PQ分解法潮流计算实验

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P-Q分解法潮流计算

由图2-3可以看出，牛顿法在开始时收敛得比较慢，当收敛到一定程度后，它的收敛速度就非常快，而P-Q分解法几乎是按同一速度收敛的。如果给出的收敛条件小于图中A点相应的误差，那么P-Q 分解法所需要的迭代次数要比牛顿法多几次。可以粗略地认为P-Q分解法的选代次数与精度的要求之间存在着线性关系。
否
是
K01=0?
K01=0,t=t+1 否
K01=1
ERM(1)< ε& ERM(0)< ε
是输出潮流计算结果
ΔW,功率误差的数值。EMP，寄存器迭代过程中
最大功率误差。 K01是0时为有功功率，K01是1时为无功功率。
化简后可得
P H
Q L(V / V )
从上式可以看出，化简后的方程把以前耦合的2n阶线性方程组变成了两个互不关联的n 阶线性方程组。
系数矩阵H和L的简化
简化后的修正方程大大节省了内存需求量和求解时间，但是矩阵H和L的元素仍然是节点电压的函数且不对称。一般把系数矩阵H和L 简化成常数对称矩阵。
P-Q分解法潮流计算
P-Q分解法潮流计算
PQ分解法是由极坐标形式的牛顿法演化而来，以有功功率作为修正电压向量角度的依据，以无功功率作为修正电压幅值的依据，把有功功率和无功功率迭代分开进行。
一、P-Q分解法的基本原理
极坐标形式的牛顿潮流算法的修正方程为
P H N
Q M
L
V
/V
P-Q分解法改变了牛顿法迭代公式的结构，就改变了迭代过程的收敛特性。事实上，依一个不变的系数矩阵进行非线性方程组的迭代求解，在数学上属于“等斜率法”，其选代过程是按几何级数收敛的，若画在对数坐标系上，这种收敛特性基本上接近一条直线。而牛顿法是按平方收敛的，在对数坐标纸上基本上是一条抛物线，如图2-3所示。

ieee30pq分解法潮流计算

ieee30pq分解法潮流计算潮流计算是电力系统中十分重要的一项分析工作，用于计算电力系统中各个节点的电压幅值和相角，以及各个支路的电流大小和相角。

这对于电力系统的运行和调度具有重要意义。

IEEE30PQ系统是一个经典的潮流计算案例，该系统有30个节点，其中包括负荷节点（PQ节点）和发电机节点（PV节点）。

以下将详细介绍IEEE30PQ系统的潮流计算方法。

一、潮流计算预备工作在进行潮流计算之前，需要对电力系统进行建模。

首先，将各个节点连接成一个拓扑结构，构成潮流计算图。

其次，确定系统中的潮流方向和节点类型。

IEEE30PQ系统中，负荷节点为PQ节点，发电机节点为PV节点。

同时，还需要确定各个节点的初始电压值和相角。

二、节点功率方程根据潮流计算的目标，可以得到节点功率方程。

在IEEE30PQ系统中，各个节点的功率方程可以表示为：节点m是PQ节点：Pm = Vm * ∑(Vm * Gkm * cos(θm - θk) + Vm * Bkm * sin(θm- θk))Qm = -Vm * ∑(Vm * Gkm * sin(θm - θk) - Vm * Bkm * cos(θm - θk))节点m是PV节点：Pm = Vm * ∑(Vm * Gkm * cos(θm - θk) + Vm * Bkm * sin(θm- θk))其中，Pm和Qm分别表示节点m的有功功率和无功功率，Vm和θm分别表示节点m的电压和相角，Gkm和Bkm分别表示节点m和节点k之间的导纳。

三、雅可比矩阵为了求解节点功率方程，需要构建雅可比矩阵。

雅可比矩阵是由节点功率方程对电压和相角的一阶导数构成的矩阵。

在IEEE30PQ系统中，节点功率方程包含有功和无功两种功率，因此雅可比矩阵也是一个2n×2n的矩阵。

其中，n为节点的数量。

四、潮流计算算法潮流计算可以采用迭代的方法，使节点功率方程逐步趋近于收敛。

其中，最常用的潮流计算算法是牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson）和高斯-赛德尔法（Gauss-Seidel）法。

