复杂网络潮流计算

复杂网络潮流计算课程设计

复杂网络潮流计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握复杂网络潮流计算的基本原理和计算方法；2. 学生能够理解并运用节点功率方程、支路潮流方程进行网络潮流分析；3. 学生能够运用相关软件或工具进行复杂网络的潮流计算。

技能目标：1. 学生能够运用所学的潮流计算方法，解决实际电网中的潮流问题；2. 学生能够通过软件操作，进行复杂网络的潮流模拟和分析；3. 学生能够运用数据分析方法，对潮流计算结果进行解读和评价。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到复杂网络潮流计算在电力系统运行中的重要性，增强对电力行业的职业认同感；2. 学生在学习和实践过程中，培养科学严谨、勤奋钻研的学习态度；3. 学生能够通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 本课程为电力系统分析领域的重要内容，具有较强的理论性和实践性；2. 学生为高中年级学生，具备一定的数学基础和电力系统知识；3. 教学要求注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

二、教学内容1. 引入复杂网络潮流计算的基本概念，介绍潮流计算在电力系统运行分析中的应用；2. 讲解节点功率方程和支路潮流方程的建立过程，阐述其数学原理；3. 介绍常用的潮流计算方法，如牛顿-拉夫逊法、快速P-Q分解法等；4. 分析复杂网络潮流计算中各类约束条件，如电压、功率、线路容量等；5. 指导学生运用相关软件（如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等）进行复杂网络的潮流计算；6. 通过案例教学，让学生实际操作解决电网潮流问题，并进行结果分析；7. 深入探讨复杂网络潮流计算在实际工程中的应用，如电网优化、故障分析等。

教学内容安排和进度：1. 第1周：复杂网络潮流计算概述，节点功率方程和支路潮流方程介绍；2. 第2周：常用潮流计算方法讲解；3. 第3周：复杂网络潮流计算中的约束条件；4. 第4周：软件操作与实践，案例教学；5. 第5周：工程应用探讨，总结与评价。

3.3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。

2．互导纳节点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。

3．导钠矩阵的特点：（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。

4．节点导纳矩阵的修改（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y ij。

如图3-17（a）所示。

因新增一节点，新的节点导纳阵需增加一阶。

且新增对角元Y jj=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。

（2）在原有网络节点i、j间增加一支路。

如图3-17（b）所示。

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Y ii、Y jj和互导纳Y ij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（3）在原有网络节点i、j间切除一支路。

如图3-17（c）所示。

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。

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。

2．互导纳节点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。

3．导钠矩阵的特点：（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。

4．节点导纳矩阵的修改（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y ij。

如图3-17（a）所示。

因新增一节点，新的节点导纳阵需增加一阶。

且新增对角元Y jj=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。

（2）在原有网络节点i、j间增加一支路。

如图3-17（b）所示。

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Y ii、Y jj和互导纳Y ij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（3）在原有网络节点i、j间切除一支路。

如图3-17（c）所示。

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。

复杂网络N-R法潮流仿真及分析

摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种重要的分析计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态。

