基于牛顿拉夫逊法的电力系统潮流计算毕业设计(论文) 精品
牛顿拉夫逊法潮流计算
摘要本文，首先简单介绍了基于在MALAB中行潮流计算的原理、意义，然后用具体的实例，简单介绍了如何利用MALAB去进行电力系统中的潮流计算。
众所周知，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：各线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。
在电力系统规划的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。
此外，在进行电力系统静态及暂态稳定计算时，要利用潮流计算的结果作为其计算的基础；一些故障分析以及优化计算也需要有相应的潮流计算作配合；潮流计算往往成为上述计算程序的一个重要组成部分。
以上这些，主要是在系统规划设计及运行方式安排中的应用，属于离线计算范畴。
牛顿－拉夫逊法在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。
本文介绍了电力系统潮流计算机辅助分析的基本知识及潮流计算牛顿－拉夫逊法，最后介绍了利用MTALAB程序运行的结果。
关键词：电力系统潮流计算，牛顿－拉夫逊法，MATLABABSTRACTThis article first introduces the flow calculation based on the principle of MALAB Bank of China, meaning, and then use specific examples, a brief introduction, how to use MALAB to the flow calculation in power systems.As we all know, is the study of power flow calculation of power system steady-state operation of a calculation, which according to the given operating conditions and system wiring the entire power system to determine the operational status of each part: the bus voltage flowing through the components power, system power loss and so on. In power system planning power system design and operation mode of the current study, are required to quantitatively calculated using the trend analysis and comparison of the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy.In addition, during the power system static and transient stability calculation, the results of calculation to take advantage of the trend as its basis of calculation; number of fault analysis and optimization also requires a corresponding flow calculation for cooperation; power flow calculation program often become the an important part. These, mainly in the way of system design and operation arrangements in the application areas are off-line calculation.Newton - Raphson power flow calculation in power system is one commonly used method, it is good convergence of the iteration number of small, introduce the trend of computer-aided power system analysis of the basic knowledge and power flow Newton - Raphson method, introduced by the last matlab run results.Keywords：power system flow calculation, Newton – Raphson method, matlab目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 电力系统潮流计算的意义 (2)1.3 电力系统潮流计算的发展 (2)1.4 潮流计算的发展趋势 (4)2 潮流计算的数学模型 (5)2.1 电力线路的数学模型及其应用 (5)2.2 等值双绕组变压器模型及其应用 (6)2.3 电力网络的数学模型 (8)2.4 节点导纳矩阵 (9)2.4.1 节点导纳矩阵的形成 (9)2.4.2 节点导纳矩阵的修改 (10)2.5 潮流计算节点的类型 (11)2.6 节点功率方程 (12)2·7 潮流计算的约束条件 (13)3 牛顿－拉夫逊法潮流计算基本原理 (14)3.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理 (14)3.2 牛顿-拉夫逊法潮流计算的修正方程 (17)3.3 潮流计算的基本特点 (20)3.4 节点功率方程 (21)4牛顿－拉夫逊法分解潮流程序 (22)4·1 牛顿－拉夫逊法分解潮流程序原理总框图 (22)4.2 形成节点导纳矩阵程序框图及代码 (23)4.2。