基于PQ分解法的潮流计算程序设计

基于PQ分解法的潮流计算程序设计摘要电力系统潮流计算，在实际的电力设计工作中是一种选择电气设备和选线的方法。

在具体的电力运转过程当中，主要功能是对运转模式进行明确，从而确定相应的维修与保养计划，同时为电压的统计、运行经济性统计、稳定性统计等给予相应的数据信息。

流量计算方法包括分析方法、手工计算和计算机算法。

手动算法适用于简单的电力系统，可以加深对物理概念的理解，并为计算机方法提供原始数据。

大多数实际的电力系统计算都使用计算机算法。

本文重点研究了基于P-Q分解法潮流计算的计算机算法。

P-Q分解是潮流计算中最常用的方法之一。

它主要来源于牛顿 - 拉夫森法当中的极坐标，是对该方法的简单化表达。

P-Q分解法的核心思路是通过极坐标的形式以电压矢量通过节点功率进行表达，从而对其中的核心冲突进行掌握，同时依据有功功率的偏差及无功功率的电压矢量进行调整。

在电压幅度的校正过程中，速度偏差是为其打基础的，此外有功及无功功率两者是分别进行升级的。

将其与现有的传统潮流计算方法进行比较。

该算法有效地提高了运算速度。

本文详细介绍了pq分解法的形成过程及其计算过程。

结合一个具有代表性的网络示例，采用p-q分解方法计算趋势。

然后，举一个例子，用MATLAB编程软件开发通用功率流计算程序。

该程序已调试和修改。

将已知参数输入程序并计算。

程序的准确度控制在0.01，结果通过迭代和输出获得。

迭代后给出了节点电压的振幅和相位角，并将通过各分支的有功功率和无功功率参考值与计算结果进行了比较。

通过比较可知，得到的电压和相角均在误差范围内。

结果表明，该程序是稳定的，分支电流误差略大。

通过对计算结果的分析，可以清楚地看到电压幅值不超过系统电压的 5％偏移极限，表明实际程序满足电力系统运行的要求，从而证明计算结果合理的。

最后，验证了该程序的有效性。

关键词: 电力系统潮流计算； P-Q分解法； MATLAB软件AbstractPower flow calculation is an important method to study the stable operation of power system. In the study of power system planning and design and existing power system operation modes, it is necessary to quantitatively analyze and compare the real-time operation modes of power supply schemes. Rationality, reliability and economy. In the operation of power system, it is used to determine the operation mode, formulate maintenance plan, and provide necessary data for voltage regulation calculation, economic operation calculation and stability calculation. The flow calculation method includes analysis method, manual calculation and computer algorithm. Manual algorithms are suitable for simple power systems, which can deepen the understanding of physical concepts and provide raw data for computer methods. Most practical power system calculations use computer algorithms. P-Q decomposition is one of the most commonly used methods in power flow calculation. It comes from the Newton Lawson method in polar coordinates. This is a simplification of the Newton Lawson method. The basic idea of P-Q decomposition method is to represent node power as polar coordinate equation of voltage vector, master the main contradictions, and correct voltage vector angle according to active power error and reactive power. It is compared with the existing traditional power flow calculation methods. The algorithm improves the operation speed effectively.The program has been debugged and modified. Input the known parameters into the program and calculate them. The accuracy of the program is controlled at 0.01, and the results are obtained by iteration and output. The amplitude and phase angle of node voltage are given after iteration, and the reference values of active power and reactive power ofeach branch are compared with the calculated results.it can be clearly seen that the voltage amplitude does not exceed the 5% offset limit of the system voltage, which shows that the actual program meets the requirements of the operation of the power system, thus proving the calculation results are reasonable. Finally, the validity of the program is verified.KEY WORDS: Power System Flow Calculation；P-Q Decomposition -Method；C-Free 5.0目录摘要 (1)第一章绪论 (6)1.1 课题背景 (6)1.2 潮流计算的意义 (7)1.3本次毕业设计的主要工作内容 (7)第二章潮流计算 (8)2.1潮流计算的目的 (8)2.2潮流计算的基本方程 (8)2.2.1 电力系统的组成 (8)2.2.2节点的分类 (9)2.2.3节点功率方程式 (9)2.3节点导纳矩阵 (10)2.4电力系统潮流计算方法 (12)2.4.1 高斯-赛德尔迭代法 (12)2.4.2潮流计算的牛顿法 (12)2.4.3 PQ分解法 (14)第三章基于P-Q分解法的潮流计算程序设计 (16)3.1 P-Q分解法潮流计算步骤 (16)3.2 P-Q分解法的潮流程序设计框图 (16)3.3 程序编译语言介绍 (18)3.3变量的定义 (18)3.3.1原始数据规定 (18)3.3.2节点信息变量的定义 (19)3.3.3节点导纳矩阵的定义 (19)3.3.4支路信息变量的定义 (19)3.3.5其他变量的定义 (20)3.4程序分模块设计 (20)3.4.1主程序的设计 (20)3.4.2子程序的设计 (21)第四章程序有效性的验证 (23)4.1实际例子及其参考参数 (23)4.2实际程序计算出的结果 (24)4.3结果比较与分析 (26)4.4 程序的不足 (26)参考文献 (27)致谢 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。

电力系统潮流分析与计算设计(P Q分解法)

电力系统潮流分析与计算设计（P Q分解法）电力系统潮流分析与计算设计（p-q分解法）摘要潮流排序就是研究电力系统的一种最基本和最重要的排序。

最初，电力系统潮流排序就是通过人工手算的，后来为了适应环境电力系统日益发展的须要，使用了交流排序台。

随着电子数字计算机的发生，1956年ward等人基本建设了实际可取的计算机潮流排序程序。

这样，就为日趋繁杂的大规模电力系统提供更多了极其有力的排序手段。

经过几十年的时间，电力系统潮流排序已经发展得十分明朗。

潮流排序就是研究电力系统稳态运转情况的一种排序,就是根据取值的运转条件及系统接线情况确认整个电力系统各个部分的运转状态，例如各母线的电压、各元件中穿过的功率、系统的功率损耗等等。

电力系统潮流排序就是排序系统动态平衡和静态平衡的基础。

在电力系统规划设计和现有电力系统运转方式的研究中，都须要利用电力系统潮流排序去定量的比较供电方案或运转方式的合理性、可靠性和经济性。

电力系统潮流计算分为离线计算和在线计算，离线计算主要用于系统规划设计、安排系统的运行方式，在线计算则用于运行中系统的实时监测和实时控制。

两种计算的原理在本质上是相同的。

实际电力系统的潮流技术主要使用pq水解法。

1974年，由scottb.在文献(@)中首次提出pq分解法，也叫快速解耦法（fastdecoupledloadflow，简写为fdlf）。

本设计就是使用pq水解法排序电力系统潮流的。

关键词：电力系统潮流排序pq水解法第一章概论1.1详述电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,它是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个部分的运行状态，如各母线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。

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。

PQ分解法潮流计算解析

?
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QP????
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O?? L?????
???
U/
U
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?P/U ? ?B?(U?? )
?
?
? Q /U ? ? B??? U
PQ分解法的特点：
⑴ 用一个n-1阶和n-m-1阶线性方程组来代替原有的 2n-m-1 阶线性方程组；
⑵ 修正方程的系数矩阵和是对称常数矩阵，而且在迭代过程中保持不变；
n
? Qi ? Ui Uj (Gij sin?ij ? Bij cos?ij) j?1
(i ? 1,2,? , n)
上式即功率的极坐标方程式。这个方程组在牛顿法潮流计算和 P-Q分解法潮流计算程序中起到了很大的作用。
节点的分类
根据电力系统中各节点性质的不同，把节点分成以下三种类型：
⑴ PQ节点：已知有功和无功功率 ⑵ PU节点：已知有功功率和电压幅值 ⑶ 平衡节点：已知电压幅值和相角
程序的介绍
? 1、初始化：输入原始数据 ? 2、网络模型的建立 creat( ) ：从键盘输入网络的
相关参数；形成节点导纳矩阵。 ? 3、数据显示 view( )：查看数据输入是否正确。 ? 4、潮流计算：进行有功和无功迭代，计算出有功
无功偏差。
程序有效性的验证
(2)
3
2
0.08+j0.30
j0.015
各节点输出的功率P+jQ
支路号
1 2 3 4 5
由节点1 由节点2 由节点1 由节点1 由节点1 由节点1 由节点1
由节点1 由节点1 由节点1
各支路的功率
2.6888057-j0.475566 -2.731445+j0.660548 -1.204828-j0.809776 1.720959+j1.245915 -7.453662-j1.620543 7.568639+j1.851238 2.492655+j0.134084 -2.303580+j0.281540 -0.028437-j0.862767 0.002333+j1.116309