在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性，可靠性和经济性。

MATLAB使用方便，有着其他高级语言无法比拟的强大的矩阵处理功能。

这样使MATLAB成为电力系统潮流计算的首选计算机语言。

牛顿-拉夫逊法师电力系统潮流计算的常用算法之一，它收敛性好，迭代次数少。

介绍了电力系统潮流计算机辅分析的基本知识及潮流计算牛顿-拉普逊法，最后介绍了利用matlab GUI 制作潮流计算软件的过程。

关键词：电力系统潮流计算；牛顿-拉普逊法；matlab GUIAbstractPower Flow Calculation of Power System is an important analysis and calculation of power system steady-state operation, which according to the given operating conditions and system wiring to determine the various parts of the power system running state. In the study of power system design and the current operation mode are required Power Flow Calculation to quantitatively analyzed and compared to the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy or not. MATLAB is easy to use, the powerful matrix processing is the other high-level language can not be compared with. This allows MATLAB to become the preferred computer language of power flow calculation.Newton Raphson power flow calculation is one of the most commonly used algorithms, which has good convergence and fewer iterations .This article describes the power flow computer assisted analysis of the basic knowledge and power flow Newton - Raphson method, Finally it describe how to use matlab GUI to make the power flow calculation software.Keywords: power flow calculation; Newton - Raphson method; matlab GUI目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2选题意义 (1)1.3潮流计算及其现状及其发展趋势 (2)1.4本毕业设计主要工作 (3)第2章电力系统潮流计算基本原理 (4)2.1电力网络的数学模型 (4)2.1.1电力网络的基本方程式 (4)2.1.2 自导纳和互导纳的确定方法 (5)2.1.3 节点导纳矩阵的性质及意义 (7)2.1.4 非标准变比变压器等值电路 (8)2.2潮流计算的数学模型 (10)2.2.1 潮流计算的节点类型 (10)2.2.2 潮流计算基本方程 (10)2.3潮流计算的约束条件 (12)2.4潮流计算方法 (13)2.4.1 牛顿——拉夫逊法 (13)2.4.2 高斯——赛德尔法 (13)2.4.3 PQ分解法 (14)2.4.4 拟牛顿算法 (16)2.5 Matlab简介 (16)2.5.1 Matlab概述 (16)2.5.2 matlab GUI 简介 (16)2.5.3 GUI 设计模板及设计窗口 (17)2.5.4 GUI 设计的基本操作 (17)第3章牛顿拉夫逊潮流计算理论分析 (18)3.1概述 (18)3.2牛顿法基本原理 (18)3.3牛顿法潮流计算方程 (22)3.3.1节点功率方程 (22)3.3.2 修正方程 (23)3.4牛顿法潮流计算主要流程 (26)第4章基于matlab潮流计算软件的实现 (28)4.1登陆界面的设计实现 (28)4.2潮流计算主界面设计实现 (28)4.2.1 主界面介绍 (28)4.2.2 数据初始化 (29)4.2.3 潮流计算 (30)4.2.4 数据处理 (32)4.2.5数据的传递问题 (32)第5章实例仿真与分析 (33)5.1实例仿真 (33)5.2运行结果分析 (34)第6章小结 (35)第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标，也是反映人民生活水平的重要标志，它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。

复杂电力系统的潮流计算

第四章复杂电力系统的潮流计算复杂电力系统是一个包括大量母线、支路的庞大系统。

对这样的系统进行潮流分析时，采用第三章中人工计算的方法已不适用。

目前，随着计算机技术的发展，计算机算法已逐渐成为分析复杂系统潮流分布的主要方法，其中包括建立数学模型、确定计算方法和编制计算程序三方面的内容。

本章主要讲述前两方面的内容，同时为了方便分析，针对计算机解法作如下规定：⑴ 所有参数（功率、电压、电流、阻抗或导纳）都以标幺值表示；⑵ 电力系统稳态运行时，可以把负荷作恒定功率处理，也可作恒定阻抗处理；⑶ 所有电源（发电机、调相机、电力电容器等）均向母线注入功率（或电流），取正号；⑷ 作恒定功率处理的负荷，均为从母线“吸取”功率，是向母线注入负的功率（或电流），取负号； ⑸ 母线总的注入功率（或电流）为电源注入功率（或电流）与负荷“吸取”功率（或电流）代数和； ⑹ 输电线路、变压器用П型等值电路表示。

第一节电力网络的数学模型电力网络的数学模型是指将网络的有关参数和变量及其相互关系归纳起来所组成的、可反映网络性能的数学方程组。

电力网络属于线性网络，因此，电路理论中关于线性网络的分析方法也适用于分析电力网络。

目前，普遍采用的有两种方法：一是节点电压法；二是回路电流法。

一、节点电压方程和回路电流方程1.节点电压方程是依据基尔霍夫电流定律，通过节点导纳矩阵（或节点阻抗矩阵）反映节点电流与节点电压之间关系的数学模型。

⑴ 用节点导纳矩阵描述的节点电压方程：B B B U Y I = （4-1）一般地，当网络中的独立节点数（即母线数）为n 时，在式（4-1）中：B I =（1•I ，2•I ，… i I •，… n I •）T 为节点注入电流的n 维列向量；B U =（1•U ，2•U ， … i U • … n U •）T 为节点电压列向量； Y 11 Y 12 … Y 1i … Y 1nY 21 Y 22 … Y 2i … Y 2nB Y = … … … 为n ×n 阶节点导纳矩阵（4-2）Y i1 Y i2 … Y ii … Y in… … …Y n1 Y n2 … Y ni … Y nn由以上分析可知，对n 母线电力系统有n 个独立的节点电压方程式（以大地为参考节点）。

