极坐标形式为：
Pi = U
一些实际用于生产的潮流程序往往在上述 基本潮流的框架内再加入模拟实际系统运 行控制特点的自动调整计算功能，如潮流 控制，分接头调整等，这部分内容将在本 章第八节中予以介绍。
潮流的计算机算法
若潮流问题的解存在，则标量函数F(x)的最小值应该成为零 。若无解，则目标函数先是逐渐减小，最后停留在某一个不 为零的正值上，计算过程永远不会发散
解代数方程组的问题转化为求非线性多元函数的最小值问题 。
2021/6/22
迭代公式：
x(k 1)x(k)(k) x(k)
式中：x 表示搜索方向；μ表示步长因子，其数值的选择应使目
2021/6/22
一.牛拉法的极坐标形式
P HN
QJ LU/U
（1）
其中：
P ห้องสมุดไป่ตู้
Q
为注入功率的不平衡量
Pi Pisei (GijejBijfj)fi (GijfjBijej)
j i
j i
Qi Qisfi (GijejBijfj)ei (GijfjBijej)
j i
j i
9
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而
Nij
Pi Uj
•Uj
M ij
Qi
j
所以，可以将雅克比矩阵中的N、M略去
Q PM HN LU /U
Q PH 0L 0U /U
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简化 对 H 、 L 二 的： 简化
一 般 线i较 j线G 小 ijB i， j， c故 o ij s 1 ,G is j iin jB ij
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牛拉法性能分析
优点：对于较小规模的电力系统，收敛速度快， 具有良好的收敛可靠性
缺点：对于大规模的电力系统，计算速度和内存 占用量不足
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P-Q分解法潮流计算的修正方程
P-Q分解法是对极坐标牛拉法的简化
简化一：对N,M的简化----由于P主要与 有关,Q主要与U有关，
课程设计潮流计算的计算机算法
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。
对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算是电力系统分析最基本的计算。
除它自身的重要作用之外，在《电力系统分析综合程序》(PSASP)中，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直接难与其他分析功能集成。
网络原始数据输入工作大量且易于出错。
本文采用MATLAB语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。
而采用MATLAB界面直观，运行稳定，计算准确。
关键词：电力系统潮流计算；牛顿—拉夫逊法潮流计算；MATLAB一、概述1.1设计目的与要求.................................................1.1.1 设计目的......................................................1.1.2 设计要求.....................................................1.2 设计题目......................................................1.3 设计内容.....................................................二、电力系统潮流计算概述.....................2.1 电力系统简介..........................................2.2 潮流计算简介..........................................2.3 潮流计算的意义及其发展..................... ..............三、潮流计算设计题目..........................3.1 潮流计算题目........................................3.2 对课题的分析及求解思路........................四、潮流计算算法及手工计算...........................4.1 变压器的∏型等值电路..............................4.2 节点电压方程..............................4.3节点导纳矩阵.............................4.4 导纳矩阵在潮流计算中的应用.......................4.5 潮流计算的手工计算..........................五、Matlab概述....................................5.1 Matlab简介............................................5.2 Matlab的应用............................................5.3 矩阵的运算...........................................5.3.1 与常数的运算.............................................5.3.2 基本数学运算..................................5.3.3 逻辑关系运算....................................5.4 Matlab中的一些命令.................................六、潮流计算流程图及源程序................................6.1 潮流计算流程图..............................6.2 潮流计算源程序图...............................6.3 运行计算结果.......................................总结参考文献1.1 设计目的与要求1.1.1设计目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或C语言或C++语言）；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程。