基于matlab的pq分解法电力系统潮流计算毕业设计

基于P-Q分解法的电力系统潮流计算摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳定运行情况的一种重要的计算，在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用它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。

本文主要介绍了电力系统潮流计算的基本原理（包括电力网络的数学模型和潮流计算的数学模型）及潮流计算常用的几种方法，着重介绍了P-Q分解法。

P-Q 分解法是潮流计算的常用方法之一，派生于用极坐标表示的牛顿-拉夫逊法，是牛顿-拉夫逊法的一种简化计算方法，可以提高运算的速度。

其中比较详细地讲述了P-Q分解法的形成过程及计算流程，而且结合一个具有代表性的算例，用P-Q分解法进行潮流计算，其计算过程是通过MATLAB软件实现的，并对计算结果进行了简要的分析。

关键词：电力系统潮流计算，P-Q分解法，MATLAB软件Based on P - Q Decomposition Method of The Power SystemFlow CalculationABSTRACTPower System Flow Calculation is an important analysis and calculation of power system steady-state operation,. 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.This article mainly introduced the basic principles of Power System Flow Calculation (including the mathematical model of electric power network and the mathematical model of power flow calculation) and the main methods of power flow calculation, introduces the P - Q Decomposition Method. P - Q Decomposition Method is one of the commonly used method to compute the tidal current, derived from Newton - Ralph expressed in polar coordinate method, Newton - Ralph Method, a simplified calculation method can improve the speed of operation. One more detail tells the story of the formation process of P - Q Decomposition Method and calculation process, and combined with a typical example, using P - Q Decomposition Method for power flow calculation, the calculation process is implemented by MATLAB software, and the calculation results are analyzed in brief.KEY WORDS:Power System Flow Calculation，P - Q Decomposition Method，MATLAB software目录前言 0第1章绪论 (1)1.1 潮流计算简介 (1)1.2 潮流计算的意义及其发展 (1)1.2.1 潮流计算的意义 (1)1.2.2 潮流计算的现状及其发展 (2)1.3 本毕业设计的主要内容 (2)第2章电力系统潮流计算的基本原理 (3)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 节点导纳矩阵及其性质 (5)2.2 潮流计算的数学模型 (7)2.2.1 潮流计算的节点分类 (7)2.2.2 潮流计算的基本方程 (8)2.2.3 潮流计算的约束条件 (9)第3章潮流计算的方法 (10)3.1 高斯-赛德尔法 (10)3.1.1 高斯-赛德尔法的基本原理 (11)3.1.2 高斯-赛德尔法的潮流计算过程 (11)3.2 牛顿-拉夫逊法 (12)3.2.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理 (12)3.2.2 牛顿-拉夫逊法的潮流计算过程 (13)3.3 P-Q分解法 (13)第4章P-Q分解法潮流计算 (14)4.1 极坐标下的潮流计算模型 (14)4.2 P-Q分解法潮流计算 (17)4.3 P-Q分解法潮流计算的基本步骤 (19)第5章算例验证与分析 (20)5.1 MATLAB软件 (21)5.2 算例 (21)5.2.1 算例说明 (21)5.2.2 潮流计算过程 (21)5.3 算例结果分析 (25)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录 (29)外文资料翻译 (38)前言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各方面不可或缺的能源和动力。

电分课设-PQ分解法计算潮流及其仿真结果.docx

摘要潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，通过潮流计算可以就给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，确定各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等参数。

常用的潮流计算方法有牛顿-拉弗逊法、P-Q分解法、直流潮流法、并行处理法等。

P-Q分解法速度快，计算效率高，实用性强，Matlab编程与C语言相似，而且极其适合计算矩阵。

因此，本设计采用P-Q分解法并使用Matlab软件编程进行潮流计算，获得简单电力系统各节点电压，功率分布，功率损耗等参数。

关键词：潮流计算，P-Q分解法，Matlab编程计算1潮流计算背景1.1潮流计算意义电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。

它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。

电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。

潮流计算几点意义如下：(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。

(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。

(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。

(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。

在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。

同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。

因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。

第四节PQ分解法潮流计算

第四节 PQ 分解法潮流计算一、PQ 分解法的基本方程式60年代以来N —R 法曾经是潮流计算中应用比较普遍的方法，但随着网络规模的扩大（从计算几十个节点增加到几百个甚至上千个节点）以及计算机从离线计算向在线计算的发展，N —R 法在内存需要量及计算速度方面越来越不适应要求。

70年代中期出现的快速分解法比较成功的解决了上述问题，使潮流计算在N —R 法的基础上向前迈进了一大步，成为取代N —R 法的算法之一。

快速分解法（又称P —Q 分解法）是从简化牛顿法极坐标形式计算潮流程序的基础上提出来的。

它的基本思想是根据电力系统实际运行特点：通常网络上的电抗远大于电阻值，则系统母线电压副值的微小变化V ∆对母线有功功率的改变P ∆影响很小。

同样，母线电压相角的少许改变θ∆，也不会引起母线无功功率的明显改变Q ∆。

因此，节点功率方程在用极坐标形式表示时，它的修正方程式可简化为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆V V L H Q P /00θ （4—19）这就是把2（n —1）阶的线性方程组变成了两个n —1阶的线性方程组，将P 和Q 分开来进行迭代计算，因而大大地减少了计算工作量。