潮流计算的计算机方法

一、潮流计算的计算机方法对于复杂网络的潮流计算，一般必须借助电子计算机进行。

其计算步骤是：建立电力网络的数学模型，确定计算方法、制定框图和编制程序。

本章重点介绍前两部分，并着重阐述在电力系统潮流实际计算中常用的、基本的方法。

1，电力网络的数学模型电力网络的数学模型指的是将网络有关参数相变量及其相互关系归纳起来所组成的．可以反映网络性能的数学方程式组。

也就是对电力系统的运行状态、变量和网络参数之间相互关系的—种数学描述。

电力网络的数学模型有节点电压方程和回路电流方程等，前者在电力系统潮流计算中广泛采用。

节点电压方程又分为以节点导纳矩阵表示的节点电压方程和以节点阻抗矩阵表示的节点电压方程。

（1）节点导纳矩阵在电路理论课中。

已讲过了用节点导纳矩阵表示的节点电压方程：对于n个节点的网络其展开为：上式中，I是节点注入电流的列向量。

在电力系统计算中，节点注入电流可理解为节点电源电流与负荷电流之和，并规定电源向网络节点的注人电流为正。

那么，只有负荷节点的注入电流为负，而仅起联络作用的联络节点的注入电流为零。

U是节点电压的列向量。

网络中有接地支路时，通常以大地作参考点，节点电压就是各节点的对地电压。

并规定地节点的编号为0。

y是一个n×n阶节点导纳矩阵，其阶数n就等于网络中除参考节点外的节点数。

物理意义：节点i单位电压，其余节点接地，此时各节点向网络注入的电流就是节点i 的自导纳和其余节点的与节点i之间的互导纳。

特点：对称矩阵，稀疏矩阵，对角占优(2) 节点阻抗矩阵对导纳阵求逆，得：其中称为节点阻抗矩阵，是节点导纳矩阵的逆阵。

物理意义：节点i注入单位电流，其余节点不注入电流，此时各节点的电压就是节点i 的自阻抗和其余节点的与节点i之间的互阻抗。

特点：满阵，对称，对角占优2，功率方程、变量和节点分类（1）功率方程已知的是节点的注入功率，因此，需要重新列写方程： **==B B B B B U S I U Y其展开式为： i i i nj j ij U jQ P U Y ~1-=∑= 所以：∑=**=+nj jij i i i U Y U jQ P 1 展开写成极坐标方程的形式：)cos sin ()sin cos (11ij ij ij ij n j j i i ij ij ij ij n j j i i B G U U Q B G U U P δδδδ-=+=∑∑==所以节点的功率方程为：)cos sin ()sin cos (11ij ij ij ij n j j i di Gi i ij ij ij ij nj j i di Gi i B G U U Q Q Q B G U U P P P δδδδ---=∆+--=∆∑∑==（2）变量分类负荷消耗的有功、无功功率取决于用户，因而是无法控制的，故称为不可控变量或扰动变量。

复杂网络N-R法潮流分析计算

编号课程设计（ 2012级本科）题目：复杂网络N—R法潮流分析与计算的设计系（部)院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：指导教师: 职称：副教授完成日期： 2015 年 6 月 30 日二○一五年六月目录1 牛顿－拉夫逊法概述 (1)1.1牛顿-拉夫逊法基本原理 (1)1.2牛顿--拉夫逊法潮流求解过程 (2)2手算潮流计算 (6)2.1用图中数据和等值网络形成节点导纳矩阵Y B (6)2.2设各节点电压初始值为： (7)2.3用公式 (7)2.4求取雅可比矩阵 (7)2.5求△修正量矩阵 (8)2.6计算修正各节点电压 (8)3计算机算法潮流计算 (9)3.1牛顿—拉夫逊法的程序框图 (9)3.2结果显示 (9)总结 (19)附件 (20)参考文献 (25)1 牛顿－拉夫逊法概述电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算.潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。