潮流计算论文
目录1．摘要 (3)2．题目原始资料 (4)3．题目分析 (6)4.题目求解 (7)1）根据题意要求画出等值电路 (7)2）读程序画出拉夫逊法的流程图 (8)3）变电所负荷为题目所给数据进行求解 (8)4)编写程序并运行 (10)5）具体调压调损耗过程 (10)1.改变变压器变比调压 (10)2.改变发电机机端电压调压 (12)3.负荷按照一定比例变化的潮流计算分析 (15)4.轮流断开支路双回线中的一条的潮流计算 (19)5.仿真并比较 (28)6.设计心得 (30)7.参考文献 (31)摘要本文运用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，最终得到合理的系统潮流。
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。
首先，画出系统的等效电路图，在计算出各元件参数的基础上，应用牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算，经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。
其次，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上述计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。
根据运算结果，分析各支路损耗和系统总损耗。
最后，应用DDRTS软件，构建系统图，对给定负荷重新进行分析，潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。
关键词：牛顿-拉夫逊法 MATLAB DDRTS 潮流计算一、 题目原始资料：1．系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。
2、发电厂资料：母线1和2为发电厂发高压母线，发电厂一总装机容量为（300MW ），母线3为机压母线上装机容量为（100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ，发电厂二总装机容量为（200MW ）3、变电所资料：(一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV （二）变电所的负荷分别为： 50MW 50MW 40MW 70MW变电所1 变电所2母线电厂一 电厂二（三）每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85；（四）变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5；4、输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。
配电网的潮流计算
毕业设计（论文）题，目配电网潮流计算与程序设计学生姓名石昊晨学号**********专业发电厂及电力系统班级20109091指导教师刘会家评阅教师完成日期年月日目录摘要一．配电网潮流概述 (5)1.1配电网潮流计算的目的与意义 (5)1.2潮流计算方法概述 (5)1.2.1 牛顿——拉夫逊法 (6)1.2.2 快速解耦法 (6)1.2.3 回路阻抗法 (9)1.2.4 前推回代法 (11)1.3 本文工作 (11)二．配电网网络模型 (11)2.1元件模型 (11)2.1.1 电力线路的数学模型 (11)2.1.2 变压器的等值电路 (13)2.2网络模型 (15)三：基于matlab的配电网潮流计算算法 (16)3.1配电网潮流计算算法原理 (16)3.2 matlab的概述 (19)3.3程序设计 (21)3.3.1 牛顿--拉夫逊法潮流求解过程 (21)3.3.2牛顿—拉夫逊法的程序框图 (25)四：算例 (27)参考文献 (28)致谢 (29)配电网潮流计算与程序设计学生：石昊晨指导教师：刘会家（三峡大学国际文化交流学院）摘要：本文首先分析了配电网的特点及对算法的要求，然后建立配电网潮流计算模型。
针对配电网潮流计算的现状进行了全面分析，深入讨论了目前各方法的特点，并从收敛性及其他性能指标进行了比较分析；详细研究用的比较广泛的牛顿——拉夫逊法，并以广度优先顺序搜索策略作为理论基础。
针对某地区配电网的具体情况，选取IOKV的配电网子系统进行潮流计算。
利用MATLAB 2009a 进行了基于牛顿——拉夫逊法的配电网的潮流计算程序。
由计算结果可知，该算法具有一定的优越性，软件的开发具有一定的实用性。