但是，H ，L 在迭代过程中仍然在不断的变化，而且又都是不对称的矩阵。

对牛顿法的进一步简化（也是最关键的一步），即把（4—19）中的系数矩阵简化为在迭代过程中不变的对称矩阵。

在一般情况下，线路两端电压的相角ij θ是不大的（不超过10○～20○）。

因此，可以认为：⎭⎬⎫<<≈ij ij ij ij B G θθsin 1cos （4—20）此外，与系统各节点无功功率相应的导纳B LDi 远远小于该节点自导纳的虚部，即 ii iiLDi B V Q B <<=2 因而 ii i i B V Q 2<< （4—21）考虑到以上关系，式（4—19）的系数矩阵中的各元素可表示为： ij j i ij B V V H = （i,j=1,2,………，n-1）（4—22）ij j i ij B V V L = （i,j=1,2,……………，m ） (4—23)而系数矩阵H 和L 则可以分别写成：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=------------11,1122,1111,1111,222222121211,1121211111n n n n n n n n n n n n V B V V B V V B V V B V V B V V B V V B V V B V V B V H =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------1211,12,11,11,222211,11211121n n n n n n n n V V V B B B B B B B B B V V V =11D D BV V （4—24）⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=m mm m m m m m m m m m m V B V V B V V B V V B V V B V V B V V B V V B V V B V L 22122222212121121211111 =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡m mm m m m m m V V V B B B B B B B B B V V V2121222211121121=22''D D V B V （4—25）将（4—24）和（4—25）式代入（4—19）中，得到[][][][][]θ∆'-=∆11D D V B V P[][][][]V B V Q D ∆-=∆''2用[]11-D V 和[]12-D V 分别左乘以上两式便得：[][][][][]θ∆-=∆-111'D D V B P V （4—26）[][][][]V B Q V D ∆-=∆-''12 （4—27）这就是简化了的修正方程式，它们也可展开写成：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆----------1122111,12,11,11,222211,11211112211n n n n n n n n n n V V V B B B B B B B B B V P V P V P θθθ（4—28）⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆m mm m m m m m mV V V B B B B B B B B B V Q V Q V Q 212122221112112211 （4—29）在这两个修正方程式中系数矩阵元素就是系统导纳矩阵的虚部，因而系数矩阵是对称矩阵，且在迭代过程中保持不变。

PQ分解法在潮流分析中应用

PQ分解法在潮流分析中的应用一、实验目的1、了解典型节点系统的潮流和分析计算过程。

2、学会运用matlab对电力系统潮流进行计算的方法及原理，我们主要介绍 PQ分解法。

二、实验要求分析在负荷侧改变无功补偿容量时对潮流分布的影响和对网损的影响，也可进行其他的例如改变回路数，断路器状态等操作观察分析系统潮流变化及网损变化。

b5E2RGbCAP三、实验过程对于典型的节点系统，分别有IEEE14、30、57、118等，在实验中我们选取了典型30节点的系统。

1、计算程序：在matlab中建立m文件程序，输入30个节点以及各支路的数据，其格式如下：basemva = 100。

accuracy = 0.001。

accel = 1.8。

maxiter = 100。

p1EanqFDPw% IEEE 30-BUS TEST SYSTEM (American Electric Power>DXDiTa9E3d% Bus Bus Voltage Angle ---Load---- -------Generator----- Static MvarRTCrpUDGiT% No code Mag. Degree MW Mvar MW Mvar Qmin Qmax+Qc/-Ql5PCzVD7HxAbusdata=[1 1 1.06 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0 0 0jLBHrnAILg2 2 1.043 0.0 21.70 12.7 40.0 0.0 -40 50 0xHAQX74J0X3 0 1.0 0.0 2.4 1.2 0.0 0.0 0 0 0LDAYtRyKfE4 0 1.06 0.0 7.6 1.6 0.0 0.0 0 0 0Zzz6ZB2Ltk5 2 1.01 0.0 94.2 19.0 0.0 0.0 -40 40 0dvzfvkwMI16 0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0 0 0rqyn14ZNXI7 0 1.0 0.0 22.8 10.9 0.0 0.0 0 0 0EmxvxOtOco8 2 1.01 0.0 30.0 30.0 0.0 0.0 -30 40 0SixE2yXPq59 0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0 0 06ewMyirQFL10 0 1.0 0.0 5.8 2.0 0.0 0.0 -6 24 19kavU42VRUs以上是30个节点对应的数据，其中基准容量取为100MVA，精度值为0.001，加速因子是1.8，算法的最大迭代次数为100次。

P-Q分解法潮流计算

P-Q分解法流程图
输入信息即原始数据并对原始数据进行处理
形成导纳到矩阵
计算系数矩阵B’，形成第一因子表 T：迭代次数计数单元 K01：当迭代有功功率时为0，无功功率时为1。
计算系数矩阵B”，形成第一因子表
t=0,K01=0
V,电压向量数组。 K01是1时为电压幅值，K01是 0时为电压角度。
计算[ΔW(K01)/V],ERM(K01)
解修正方程，并修正V(K01)
ΔW,功率误差的数值。EMP，寄存器迭代过程中最大功率误差。 K01是0时为有功功率，K01是1时为无功功率。
否 K01=0?
是
K01=0,t=t+1 否
K01=1
ERM(1)< ε& ERM(0)< ε
是输出潮流计算结果
在B'中尽量去掉那些对有功功率及电压相角影响较小的因素，如略去变压器非标准电压比和输电线路充电电容的影响；在B"中尽量去掉那些对无功功率及电压幅值影响较小的因素，如略去输电线路电阻的影响
即B’的非对角和对角元素分别按下式计算：
B”的非对角和对角元素分别按下式计算：
其中rij和xij分别为支路的电阻和感抗，bi0为节点i 的接地支路的电纳。（BX法）
(1)一般情况下，线路两端电压的相角差不大(不超过10°~20°)，因此可以认为
cos ij 1,
Gij sin ij Bij
(2)与系统各节点无功功率相对应的导纳通常远小于该节点自导纳的虚部，即
B Li Qi 2 Bii Vi
Qi Vi2Bii
考虑到上述关系，略去相关项可将系数矩阵
P-Q分解法潮流计算
P-Q分解法潮流计算

潮流计算实验

PSASP 潮流计算一、实验目的理解电力系统分析中潮流计算的相关概念，掌握用PSASP 软件对系统潮流进行计算的过程。

学会在文本方式下和图形方式下的对潮流计算结果进行分析。

二、预习要求复习《电力系统分析》中有关潮流计算的内容，了解有关潮流计算的功能，理解常用潮流计算方法，了解PQ、PV和Vθ（平衡节点，在PSASP中称为Slack节点）的设置。

三、实验内容（一） PSASP 潮流计算概述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。

PSASP 潮流计算的流程和结构如下图所示：潮流计算各种计算公共部分文本方式图形方式结果的编辑和输出计算结果库执行计算图形方式文本方式计算作业的定义(运行方式和计算控制)方案定义(电网结构)文本方式图形方式用户自定义模型库电网基础数据库图形方式文本方式数据录入和编辑以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。

规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。

（二）数据准备1. 指定数据目录及基准容量双击PSASP图标，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面：在该画面中，要完成的工作如下：(1) 指定数据目录第一次可通过“创建数据目录” 按钮，建立新目录，如：C:\CLJS。