电力系统网络潮流计算—牛顿拉夫逊法
安徽工程大学本科生课程设计说明书目录安徽工程大学课程设计任务书 (3)摘要 (5)Abstract (5)第一章电力系统潮流计算概述 (6)1.1电力系统概述 (6)1.2 电力系统潮流概述 (7)1.3 潮流计算的目的 (8)1.4电力系统的发展和分析计算 (9)1.5、MATLAB软件的应用 (10)第二章牛顿—拉夫逊法潮流计算基本原理 (11)2.1牛顿—拉夫逊法潮流计算简介 (11)2.2牛顿—拉夫逊法潮流计算计算公式 (11)2.3牛顿—拉夫逊法解题的一般步骤 (14)第三章两机五节点网络潮流计算 (15)3.1 电力系统设计图 (15)3.2两机五节点网络潮流计算的手工算法 (15)3.3牛拉法潮流计算的流程图 (17)3.4 MATLAB算法的计算程序 (18)3.5 MATLAB的计算结果 (23)总结及感想 (37)参考文献及资料 (37)安徽工程大学课程设计任务书12系统接线图其中节点1为平衡节点，节点2、3、4、5为PQ节点。
摘要潮流计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。
潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。
通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。
待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。
它是基于配电网络特有的层次结构特性，论文提出了一种新颖的分层前推回代算法。
该算法将网络支路按层次进行分类，并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗，因而可大幅度提高配电网潮流的计算速度。
论文在MATLAB环境下，利用其快速的复数矩阵运算功能，实现了文中所提的分层前推回代算法，并取得了非常明显的速度效益。
另外，论文还讨论发现，当变压器支路阻抗过小时，利用Π型模型会产生数值巨大的对地导纳，由此会导致潮流不收敛。
电力系统分析潮流实验报告
南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：实验成绩：电力系统潮流计算实验一、实验目的：本实验通过对电力系统潮流计算的计算机程序的编制与调试，获得对复杂电力系统进行潮流计算的计算机程序，使系统潮流计算能够由计算机自行完成，即根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，由计算程序运行完成该电力系统的潮流计算。
通过实验教学加深学生对复杂电力系统潮流计算计算方法的理解，学会运用电力系统的数学模型，掌握潮流计算的过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
二、实验内容：编制调试电力系统潮流计算的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，完成该电力系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。
1、在各种潮流计算的算法中选择一种，按照计算方法编制程序。
2、将事先编制好的电力系统潮流计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。
3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
4、应用计算例题验证程序的计算效果。
三、实验程序：function [e,f,p,q]=flow_out(g,b,kind,e,f)%计算潮流后efpq的终值s=flow(g,b,kind,e,f);k=0;while max(abs(s))>10^-5J=J_out(g,b,kind,e,f);J_ni=inv(J);dv=J_ni*s;l=length(dv)/2;for i=1:le(i)=e(i)-dv(2*i-1);f(i)=f(i)-dv(2*i);ends=flow(g,b,kind,e,f);endl=length(e);for i=1:ls1=0;s2=0;for j=1:ls1=s1+g(i,j)*e(j)-b(i,j)*f(j);s2=s2+g(i,j)*f(j)+b(i,j)*e(j);endp(i)=e(i)*s1+f(i)*s2;q(i)=f(i)*s1-e(i)*s2;endfunction s=flow(g,b,kind,e,f)%计算当前ef与规定的pqv的差值l=length(e);s=zeros(2*l-2,1);for i=1:(l-1)s1=0;s2=0;for j=1:ls1=s1+g(i,j)*e(j)-b(i,j)*f(j);s2=s2+g(i,j)*f(j)+b(i,j)*e(j);ends(2*i-1)=kind(2,i)-e(i)*s1-f(i)*s2;if kind(1,i)==1s(2*i)=kind(3,i)-f(i)*s1+e(i)*s2;elses(2*i)=kind(3,i)^2-f(i)^2-e(i)^2;endendfunction J=J_out(g,b,kind,e,f)%计算节点的雅克比矩阵l=length(e);J=zeros(2*l-2,2*l-2);for i=1:(l-1);if