即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。

对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。

潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。

实际电力系统的潮流技术那主要采用牛顿—拉夫逊法。

1.1牛顿-拉夫逊法基本原理牛顿--拉夫逊法(简称N-R 法)在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。

其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程。

即通常所称的逐次线性化过程.对于非线性代数方程组：=0即(1—1—1）在待求量x 的某一个初始估计值(0)x 附近，将上式展开成泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项,得到如下的经线性化的方程组：（1—1-2)上式称之为牛顿法的修正方程式。

第4章复杂电力系统潮流计算

第4章复杂电力系统潮流计算复杂电力系统潮流计算是电力系统分析和运行中的关键问题之一、通过潮流计算可以获得电网各节点的电压、功率等信息，为电力系统的规划、调度和运行提供重要依据。

本章将介绍复杂电力系统潮流计算的原理及常用算法。

复杂电力系统潮流计算的目标是求解系统各节点的电压和功率，主要包括节点电压幅值和相位角。

常用的电力潮流计算算法有高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法和快速潮流算法等。

高斯-赛德尔迭代法是最常用的一种潮流计算方法。

该方法通过迭代计算各节点的电压幅值和相位角，直至满足收敛准则。

具体步骤如下：1.初始化各节点的电压幅值和相位角；2.根据节点电压和导纳矩阵计算节点注入功率；3.更新各节点的电压幅值和相位角；4.检查是否满足收敛准则，如果不满足则重复步骤2和3，直至满足。

牛顿-拉夫逊迭代法是一种更加精确的潮流计算方法。

该方法通过牛顿法和拉夫逊法相结合，通过雅可比矩阵的逆矩阵来迭代计算电压和功率。

具体步骤如下：1.初始化各节点的电压幅值和相位角；2.根据节点电压和导纳矩阵计算节点注入功率；3.根据雅可比矩阵计算节点电流和电压的偏导数；4.更新各节点的电压幅值和相位角；5.检查是否满足收敛准则，如果不满足则重复步骤2至4，直至满足。

快速潮流算法是一种高效的潮流计算方法。

该方法通过分解电力系统中的支路导纳矩阵，将潮流计算问题转化为不同节点之间的线性方程组求解问题，从而大大提高计算速度。

具体步骤如下：1.分解电力系统的导纳矩阵为戴维森分量和逆戴维森分量；2.根据节点电压和导纳矩阵计算节点注入功率；3.利用戴维森分量和逆戴维森分量计算节点电压幅值和相位角的变化量；4.更新各节点的电压幅值和相位角；5.检查是否满足收敛准则，如果不满足则重复步骤2至4，直至满足。

除了上述算法外，还有一些改进的算法用于复杂电力系统潮流计算，如改进的高斯-赛德尔迭代法、改进的牛顿-拉夫逊迭代法等。

这些算法在计算速度和计算精度上有所调整和改进，以满足电力系统不同场景下的需求。

复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计

课程设计（论文）课程名称电力系统课程设计题目名称复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计学生学部（系）电气工程系专业班级 11电气工程及其自动化（）班学号学生姓名指导教师2014年 6月 12日摘要随着电力事业的快速发展，电力电子新技术得到了广泛应用；出于技术、经济等方面的考虑，500kV及以上的超高压输电线路普遍不换位，再加上大量非线性元件的应用，电力系统的不对称问题日益严重。

因此电力系统不对称故障分析与计算显得尤为重要。

基于对称分量法的基本理论，对称分量法采取的具体方法之一是解析法，即把该网络分解为正，负，零序三个对称序网，这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。

计算机程序法。

通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵，然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算，即可求得故障端点的等值阻抗。