以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。

(2) 给定系统基准容量系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。

电力系统分析P-Q分解法潮流计算

专业课程设计报告P-Q分解法潮流计算系别电气工程系专业班级09级电气4班学生XX 钟剑帆学号8指导教师房大中提交日期2011年11月12日目录P-Q分解法潮流计算1一、原理分析1二、程序流程1三、设计内容23.1 程序设计23.2.1 输入数据73.2.2 输出数据83.2.3 结果分析11四、心得总结12一、原理分析从潮流计算的基本方程出发，采用PQ分解法并通过建立矩阵的修正方程来依次迭代，逐步逼近真值来计算电网的电压和功率分布。

二、程序流程三、设计内容3.1 程序设计主函数Sbase_MVA=100.fid=fopen('Nodedata.txt');N=textscan(fid, '%s %u %d %f %f %f %f %f %f')fclose(fid);busnumber=size(N{1},1)for i=1:busnumberBus(i).name=N{1}(i);Bus(i).type=N{2}(i);Bus(i).no=i;Bus(i).Base_KV=N{3}(i);Bus(i).PG=N{4}(i);Bus(i).QG=N{5}(i);Bus(i).PL=N{6}(i);Bus(i).QL=N{7}(i);Bus(i).pb=N{8}(i);Bus(i).V=1.0;Bus(i).angle=0;endfid=fopen('Aclinedata.txt');A=textscan(fid, '%s %s %f %f %f %f')fclose(fid);aclinenumber=size(A{1},1)for i=1:aclinenumberAcline(i).fbname=A{1}(i);Acline(i).tbname=A{2}(i);Acline(i).Base_KV=A{3}(i);Acline(i).R=A{4}(i);Acline(i).X=A{5}(i);Acline(i).hB=A{6}(i);for k=1:busnumberif strcmp(Acline(i).fbname, Bus(k).name)Acline(i).fbno=Bus(k).no;endif strcmp(Acline(i).tbname, Bus(k).name)Acline(i).tbno=Bus(k).no;endendendfid=fopen('Transdata.txt');T=textscan(fid, '%s %f %f %s %f %f %f %f')fclose(fid);tansnumber=size(T{1},1)for i=1:tansnumberTrans(i).fbname=T{1}(i);Trans(i).fbBase_KV=T{2}(i);Trans(i).fbrated_KV=T{3}(i);Trans(i).tbname=T{4}(i);Trans(i).tbBase_KV=T{5}(i);Trans(i).tbrated_KV=T{6}(i);Trans(i).R=T{7}(i);Trans(i).X=T{8}(i);for k=1:busnumberif strcmp(Trans(i).fbname, Bus(k).name)Trans(i).fbno=Bus(k).no;endif strcmp(Trans(i).tbname, Bus(k).name)Trans(i).tbno=Bus(k).no;endendTrans(i).k=Trans(i).tbrated_KV*Trans(i).fbBase_KV/Trans(i).fbrated_KV/Trans(i).tbB ase_KV;tempx=Trans(i).fbrated_KV^2/Trans(i).fbBase_KV^2;Trans(i).X=tempx*Trans(i).X;Trans(i).R=tempx*Trans(i).R;end%N=0%Trans(1)%Trans(2)% for Y=G+ matrix[G,B,B2]=FormYmatrix(Bus,busnumber,Acline,aclinenumber,Trans,tansnumber) ;%B:=B';B2:=B"dlmwrite('Gmatrix.txt', G, 'delimiter', '\t','precision', 6);dlmwrite('Bmatrix.txt', B, 'delimiter', '\t','precision', 6);GBB2pause[JP,JQ]=FormJPQmatrix(Bus,B,B2,busnumber);JPiJP=-inv(JP)JQiJQ=-inv(JQ)pause%maxiteration=0for i=1:busnumberNodeV(i)=Bus(i).V;Nodea(i)=Bus(i).angle;VX(i)=Bus(i).V*cos(Bus(i).angle);VY(i)=Bus(i).V*sin(Bus(i).angle);dQGQL(i)=Bus(i).QG-Bus(i).QL;dPGPL(i)=Bus(i).PG-Bus(i).PL;endNodeV=NodeV'Nodea=Nodea'%VX=VX'%VY=VY'dQGQL=dQGQL'dPGPL=dPGPL'pause%for nointer=1:10maxdP=1.;maxdQ=1.;epsilon=0.000001;noiteration=0;while (maxdP>epsilon)&(maxdP>epsilon)[deltaP,deltaQ,maxdP,maxdQ]=FormdPQvector(Bus,NodeV,Nodea,dQGQL,dPGP L,B,G,busnumber);deltaP;deltaQ;maxdP;maxdQ;da=iJP*deltaP;dV=iJQ*deltaQ;Nodea=Nodea+da;NodeV=NodeV+dV;noiteration=noiteration+1;if noiteration>20breakendendfor i=1:busnumberBus(i).V=NodeV(i);NodeV(i)=NodeV(i)*Bus(i).Base_KV;Bus(i).angle=Nodea(i);Nodea(i)=Nodea(i)*180/pi;endnoiterationNodea=Nodea'NodeV=NodeV'Clear子函数%生成G、B矩阵function[G,B,X]=FormYmatrix(Bus,busnumber,Acline,aclinenumber,Trans,tansnumber) Y=zeros(busnumber);X=zeros(busnumber);for i=1:busnumberY(i,i)=Y(i,i)+Bus(i).pb*j;endfor i=1:aclinenumberf=Acline(i).fbno;t=Acline(i).tbno;Y(f,f)=Y(f,f)+Acline(i).hB*j+1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);Y(t,t)=Y(t,t)+Acline(i).hB*j+1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);Y(f,t)=Y(f,t)-1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);Y(t,f)=Y(t,f)-1/(Acline(i).R+Acline(i).X*j);X(f,f)=X(f,f)-1/Acline(i).X;X(t,t)=X(t,t)-1/Acline(i).X;X(f,t)=1/Acline(i).X;X(t,f)=1/Acline(i).X;endfor