kind(1,i)==1s=PQ_out(g,b,e,f,i);for j=1:(2*l-2)J(2*i-1,j)=s(1,j);J(2*i,j)=s(2,j);endelses=PV_out(g,b,e,f,i);for j=1:(2*l-2)J(2*i-1,j)=s(1,j);J(2*i,j)=s(2,j);endendendfunction pq=PQ_out(g,b,e,f,i)%计算pq节点的雅克比矩阵l=length(e);pq=zeros(2,2*l-2);for j=1:(l-1)if j==is=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));endpq(1,2*i-1)=s-g(i,i)*e(i)-b(i,i)*f(i); s=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));endpq(1,2*i)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);s=0;for k=1:ls=s+(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));endpq(2,2*i-1)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i); s=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));endpq(2,2*i)=s+g(i,i)*e(i)+b(i,i)*f(i);elsepq(1,2*j-1)=-(g(i,j)*e(i)+b(i,j)*f(i)); pq(1,2*j)=b(i,j)*e(i)-g(i,j)*f(i);pq(2,2*j)=-pq(1,2*j-1);pq(2,2*j-1)=pq(1,2*j);endendfunction pv=PV_out(g,b,e,f,i)%计算pv节点的雅克比矩阵l=length(e);pv=zeros(2,2*l-2);for j=1:(l-1)if j==is=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));endpv(1,2*i-1)=s-g(i,i)*e(i)-b(i,i)*f(i); s=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));endpv(1,2*i)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);pv(2,2*i-1)=-2*e(i);pv(2,2*i)=-2*f(i);elsepv(1,2*j-1)=-(g(i,j)*e(i)+b(i,j)*f(i)); pv(1,2*j)=b(i,j)*e(i)-g(i,j)*f(i);endend%数据输入g=[1.042093 -0.588235 0 -0.453858-0.588235 1.069005 0 -0.4807690 0 0 0-0.453858 -0.480769 0 0.9344627];b=[-8.242876 2.352941 3.666667 1.8910742.352941 -4.727377 0 2.4038463.666667 0 -3.333333 01.8910742.40385 0 4.26159];e=[1 1 1.1 1.05];f=[0 0 0 0];kind=[1 1 2 0-0.3 -0.55 0.5 1.05-0.18 -0.13 1.1 0];[e,f,p,q]=flow_out(g,b,kind,e,f);ef四、例题及运行结果在上图所示的简单电力系统中，系统中节点1、2为PQ节点，节点3为PV节点，节点4为平衡节点，已给定P1s+jQ1s=-0.30-j0.18 P2s+jQ2s=-0.55-j0.13 P3s=0.5 V3s=1.10 V4s=1.05∠0°容许误差ε=10-5节点导纳矩阵：各节点电压：节点 e f v ζ1.0.984637 -0.008596 0.984675 -0.5001722.0.958690 -0.108387 0.964798 -6.4503063. 1.092415 0.128955 1.100000 6.7323474. 1.050000 0.000000 1.050000 0.000000各节点功率：节点P Q1-0.300000 -0.1800002–0.550000 -0.13000030.500000 -0.55130540.367883 0.264698结果：五、思考讨论题1.潮流计算有几种方法？简述各种算法的优缺点。
电力系统潮流计算
电力系统潮流计算The final revision was on November 23, 2020电力系统课程设计题目: 电力系统潮流计算院系名称：电气工程学院专业班级：电气F1206班学生姓名：学号：指导教师：张孝远12节点的分类 (5)3 计算方法简介 (6)牛顿—拉夫逊法原理 (6)牛顿—拉夫逊法概要 (6)牛顿法的框图及求解过程 (8)MATLAB简介 (9)4 潮流分布计算 (10)系统的一次接线图 (10)参数计算 (10)丰大及枯大下地潮流分布情况 (14)该地区变压器的有功潮流分布数据 (15)重、过载负荷元件统计表 (17)5 设计心得 (17)参考文献 (18)附录:程序 (19)原始资料一、系统接线图见附件1。
二、系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。
500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。
各元件的参数见附件2。
设计任务1、手动画出该系统的电气一次接线图，建立实际网络和模拟网络之间的联系。
2、根据已有资料，先手算出各元件的参数，后再用Matlab表格核算出各元件的参数。
3、潮流计算1）对两种不同运行方式进行潮流计算，注意110kV电网开环运行。