最后根据故障类型选取相关公式计算故障处各序电流，电压，进而合成三相电流电压。

进行了参数不对称电网故障计算方法的研究。

通过引计算机算法，系统介绍电网参数不对称的计算机算法方法。

根据断相故障和短路故障的特点，通过在故障点引入计算机算法，，给出了各种断相故障和短路故障的仿真计算。

此方法以将故障电网分为对称网络和不网络两部分，在程序法则下建立起不对称电网故障计算统一模型，根据线性电路的基本理论，并借助于相序参数变换技术完成故障计算。

关键词: 参数不对称; 电网; 故障计算目录前言 (1)1.电力系统短路故障的基本知识 (2)1.1 短路故障的概述 (2)1.2 标幺制 (2)2对称分量法在不对称短路计算中的应用 (2)2.1 不对称三相量的分解 (3)2.2对称分量法在不对称短路计算中的应用 (4)3 简单不对称短路的分析与计算 (4)3.1 单相（a相）接地短路 (7)3.2 两相（b，c相）短路 (7)3.3 两相（b相和c相）短路接地 (7)4 简单不对称短路的分析与计算计算机计算程序法 (8)4.1 简单故障的计算程序原理 (9)4.2 网络节点方程的形成 (10)5 电力系统不对称短路计算实例 (11)5.1 单相接地短路和两相短路不对称故障分析与计算 (11)5.2 两种计算方法的对比 (18)结语 (19)参考资料 (19)附录：不对称短路电流计算程序 (23)前言电力系统的安全、稳定、经济运行无疑是历代电力工作者所致力追求的，但是从电力系统建立之初至今电力系统就一直伴随着故障的发生而且电力系统的故障类型多样。

复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计_课程设计精品

电气工程及其自动化专业课程设计复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计学生学号：学生姓名：班级：指导教师：起止日期：哈尔滨工程大学自动化学院课程设计报告撰写内容一、设计要求（宋体，小四号字，加黑）用matlab 编程，N_R 法计算潮流分布具体要求为：（1）给出程序，并给出注释（2）输出迭代次数，各节点电压，各支路电流（3）在图中标明功率流向2345T1T2节点数据如下表所示（标幺值）支路及变压器数据精度要求：0.0001二、设计方案（要求给出详细的设计思路及其必要的论证）（1.）潮流计算的方法（1）高斯雅克比迭代法（2）高斯-塞得尔法（对初值要求底，迭代次数多）（3）牛顿-拉夫逊法（使用广泛）（4）PQ 快速分解法（提升运算速度）目前广泛应用的潮流计算方法都是基于节点电压法的，以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型。

节点电压Ui 和节点注入电流Ii 由节点电压方程YV=I （1）根据S=VI﹡(I﹡为I 的共轭)可得非线性的节点方程YV=I=(S/V)﹡（2）在实际的电力系统中，已知的运行条件不是节点的注入电流，而是负荷和发电机的功率，而且这些功率一般不随节点电压的变化而变化。

由于各节点注入功率与注入电流的关系为Si＝Pi＋jQi =ViIi﹡，因此可将式（2）改写为Ii=Si/Vi=Pi+jQi/Vi (i= 1, 2,3 ⋯ n) （3）式中，Pi 和Qi 分别为节点i 向网络注入的有功功率和无功功率，当i 为发电机节点时Pi﹥0；当i 为负荷节点时Pi﹤0；当i 为无源节点Pi＝0，Qi＝0；Vi 和Ii 分别为节点电压相量Vi 和节点注入电流相量Ii 的共轭。

式（3）亦即潮流计算的基本方程式,它可以在直角坐标也可以在极坐标上建立2n 个实数形式功率方程式。

发电机Pi、Qi 为正，负荷Pi、Qi 为负。

展开YV=I 为Ii=ΣYijVj=YiiVi+ΣYijVi( i=1 2 3 ⋯n) (4)将式（4）代入式（3），得n 维的非线性复数的电压方程组潮流计算的基本方程为(Pi-jQi)/ Vi= YiiVi+ΣYijVi （i=1, 2, ⋯ n） (5)（2.）变量的分类假设系统中有n 个节点，构成n 个复数方程，2n 个实数方程，变量总数为6n 个。