i=1:tansnumberf=Trans(i).fbno;t=Trans(i).tbno;Y(f,f)=Y(f,f)+1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j);Y(t,t)=Y(t,t)+1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j)/Trans(i).k^2;Y(f,t)=Y(f,t)-1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j)/Trans(i).k;Y(t,f)=Y(t,f)-1/(Trans(i).R+Trans(i).X*j)/Trans(i).k;X(f,f)=X(f,f)-1/Trans(i).X;X(t,t)=X(t,t)-1/Trans(i).X;X(f,t)=1/Trans(i).X;X(t,f)=1/Trans(i).X;endG=real(Y);B=imag(Y);end%生成JP、JQ矩阵function [JP,JQ]=FormJPQmatrix(Bus,B,B2,busnumber)JP=B;JQ=B2;for i=1:busnumberif Bus(i).type==1for k=1:busnumberJQ(i,k)=0.;JQ(k,i)=0.;JP(i,k)=0.;JP(k,i)=0.;endJQ(i,i)=1.;JP(i,i)=1.;endif Bus(i).type==3for k=1:busnumberJQ(i,k)=0.;JQ(k,i)=0.;endJQ(i,i)=1.;endendend%计算偏节点PQ差量function[deltaP,deltaQ,maxdP,maxdQ]=FormdPQvector(Bus,NodeV,Nodea,dQGQL,dPGPL,B,G ,busnumber)deltaQ=dQGQL;deltaP=dPGPL;maxdP=0.;maxdQ=0.;for i=1:busnumberif Bus(i).type==1deltaQ(i)=0.;deltaP(i)=0.;endif Bus(i).type==3deltaQ(i)=0.;%y1=0;%y2=0;y3=0;for k=1:busnumberif (B(i,k)~=0|G(i,k)~=0)%y1=y1+(G(i,k)*VX(k)-B(i,k)*VY(k));%y2=y2+(G(i,k)*VY(k)+B(i,k)*VX(k));y3=y3+NodeV(k)*(G(i,k)*cos(Nodea(i)-Nodea(k))+B(i,k)*sin(Nodea(i)-Nodea(k)));endenddeltaP(i)=deltaP(i)-y3*NodeV(i);%deltaP2(i)=(deltaP2(i)-(y1*VX(i)+y2*VY(i)))/Bus(i).V;endif Bus(i).type==2%y1=0;%y2=0;y3=0;y4=0;for k=1:busnumberif (B(i,k)~=0|G(i,k)~=0)%y1=y1+(G(i,k)*VX(k)-B(i,k)*VY(k));%y2=y2+(G(i,k)*VY(k)+B(i,k)*VX(k));y3=y3+NodeV(k)*(G(i,k)*cos(Nodea(i)-Nodea(k))+B(i,k)*sin(Nodea(i)-Nodea(k))); y4=y4+NodeV(k)*(G(i,k)*sin(Nodea(i)-Nodea(k))-B(i,k)*cos(Nodea(i)-Nodea(k)));endenddeltaP(i)=deltaP(i)-y3*NodeV(i);%deltaP2(i)=(deltaP2(i)-(y1*VX(i)+y2*VY(i)))/Bus(i).V;deltaQ(i)=deltaQ(i)-y4*NodeV(i);%deltaQ2(i)=(deltaQ2(i)-(y1*VY(i)-y2*VX(i)))/Bus(i).V;endif maxdP<abs(deltaP(i));maxdP=abs(deltaP(i));endif maxdQ<abs(deltaQ(i));maxdQ=abs(deltaQ(i));enddeltaP(i)=deltaP(i)/NodeV(i);deltaQ(i)=deltaQ(i)/NodeV(i);endend3.2.1 输入数据节点数据（Nodedata.txt）bus1 1 18. 0. 0. 0. 0. 0.bus2 3 18. 1.63 0. 0. 0. 0.bus3 3 18. 0.85 0. 0. 0. 0.bus4 2 230. 0. 0. 0. 0. 0.bus5 2 230. 0. 0. 1.25 0.5 0.bus6 2 230. 0. 0. 0.9 0.3 0.bus7 2 230. 0. 0. 0. 0. 0.bus8 2 230. 0. 0. 1.0 0.35 0.bus9 2 230. 0. 0. 0. 0. 0.支路数据（Aclinedata.txt）bus4 bus5 230. 0.01 0.085 0.088bus4 bus6 230. 0.017 0.092 0.079bus5 bus7 230. 0.032 0.161 0.153bus6 bus9 230. 0.039 0.17 0.179bus7 bus8 230. 0.0085 0.072 0.0745bus8 bus9 230. 0.0119 0.1008 0.1045变压器数据（Transdata.txt）bus1 18.0 18.0 bus4 230. 230. 0.0 0.0576bus2 18.0 18.0 bus7 230. 230. 0.0 0.0625bus3 18.0 18.0 bus9 230. 230. 0.0 0.05863.2.2 输出数据Sbase_MVA =100N ={9x1 cell} [9x1 uint32] [9x1 int32] [9x1 double] [9x1 double] [9x1 double] [9x1 double] [9x1 double] [8x1 double]busnumber =9A ={6x1 cell} {6x1 cell} [6x1 double] [6x1 double] [6x1 double] [6x1 double]aclinenumber =6T ={3x1 cell} [3x1 double] [3x1 double] {3x1 cell} [3x1 double] [3x1 double] [3x1 double] [3x1 double]tansnumber =3NodeV =111111111 Nodea =0 dQGQL =-0.5000-0.3000-0.3500dPGPL =1.63000.8500-1.2500-0.9000-1.0000noiteration =9Nodea =0 9.6687 4.7711 -2.4066 -4.3499 -4.0173 3.7991 0.6215 1.9256NodeV =18 18 18 227 220 224 229 227 2313.2.3 结果分析busnumber=9，aclinenumber=6，tansnumber=3表示此次计算为9节点，6支路，3变压器的网络。