2）注意将电压调整到合理的范围110kV母线电压控制在106kV～117kV之间;220kV母线电压控制在220 kV～242kV之间。
附件一：72水电站2水电站1303x40C20+8B 2x8A2x31.5D4x7.5水电站5E2x1090+120H12.5+31.5FG1x31.5水电站324L2x150火电厂1x50M110kV线路220kV线路课程设计地理接线示意图110kV变电站220kV变电站牵引站火电厂水电站500kV变电站附件二：1、变压器：两个220kV变电站均采用参数一致的三绕组变压器，具体参数如下。
220kV变电站参数表110kV及以下的变电站的变压器省略，即可将负荷直接挂在110kV母线上。
电力网的潮流计算
供配电系统电力网的潮流计算Power flow calculation of power supply and distribution network1.潮流计算:给定电力系统接线方式和运行条件,确定系统各部分稳定运行状态下的参量计算.已知:发电机有功和无功出力,负荷有功和无功需求 平衡节电电压和相位 枢纽点电压求取:节点电压幅值和相位;支路功率和网络损耗等. 2.潮流计算的用途规划设计中,检验方案能否满足各种运行方式的要求; 运行中,进行安全分析,运行方式确定等 调度,提供初始运行方式 3.潮流计算分类离线计算：主要用于系统规划设计和运行中安排系统运行方式。
在线计算：主要用于对运行中系统的经常监视和实时控制。
§4-1 电力网的电压计算V oltage calculation in the power network稳态计算时不考虑发电机内部电磁过程，将发电机母线视作系统的边界点。
三相复功率 ϕϕsin 3cos 33~*UI j UI jQ P I U S +=+==∙式中 U-线电压； I-线电流； i u ϕϕϕ-= 则：UI Q P S 322=+=；I U S ph 3= , ph U -相电压幅值；ϕcos S P =; ϕsin S Q =ϕ=Ptg Q注意:1.负荷以滞后功率因数运行时所吸收的无功功率为正(感性无功功率),以超前功率因数运行时吸收的为负(容性无功功率);2.发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为正(感性无功功率),以超前功率因数运行时发出的无功功率为负(容性无功功率);一、电压降落 voltage drop——矢量。
功率传输过程中，在元件首末端产生的电压相量差。
以线路为例：由等值图得：)(3)(32121jX R I jX R I U U +=+=-∙∙∙∙1、已知末端电压和功率取末端电压为参考相量，则0220∠=∙U U负荷为感性时，222*223~jQ P I U S +==∙，则*22223U jQ P I -=∙则：22222222222222221)(33)(3U j U U U RQ X P j U X Q R P U jX R U jQ P U jX R I U U δ+∆+=-+++=+-⋅+=++=∙∙∙其中：P 2-三相有功，MW ；Q 2—三相无功，MVar ；U 2—末端线电压，KV 。
毕设任务书
毕业设计（论文）二〇一二年任务书填写要求1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。
学生的“学号”要写全号（如020*******,为10位数），不能只写最后2位或1位数字；5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。
6．毕业设计任务书、毕业论文及其它相关的报告书，要求一律用16K 纸书写或打印。
系电气系系主任西安理工大学高科学院批准日期2012-3-1 毕业设计（论文）任务书电气工程系电气工程与自动化专业080201 班学生王杰一、毕业设计(论文)课题电网P-Q分解法潮流计算程序设计二、毕业设计(论文)工作自2012 年 2 月27 日起至2012 年 6 月22 日止三、毕业设计(论文)进行地点西安理工大学高科学院四、毕业设计(论文)的内容要求1、毕业设计目的：潮流计算是电力系统运行中三大基本计算之一，其根据给定的运行条件及系统接线情况确定电力系统各部分的运行状态。
在电力系统规划设计、运行调度中，都需要利用潮流计算来定量分析输配电方案或运行方式的合理性、可靠性、经济性；同时，潮流计算也是电力其他计算分析的基础。
因此，对潮流计算进行分析设计是非常有工程意义的。
配电网潮流计算方法分析与实现
毕业设计报告(论文) 题目:配电网潮流计算方法分析与实现所属系电子工程系专业电气工程及其自动化学号********姓名刘坚圣指导教师刘海涛起讫日期2010.3 -------- 2010.6设计地点东南大学成贤学院毕业设计报告（论文）诚信承诺本人承诺所呈交的毕业设计报告（论文）及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的部分均已列出参考文献。
如论文涉及任何知识产权纠纷，本人将承担一切责任。
学生签名：日期：摘要配电网潮流计算是配电管理系统高级应用软件功能组成之一。
本课题在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。
由于配电网的结构和参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算必须采用相适应的算法。
配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长且分支较多，配电线路的线径比输电网细导致配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。
配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理、收敛性及计算速度等进行了理论分析比较。
仿真算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，此方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