复杂电力网络潮流分析

目录绪论 (2)第一章负荷移置计算 (4)1.1 潮流分析中的负荷移置： (4)1.1.1阻抗计算 (5)1.1.2负荷的移置 (7)第二章初步潮流计算 (10)2.1 简单闭式网络的潮流分析 (10)2.2 简单闭式网络功率分布计算 (10)2.3功率复原 (14)第三章精确潮流计算 (19)3.1.1 电力网潮流计算 (19)3.1.2功率分布计算 (21)3.1.2功率分配 (23)3.2 电压分布 (25)谢辞.............................................. 错误！未定义书签。

绪论电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。

潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。

即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。

对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。

潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。

在运行方式管理中，潮流是确定电网运行方式的基本出发点；在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了在预想操作情况下电网的潮流分布以校验运行可靠性。

在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。

潮流是确定电力网络运行状态的基本因素，潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。

综上所述，电力系统潮流计算是电力系统设计及运行时必不可少的基本计算。

在设计时，潮流计算的目的是为评价网络方案，选择导线及变电所主设备的规格，并为选用调压装置、无功补偿设备及其配置提供依据，为稳定性计算分析提供原始条件；对于运行部门，主要是为制定良好的运行方式。

电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。

4复杂网络潮流计算PPT课件

Y的第一行等于a的第一行分别乘以u的各列，由此求出a和u的第一行元素 Y的第二行等于a的第二行分别乘以u的各列，由此求出a和u的第二行元素依次类推。
a的第一行等于l的第一行分别乘以d的各列，由此求出l和d的第一行元素依次类推。
Y11 Y12 ... Y1n 1 0 ... 0d11 0...01 u12 ... u1n
支路追加法
（2）追加连枝追加连枝后，保持各节点注入电流不变，有：
V i Z i 1 I 1 Z i 2 I 2 . . . Z i k ( I k I k m ) . . . Z i m ( I m I k m ) . . . Z i p I p
Ik
k
p
Vi ZijIj (Zik Zim)Ikm
Un
I YU 节点电压方程
U1
U2
...
Z11 Z21 ...
Z12 Z22 ...
... ... ...
Z1n Z2n
I1 I2
... ...
U ZI
Un
Zn1
Zn2
...
Znn
In
Zii:自阻抗 Zij:互阻抗
Z:节点阻抗矩阵
第四章电力网络的模型
1.1导纳矩阵中各元素的物理意义
原则：先消掉连接支路较少的节点
Z 3N
3
1
Z 1N
N
Z 2N
2
1
Z 13
Z 12
3
2
Z 23
第二节功率方程和变量节点的分类
1.功率方程：
*
Ii U S ii P iU *ijQ i jn 1 Y ijU j
I * i S i P i jQ inY * ijU *j U i U i j 1

复杂电网的分层解耦潮流计算方法及分析

支路等效为图３所示的一种支路。
复杂电网的分层解耦潮流计算方法及分析
谭涛，黄刚，胥钟予，曾星星
（１．重庆电力设计院，重庆４０１１２１；２．重庆市电力公司渝电信息通信分公司，重庆４０１１２１；３．重庆大学电气工程学院，重庆４０００３０）
图２（ｂ） Ⅱ 型等值电路
为了解决兀型模型不收敛的问题，同时也便于计算机编程；根据理想变压器不计功率损耗的原理，采用了一种新的支路变压器模型。统一将降压和升压变压器的阻抗归算到低压侧。它们的计算原理相同，为计算机编程处理方便，本文将变压器的这两种
网两部分，然后根据以上原则求解其中的辐射网，但通常要多次叠加或者人工手动编号］，计算过
程比较繁琐，需要人工参与，技巧要求较高。据此，
此，可得到辐射子网的末层支路编号与其首末端节点编号。然后，删除辐射子网末层支路和末端节点，重新得到一个新的修正电网。重复搜索、记录、删除，直至新的修正电网不再含仅关联一条支路的末端节点，至此就实现了辐射子网与主环网的解耦，得到新的修正电网即为主环网。根据上述原理，逆流分层拓扑搜索法是在节点支路关联矩阵Ａ的基础上实现的。下面以图１（ａ）所示的简单６节点电网为例说明，其等效支路如图１（ｂ）。首先建立简单系统的节点一支路关联矩阵，如式（１）的矩阵Ａ所示，它有６行６列。