电力系统潮流计算课程设计P-Q分解法

课程名称电力系统稳态分析邵阳学院课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名学号系电气工程及其自动化专业班级题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统分析一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

目录第1章潮流计算课题及算法 (1)1.1 潮流计算课题 (1)1.2 极坐标下P-Q法的算法 (2)1.2.1 节点导纳矩阵Y (2)1.2.2 简化雅可比矩阵B/和B// (2)1.2.3 修正和迭代 (2)第2章手工计算 (3)第3章程序设计 (9)3.1 流程图 (9)3.2 潮流计算程序 (10)3.3 潮流计算程序运行结果 (16)结束语 (22)参考文献 (23)第1章潮流计算课题及算法1.1 潮流计算课题题目一：在图1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3.04.01j s --=，2.03.02j s --=，4.03=P ，02.13=V ，05.14=V ， 04=θ，网络各元件参数的标幺值如表2所示，给定电压的初始值如表2所示，收敛系数00001.0=ε。

试求：44θ∠V 112jQ图1 简单电力系统表1 网络各元件参数的标幺值表2 各节点电压（初值）标幺值参数（3）采用极坐标下的Q P -分解法计算图1网络的潮流分布。

1.2 极坐标下P-Q 法的算法1.2.1 节点导纳矩阵Y根据题目提供的各节点的参数，求得节点导纳矩阵Y ii=ij y ji y ∑+0yYikik-=1.2.2 简化雅可比矩阵B /和B //通过上一步的导纳矩阵，形成有功迭代和无功迭代的简化雅可比矩阵B /和B // 对雅可比矩阵进行三角分解，形成因子表，为后面进行修正方程计算作好准备。

基于MATLAB的PQ分解法电力系统潮流计算毕业设计

基于MATLAB的PQ分解法电力系统潮流计算毕业设计电力系统潮流计算是电力系统运行和规划的基础工作之一，它可以用于估计和预测电力系统中各节点的电压、功率、电流等参数，有助于确保电力系统的稳定运行。

PQ分解法是一种经典的潮流计算方法之一，主要用于解决电力系统中节点电压和功率的计算问题。

PQ分解法是基于节点改进法的一种数学模型求解方法，其核心思想是将电力系统中的节点分为P节点和Q节点两种不同类型的节点。

P节点是已知节点，其电压和功率都是已知的。

Q节点是未知节点，其电压和功率需要通过潮流计算来求解。

PQ分解法的基本求解步骤如下：1.建立节点电压方程和功率方程。

根据电力系统的节点连接关系和支路参数，可以建立节点电压方程和功率方程。

节点电压方程是基于节点电压相位角的相量形式表示，而功率方程是基于功率平衡原则的。

节点电压方程和功率方程构成了潮流计算的数学模型。

2.将节点电压方程和功率方程进行线性化处理。

将非线性的节点电压方程和功率方程进行线性化，可以得到一个包含未知节点电压和功率的线性方程组。

3.制定潮流计算的算法。

根据线性方程组，制定潮流计算的算法，以求解未知节点电压和功率的值。

PQ分解法通常采用迭代的方式进行求解，通过多次迭代来逐步逼近最终的解。

4.进行潮流计算并输出结果。

根据潮流计算的算法，进行多次迭代计算，获得节点电压和功率的最终解。

将潮流计算结果输出，可以得到电力系统中各节点的电压、功率等参数。

PQ分解法的优点是计算速度快，计算精度较高。

它适用于小型和中型电力系统，解决电力系统潮流计算问题的能力较强。

但是，PQ分解法对于大型复杂电力系统的求解效率比较低。

在MATLAB中，可以利用其强大的数学计算和仿真功能，实现对电力系统的潮流计算。

可以使用MATLAB提供的矩阵运算功能，编写程序实现PQ分解法的数学模型和求解算法。

通过调用相关的函数，将节点电压方程和功率方程转化为线性方程组，并通过迭代计算，得到电力系统潮流计算的结果。

PQ分解法潮流计算设计任务书1

PQ分解法潮流计算设计任务书1课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: PQ分解法潮流计算初始条件：下图所示的简单电力系统中，网络各元件参数的标幺值如下：z12=0.10+j0.40; y120=y210=j0.01528;z13=j0.3; k=1.1; z14=0.12+j0.50; y140=y410=j0.01920; z24=0.08+j0.40; y240=y420=j0.01413。

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∠0。

容许误差P1s+jQ1s=-0.30-j0.18; P2s+jQ2s=-0.55-j0.13; P3s=0.5; V3s=1.10; V4s=1.05?5ε。

用PQ分解法计算潮流分布。

10－＝要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.写出PQ分解法的潮流计算原理；2.用C或FORTRAN语言实现PQ分解法的计算程序；3.调试程序并求出计算结果；4.用某种电力系统仿真工具搭建仿真模型，将仿真结果与程序计算结果进行比较分析；5.撰写设计说明书；6.提供计算程序代码。

时间安排：5月19日：领取任务书，分小组学习设计指导书；5月20日：分小组学习潮流计算、短路电流计算和稳定性计算方法及计算步骤；5月21-23日：分小组学习MATLAB、PSCAD/EMTDC、BPA、PSS/E、PSASP电力系统仿真软件；5月24日-27日：搭建仿真模型并调试；5月28日：对仿真结果进行分析，修改仿真模型；5月29日：撰写设计说明书；5月30日：答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日附件5：课程设计说明书统一书写格式设计题目正文题序层次是文章结构的框架。

章条序码统一用阿拉伯数字表示，题序层次可以分为若干级，各级号码之间加一小圆点，末尾一级码的后面不加小圆点，层次分级一般不超过4级为宜，示例如下：╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳本科生课程设计成绩评定表指导教师签字：年月日电力系统分析课程设计参考文献1.《电力系统计算程序及其实现》作者:陈亚民编出版日期:1995年11月第1版2.《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》作者:曹绳敏主编出版日期:1995年05月第1版3.《电力系统分析》何仰赞，华中科技大学出版社4.《电力系统计算机辅助设计》许主平2002年。

PQ分解法计算潮流

一、PQ 分解法的原理P-Q 分解法是牛顿-拉夫逊法潮流计算的一种简化方法。

P-Q 分解法利用了电力系统的一些特有的运行特性，对牛顿-拉夫逊法做了简化，以改进和提高计算速度。

的基本思想是根据电力系统实际运行特点：通常网络上的电抗远大于电阻，则系统母线电压幅值的微小变化对用功功率的改变影响很小。

同样，母线电压相角的的改变对无功功率的影响较小。

因此，节点功率方程在用极坐标形式表示时。

它的修正方程式可简化为：00P H Q L U U θ∆∆⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆⎣⎦⎣⎦⎣⎦将P 、Q 分开来迭代计算，因此大大地减少了计算工作量。

但是H 、L 在迭代过程中仍将不断变化，而且又都是不对称矩阵。

对牛顿法的进一步简化。

为把上式中的系数矩阵简化成迭代过程中不变的对称矩阵。

在一般情况下线路两端的电压相角ij θ是不大的，因此可以认为：cos 1sin ij ij ijijG B θθ≈2ii ii Q U B考虑到上述关系，可以得到：ij i ij j ij i ij jH U B U L U B U ==节点的功率增量为：11(cos sin )(sin cos )ni is i j ij ij ij ij j ni is i j ij ij ij ij j P P U U G B Q Q U U G B θθθθ==∆=-+∆=--∑∑P-Q 分解法的特点：以一个n-1阶和一个n-m-1阶线性方程组代替原有的2n-m-1阶线性方程组；修正方程的系数矩阵B’和B”为对称常数矩阵，且在迭代过程中保持不变；P-Q 分解法具有线性收敛特性，与牛顿-拉夫逊法相比，当收敛到同样的精度时需要的迭代次数较多。