关键词：电力系统，配电网潮流，牛顿——拉夫逊法，MATLAB程序设计Abstract：In this paper, ungrounded system, the characteristics of non-zero sequence path, a three-phase decoupled power flow calculation method. This method ignores the influence of zero sequence components, making the three-phase asymmetrical load caused by phase coupling decoupling to be achieved by the phase flow calculation. The algorithm flow algorithm to the existing distribution network in the three-phase node voltage equation 3n-order decomposition of the node voltage equation of three n-order, so no matter what kind of algorithm can greatly save memory and computation for the distribution network to achieve by phase analysis provides a good way. In this paper, a system of 36 nodes to verify the results show that the method can fully into account the impact of unbalanced three-phase loads, a better computational speed and accuracy.Keywords:power systems, phase decoupling, power flow, back/forward sweep algorithm一． 电力系统潮流概述1.1配电网潮流计算的目的与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，是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
基于牛顿-拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法
计 算 技 术 与 自动 化
快计 算 速度 的关键 。文献 ［５］和 文 献 ［６］提 出 了一 种 只在初 始 形成 一 次雅 克 比矩 阵 和 只 进行 一 次 三 角 分解 ，在 以后逐 次迭 代 中保持 该矩 阵及 其三 角分 解 结果 不变 的方 法 ，但 他们 在对 功率 方程 进行 泰勒 展 开 时保 留到二 阶项 ，对 中小 型 电力 系统 来 说 ，计 算 并没 更简 单 ，且 当初 始 值 与 实 际值 较 接 近 时 ，泰 勒 级数 二次 项其 实很 小 。
各节 点 的类 型 ，确 定 节 点 导 纳 矩 阵 、修 正 方程 和迭 代 收敛条 件 ，将非 线性 方程 组逐 次线 性化 为修 正方 程组 反复 迭 代 求 解 ，因此 收敛 范 围依 赖 电 压 的 初 值 ；同时经 典 牛 顿 法 中求 解 雅 克 比矩 阵计 算 量 较 大 ，影 响 了计 算速 度 。
在用 牛顿 一拉 夫逊 法进 行潮 流计 算过 程 中 ，每 一 次 迭代都 要 形成 新 的雅 克 比矩 阵 和 进行 一 次 矩 阵 的三角分 解 。因此 ，雅 克 比矩 阵 的求 解形 式是 加
收 稿 日期 ：２０１３—０５—０６ 基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 项 目（５０６７７０６９） 作 者 简 介 ：胡 健 （１９９０ ），男 ，江 西 于 都 人 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 ：电力 系统 安 全 分 析 与控 制 （Ｅ－ ｍａｉｌ：４１７３５６９３３＠ ｑｑ．ｃｏｍ）；杨 宣 访
基 于 牛 顿 一 拉 夫 逊 电 力 系 统 潮 流 计 算 的 改 进 算 法
基于牛顿—拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法
基于牛顿—拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法潮流计算是络设计及运行中最基本的计算，是电力系统进行稳定计算和故障分析的基础。
通过对电力网络进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。
潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题。
随着现代电力系统的不断扩大和电网互联的出现，潮流分析计算变得更加复杂，这就要求对传统的牛顿-拉夫逊法进行改进，降低牛顿法初值选取的敏感性和提高收敛速度，以适应新的要求。
经典的牛顿-拉夫逊潮流计算法根据给定的电力系统潮流计算时各节点的类型，确定节点导纳矩阵、修正方程和迭代收敛条件，将非线性方程组逐次线性化为修正方程组反复迭代求解，因此收敛范围依赖电压的初值；同时经典牛顿法中求解雅克比矩阵计算量较大，影响了计算速度。
目前存在着很多牛顿-拉夫逊算法迭代格式的改进方法，如同伦延拓法，平移迭代法，具有三阶收敛速度的改进牛顿法，文献还提出了在迭代过程中通过三次内插法求最优步长系数的步长优化法。
这些方法都在一定程度上降低了初值选取的敏感度，提高了收敛精度。
在用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算过程中，每一次迭代都要形成新的雅克比矩阵和进行一次矩阵的三角分解。
因此，雅克比矩阵的求解形式是加快计算速度的关键。
文献和文献提出了一种只在初始形成一次雅克比矩阵和只进行一次三角分解，在以后逐次迭代中保持该矩阵及其三角分解结果不变的方法，但他们在对功率方程进行泰勒展开时保留到二阶项，对中小型电力系统来说，计算并没更简单，且当初始值与实际值较接近时，泰勒级数二次项其实很小。
本文的改进方案是：1）根据牛顿-拉夫逊法原理，对迭代格式进行改进，提出新的迭代格式，降低初值选取的敏感性。