关键词配电网，潮流计算，前推回代法AbstractFlow solution of distribution networks is one of software in DMS. Because of the different structures between transmission networks and distribution networks, the corresponding methods in flow solution of distribution networks must be applied. Distributions network is radial shape and in the condition of regular is annular. Another characteristic of distribution networks is cabinet minister of distribution long than transmission networks. The line diameter of distribution networks is thin than transmission networks, it cause R/X is large of distribution networks and the line’s capacitance can neglect. Load flow calculation of distributions network use back/ forward sweep. It has some peculiarities such as simple procedures and good restrain and so on. This method of distribution network is an effective method of calculating the trend, with some practicality.Key words :distribution network，load flow calculation，back/ forward sweep目录摘要 (III)Abstract (IV)1绪论 (1)1.1配电网的分类 (1)1.2配电网运行的特点及要求 (1)1.3配电网潮流计算的意义 (1)1.4配电网潮流计算的研究现状 (2)1.5Matlab运用简介 (2)1.6本课题要完成的工作 (4)2电力网基本元件模型 (5)2.1线路模型 (5)2.2变压器的模型 (8)2.3负荷的模型 (13)2.4电力系统节点分类 (14)2.5小结 (15)3配电网潮流计算的介绍与分析 (16)3.1配电网潮流计算的概述 (16)3.2配电网潮流计算的基本要求 (16)3.3配电网潮流计算的特点 (17)3.4配电网潮流计算的方法 (17)3.5辐射状配电网潮流计算方法比较 (21)3.6小结 (26)4 基于前推回代法的配电网潮流计算实例分析 (27)4.1配电网前推回代的基本算法 (27)4.2基于支路电流的前推回代法 (30)4.3基于支路电流的前推回代法求解步骤 (31)4.4基于支路电流的前推回代法德流程图 (34)4.5算例分析 (35)4.6小结 (42)5结论 (43)致谢 (44)参考文献（Referevces） (45)附录1：外文资料翻译………………………………………………………………………附录2：源程序………………………………………………………………………………1绪论1.1 配电网的分类在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网；配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）；在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。
潮流计算的基本算法及使用方法
潮流计算的基本算法及使用方法一、 潮流计算的基本算法1. 牛顿－拉夫逊法1．1 概述牛顿－拉夫逊法是目前求解非线性方程最好的一种方法。
这种方法的特点就是把对非线性方程的求解过程变成反复对相应的线性方程求解的过程，通常称为逐次线性化过程，就是牛顿－拉夫逊法的核心。
牛顿-拉夫逊法的基本原理是在解的某一邻域内的某一初始点出发，沿着该点的一阶偏导数——雅可比矩阵，朝减小方程的残差的方向前进一步，在新的点上再计算残差和雅可矩阵继续前进，重复这一过程直到残差达到收敛标准，即得到了非线性方程组的解。
因为越靠近解，偏导数的方向越准，收敛速度也越快，所以牛顿法具有二阶收敛特性。
而所谓“某一邻域”是指雅可比方向均指向解的范围，否则可能走向非线性函数的其它极值点，一般来说潮流由平电压即各母线电压(相角为0，幅值为1)启动即在此邻域内。
1．2 一般概念对于非线性代数方程组即 ()0,,,21=n i x x x f ()n i ,2,1= (1－1)在待求量x 的某一个初始计算值()0x附件，将上式展开泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项，得到如下的线性化的方程组()()()()()0000=∆'+x x f x f (1－2)上式称之为牛顿法的修正方程式。
由此可以求得第一次迭代的修正量()()()[]()()0100x f x f x -'-=∆ (1－3)将()0x∆和()0x相加，得到变量的第一次改进值()1x。
接着再从()1x出发，重复上述计算过程。
因此从一定的初值()0x出发，应用牛顿法求解的迭代格式为()()()()()k k k x f x x f -=∆' (1－4)()()()k k k x x x ∆+=+1 (1－5)上两式中：()x f '是函数()x f 对于变量x 的一阶偏导数矩阵，即雅可比矩阵J ；k 为迭代次数。
由式（1－4）和式子（1－5）可见，牛顿法的核心便是反复形成求解修正方程式。
潮流计算论文.