复杂网络电力系统的潮流计算步骤？

复杂网络电力系统的潮流计算步骤？1.据电气接线图绘制等值电路图（需包含电路图中各参数的计算过程，节点编号以及节点类型的确定说明），2根据等值电路图确定节点导纳矩阵3设定所求变量的初值。

4计算修正方程。

5形成雅可比矩阵。

6求解修正方程7进行修正和迭代8迭代精度的确认9根据各节点电压计算功率分布电力系统频率的一次调整由发电机组的调速器来调整电力系统频率的二次调整指定发电机组的调频器来调整电力系统频率的三次调整根据预测负荷采用有功功率经济分配，根据负荷曲线进行最优分配。

系统中的总装机容量=所有发电机额定容量之和系统中的电源容量=可投入发电设备的可发率之和负荷备用容量、事故备用、检修备用、国民经济备用。

热备用是指所以投入运行的发电机组可能发出的最大功率之和与全系统发电负荷之差。

冷备用容量是指系统中处于停止运行状态，但可以随时待命启动的发电机组最大出力的总和。

无功功率和电压的控制与有功功率和频率的控制之间的区别一、在稳态情况下，全系统各点的频率是相同的，但各点的电压则不想同。

二、调整电压的手段除了各个发电机之外，还有大量的无功功率补偿设备和带负荷调整分接头变压器，它们分散在整个电力系统中。

将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半也并入等值负荷或等值电源功率，称之为：运算负荷或运算功率。

环式网络中的功率分布① 计算步骤◆画等值电路计算个元件参数；◆利用运算功率和运算负荷对等值电路进行简化；◆计算供电网的初步功率分布；◆确定功率分点；◆在功率分点将供电网拆开，得到两个辐射形网络，按辐射形网络计算最终功率分布和电压降落。

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复杂配电网潮流算法研究

内容摘要配电网的潮流计算是配电网络分析的一项重要内容，它根据给定网络的结构和运行条件来确定整个网络的电气状态(主要是各节点的电压幅值和相角，网络中的功率分布及功率损耗等)并进行越界检查，它是对配电系统规划设计和运行方式的合理性，可靠性及经济性进行定量分析的重要依据。

配电网潮流计算还是配电系统的电压/无功优化调度，操作模拟和接线变化分析等的基础。

当前已有的电网分析软件大多是针对输电网开发出来的，利用的是牛顿一拉夫逊法和快速解耦法，而配电网络有许多不同于输电网络的特点，如：线路长且分支线多，线径小，使R》X；网络的PQ节点多，PV节点少；多个平衡点等，现有的电网分析方法直接应用到配电网是不合适的。

有关配电网的潮流算法的研究是目前的热门研究课题之一。

鉴于配电潮流计算在配电网运行与管理系统中的基础地位和作用以及当前缺乏完善，本课题的研究具有重要的理论意义和实用价值。

本文首先发展了前人的工作，提出了两种配电网络重构方法，即以提高供电电压质量为目标的配电网络重构方法和以负荷均衡化为目标的配电网络重构方法。

提出的方法只需利用有限的量测信息，从而使缺少量测信息的配电系统实现配电网络重构成为可能。

本文在前人的基础上，首先探讨分析了几种基本的潮流算法，比较现有各种潮流算法的优缺点，提出了一种既能提高运算速度，又能可靠收敛的潮流计算方法，并且用该方法解决了多平衡节点潮流计算的问题。

Ybus算法是一阶收敛方法，算法的稳定性好，可求解多回路电网，但是处理多电源能力差。

牛顿一拉夫逊法是二阶方法，是当前广泛采用的计算潮流分布的方法，但其收敛受初值的影响较大，当电网的末端电压低于一定值时，牛顿一拉夫逊法开始发散。

本文提出的方法的大体思路是先利用改进的Yhus法迭代出合适的初值，再利用基于节点注入电流模型的牛顿一拉夫逊法进行精确计算。

这种方法不但改进了配电网潮流计算初值选取的问题，又提高了潮流计算的速度，而且可以解决多平衡节点潮流计算的问题，可以说是一举三得。