二、程序说明1.数据说明Branch1.txt:支路参数矩阵第1列为支路的首端编号；第2列为支路的末端编号（首端编号小于末端编号）；第3列为之路的阻抗；第4为支路的对地容抗；第5列为支路的变比；第6列为折算到那一侧的标志Branch2.txt:节点参数矩阵第1列为节点所接发电机的功率；第2列为节点负荷的功率；第3列为节点电压的初始值；第4列为PV节点的电压V给定值；第5列为节点所接的无功补偿设备的容量；第6列为节点分类标号igl，其中igl=1为平衡节点，igl=2为PQ节点，igl=3为PV节点。

PQ分解法潮流计算实验

xxxx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： 2010.10.16 实验成绩：一、实验项目名称P-Q分解法潮流计算实验二、实验目的与要求：目的：电力系统分析的潮流计算是电力系统分析的一个重要的部分。

通过对电力系统潮流分布的分析和计算，可进一步对系统运行的安全性，经济性进行分析、评估，提出改进措施。

电力系统潮流的计算和分析是电力系统运行和规划工作的基础。

潮流计算是指对电力系统正常运行状况的分析和计算。

通常需要已知系统参数和条件，给定一些初始条件，从而计算出系统运行的电压和功率等；潮流计算方法很多：高斯-塞德尔法、牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯-塞德尔法、牛顿-拉夫逊法演变的各种潮流计算方法。

本实验采用P-Q分解法进行电力系统分析的潮流计算程序的编制与调试，获得电力系统中各节点电压，为进一步进行电力系统分析作准备。

通过实验教学加深学生对电力系统潮流计算原理的理解和计算，初步学会运用计算机知识解决电力系统的问题，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。

要求：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。

三、主要仪器设备及耗材每组计算机1台、相关计算软件1套四、实验内容：1.理论分析：P-Q分解法是从改进和简化牛顿法潮流程序的基础上提出来的，它的基本思想是：把节点功率表示为电压向量的极坐标方程式，抓住主要矛盾，以有功功率误差作为修正电压向量角度的依据，以无功功率误差作为修正电压幅值的依据，把有功功率和无功功率迭代分开来进行。

牛顿法潮流程序的核心是求解修正方程式，当节点功率方程式采取极坐标系统时，修正方程式为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆V V L N J H Q P /δ 或展开为：VV L J Q VV N H P //∆⋅+∆⋅=∆∆⋅+∆⋅=∆δδ (4)以上方程式是从数学上推倒出来的，并没有考虑电力系统这个具体对象的特点。

PQ潮流的计算机解法研究

节点2头
Gen1
16.5
Bus1
230.
0.0567
16.5
242.0
Gen2
18.0
Bus2
230.
0.0625
18.0
242.0
Gen3
13.8
Bus3
230.
0.0586
13.8
242.0
3．支路信息
节点名称
电压等级
节点名称
电压等级
回路标识
回路数
电阻
电抗
对地电导
对地电纳
Bus1
230.
BusA
南华大学
毕业设计（论文）任务书
学院：电气工程学院
题目：PQ潮流的计算机解法研究
起止时间：年月日至年月日
学生姓名：
专业班级：
指导教师：
教研室主任：
院长：
年月日
论文(设计)内容及要求：
一、毕业设计（论文）原始依据
潮流计算是研究电力系统稳定问题的基础，在应用计算机计算电力系统潮流分布以来，先后出现过以节点导纳矩阵为基础的逐次迭代法和以阻抗矩阵为基础的逐次代入法。针对阻抗矩阵法占用计算机内存大的问题，又出现了分块阻抗矩阵法及牛顿-拉夫逊法。PQ分解法是使用极坐标表示时的牛顿-拉夫逊法,既可用于离线潮流计算，也可用于在线潮流计算。
原始资料见附录
二、毕业设计（论文）主要内容
1、设计（论文）内容
（1）列写IEEE 9节点算例的潮流方程；
（2）编写计算机程序，计算出相关潮流；
（3）利用仿真软件仿真该算例潮流；
（4）比较两种方式的结果
2、设计（论文）主要技术指标
（1）潮流计算程序一份
（2）仿真结果一份

PQ分解法算例

现以一个例子来说明该软件得使用方法: 电力系统接线，如下图所示,试求潮流分布30.008.0j +（或者下图：）（1）n 为节点数、nl 为支路数、isb 为平衡母线节点号（固定为 1）、pr 为误差精度。

（2）输入由支路参数形成的矩阵 B1 矩阵 B1的每行是由下列参数构成的： ① 某支路的首端号 P ； ② 末端号 Q ，且 P <Q ； ③ 支路的阻抗（R +jX ）； ④ 支路的对地容抗； ⑤ 支路的变比 K ；⑥ 折算到哪一侧的标志（如果支路的首端 P 处于高压侧则请输入“1”，否则请输入“0”）。

（3）请输入各节点参数形成的矩阵 B2 矩阵 B2的每行是由下列参数构成的： ① 节点所接发电机的功率 SG ； ② 节点负荷的功率 SL ； ③ 节点电压的初始值； ④ PU 节点电压 U 的给定值；⑤节点所接的无功补偿设备的容量；⑥节点分类标号 igl。

（1为平衡节点，2为PQ节点，3为PV节点）输入数据：请输入节点数：n=5请输入支路数：nl=5请输入平衡母线节点号：isb=1请输入误差精度：pr=0.00001请输入由支路参数形成的矩阵：B1=[1 2 0.03i 0 1.050;2 3 0.08+0.3i 0.5i 1 0;2 4 0.1+0.35i 0 1 0;3 4 0.04+0.25i 0.5i 1 0;3 5 0.015i 0 1.05 1]请输入由节点参数形成的矩阵：B2=[0 0 1.05 1.05 0 1;0 3.7+1.3i 1.05 0 0 2;0 2+1i 1.05 0 0 2;0 1.6+0.8i 1.05 0 0 2;5 0 1.05 1.05 0 3]请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵：X=[1 0;2 0;3 0;4 0;5 0]请输入PQ节点数na=3。