电力系统课程设计论文——潮流计算学院：电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电自0000姓名：00学号：**********电力系统课程设计论文——潮流计算内容摘要：潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。
根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压（幅值和相角），各元件流过的功率，整个系统的功率损耗。
潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。
因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。
潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性。
运用电子计算机计算一般要完成以下几个步骤：建立数学模型，确定解算方法，制订计算流程，编制计算程序。
这次课程设计主要是给定网络地理接线图和各元件电气接线关系，以及各个变电所的负荷以及对个别节点的电压和功率的要求，需要我们画出等效电路图，在计算出各元件参数的基础上，运用牛顿---拉夫逊法, 运用MATLAB软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，再应用DDRTS软件，构建系统图进行仿真，利用DDRTS软件绘制系统图，进行同样过程的潮流分析，并与MATLAB计算结果进行比较。
两种结果比较接近，符合要求，最终得到合理的系统潮流。
通过调节各变压器的非标准变比，求解出符合题中要求的各个节点电压，各元件流过的功率以及各条支路的功率损耗等参数。
本次课程设计用到的知识：1．电力系统潮流计算的基本概念,对电力系统、网络的构成，网络的已知参量以及网络需要求解的未知量等有基本的了解，了解电网各母线类型。
2. 方程和导纳矩阵的形成,掌握网络的基本方程式，非标准变比变压器的模拟实验方法及导纳矩阵的形成。
3．线性代数方程组的解算方法：高斯消去法.4．电力系统潮流求解算法：了解用于电力系统潮流计算的牛顿—拉夫逊法，及实现框图。
计算机算法与程序设计
计算机算法与程序设计计算机算法与程序设计是计算机科学领域中的核心课程之一，它不仅涵盖了算法的基本概念、设计方法和分析技巧，还包括了程序设计的基本思想和实现技术。
本文将从以下几个方面对计算机算法与程序设计进行概述：算法的定义与重要性、算法的设计原则、程序设计语言的选择、算法的实现与优化、以及算法与程序设计的未来发展。
算法的定义与重要性算法是解决特定问题的一系列有序步骤。
它不仅需要正确性，还需考虑效率性，包括时间复杂度和空间复杂度。
在计算机科学中，算法的重要性体现在以下几个方面：- 解决问题的通用性：算法提供了一种通用的解决问题的方法，适用于各种类型的计算任务。
- 提高程序性能：通过优化算法，可以显著提高程序的执行效率，减少资源消耗。
- 促进理论发展：算法的研究推动了计算机科学理论的发展，如计算复杂性理论。
算法的设计原则设计算法时，应遵循以下原则：- 明确性：算法的步骤应清晰明确，易于理解和实现。
- 正确性：算法应保证在所有合法输入下都能得到正确的结果。
- 效率性：算法应尽可能减少计算量，提高执行速度。
- 通用性：算法应具有广泛的适用性，能够解决一类问题，而非特定问题。
程序设计语言的选择程序设计语言是实现算法的工具。
选择适合的编程语言对算法的实现至关重要。
不同的编程语言具有不同的特点：- 高级语言：如Java、Python等，易于学习，具有丰富的库支持，适合快速开发。
- 低级语言：如C、C++等，提供更多的控制能力，适合性能敏感的应用。
- 特定领域语言：针对特定问题领域设计的编程语言，如SQL用于数据库操作。
算法的实现与优化算法的实现是将算法逻辑转化为计算机可执行的代码。
实现过程中应注意：- 代码的可读性：编写清晰、易于理解的代码，便于维护和扩展。
- 数据结构的选择：合适的数据结构可以提高算法的效率。
- 算法的优化：通过分析算法的性能瓶颈，进行优化以提高效率。
算法与程序设计的未来发展随着计算机科学的发展，算法与程序设计也在不断进步：- 并行计算：利用多核处理器和分布式计算资源，提高算法的执行速度。