2）对每次迭代计算的雅克比矩阵形成方法进行改进，加快牛顿-拉夫逊法的计算速度。
2 算法原理与改进将牛顿法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的，由于利用了导纳矩阵的对称性、稀疏性及节点编号顺序优化等技巧，使牛顿法在收敛性、占用内存、计算速度等方面都达到了一定的要求。
基于极坐标的牛顿拉夫逊法潮流计算设计
基于极坐标的牛顿拉夫逊法潮流计算设计极坐标是一种非常有效的数学工具，可用于描述圆形或球形的物体。
在潮流计算中，借助极坐标可以更准确地描述电网中节点之间的电流和电压。
牛顿拉夫逊法（Newton-Raphson method）是一种数值计算方法，用于求解非线性方程组。
在潮流计算中，我们需要求解电网中节点的电压相位和模值，这可以通过牛顿拉夫逊法进行迭代计算。
潮流计算的目标是确定电网中各个节点的电压相位和模值，以及支路中的电流大小和相位差。
利用极坐标可以更直观地表示电流和电压的相位差。
在设计基于极坐标的牛顿拉夫逊法潮流计算时，首先需要建立电网的节点导纳矩阵和负荷模型。
然后，可以开始迭代计算，以下是该方法的步骤：1.初始化节点电压的相位和模值。
可以使用已知的节点电压作为初始猜测值。
2.计算节点注入功率，包括负荷注入功率和支路注入功率。
3.计算节点电流注入向量，通过求解节点电压和节点注入功率之间的关系。
4.根据电流注入向量，计算雅可比矩阵。
雅可比矩阵描述了节点电流注入向量与节点电压之间的关系。
5.利用雅可比矩阵和节点电流注入向量，求解节点电压的变化量。
可以使用牛顿迭代公式进行计算。
6.更新节点电压，计算新的节点电压值。
7.判断节点电压是否收敛。
如果未收敛，返回步骤4进行下一次迭代；如果已收敛，结束迭代过程。
通过以上迭代计算，可以求得电网中各个节点的电压相位和模值。
基于极坐标的计算结果可以更清晰地展示节点之间的电流和电压关系，有助于对电网的运行状态进行分析和优化。
综上所述，基于极坐标的牛顿拉夫逊法潮流计算设计十分可行和有效。
该方法能够提供更准确的节点电压和电流信息，有助于电力系统的运行控制和优化。
简化牛顿—拉夫逊法在电网潮流计算中的应用
简化牛顿—拉夫逊法在电网潮流计算中的应用【摘要】电网潮流计算需要复杂的计算，工作量较大。
本文改进了牛顿-拉夫逊潮流算法中修正方程式的建立，继而对直角坐标下牛顿-拉夫逊潮流算法的雅可比矩阵进行简化。
26节点算例计算结果表明，该法具有良好的收敛性，减少内存占有量并具有较高的计算速度。
【关键词】潮流计算；牛顿-拉夫逊算法；简化；最优乘子1.引言电力系统潮流计算使用的数学模型是一组多元非线性方程组，直接求解是十分困难甚至是不可能的。
牛顿-拉夫逊法（简称牛顿法）在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。
现代电力系统潮流计算最常用的方法就是牛顿-拉夫逊法。
本文讨论的方法是直角坐标下牛顿-拉夫逊潮流算法的一种简化。
2.牛顿-拉夫逊算法的缺陷牛顿-拉夫逊法是电力系统潮流计算的基本方法，它有收敛快、精度高等特点。
其不足之处有：（1）雅可比矩阵J是一个2（n-1）×2（n-1）的方阵，所以当系统节点很多时，会占用很多的存储单元，虽然用稀疏技术后有所改观，但是采用稀疏技术后在编程时将会降低程序的可读性，增加效验程序的难度；（2）每一次迭代过程中都要分别计算雅可比矩阵J中每一个非零元素，使得每一次迭代的计算量都很大；（3）由于一般电力系统中J的阶数较高，也会相应增加求解的计算量。
鉴于牛顿-拉夫逊法的上述特点，在下文中将对其简化得出一种改进的牛顿潮流计算的解法。
3.牛顿-拉夫逊算法的改进3.1 雅可比矩阵J的简化在高压电力系统中，由于，所以可以近似认为，于是：因此，在电力系统运行中，其有功功率的不平衡量主要由电压的相位变化引起，而电压的幅值主要影响无功功率的不平衡量，即可以近似认为的变化只引起电压虚部、的变化，的变化只引起电压实部、的变化，的变化只引起、的变化。
因此，雅可比矩阵元素中，，。
所以矩阵可改为：在交流高压电网中，输电线路的电抗要比电阻大得多，即：。
而电导：故电力系统在实际运行中，系统参数。
在一般情况下，线路两端电压的相角差是不大的（通常不超过10o～20o），所以在初次迭代时电压的虚部可近似为零。
牛顿—拉夫逊法在电力系统潮流计算的 应用与分析
牛顿—拉夫逊法在电力系统潮流计算的应用与分析潮流计算是电力系统进行稳定计算和故障分析的基础，可以得到各电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。
随着现代电力系统的不断扩大，需要对传统的牛顿－拉夫逊法进行改进，降低初值选取的敏感性和提高收敛速度。
经典的牛顿法给定潮流计算时各节点的类型，确定导纳矩阵、修正方程和迭代收敛条件，将非线性方程组线性化为修正方程组反复迭代求解，因此收敛范围依赖电压的初值；同时求解雅克比矩阵计算量较大，影响计算速度。
1 算法原理1.1 原理介绍牛顿迭代法是取之后，找更接近的方程根，一步一步迭代，找到更接近方程根的近似根。
牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，最大优点是在方程的单根附近具有平方收敛，且还可用来求方程的重根、复根。
电力系统潮流计算，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个平衡节点外的节点电压是未知的，可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转为求解非线性方程组的问题。
为便于用迭代法解方程组，需将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、未知节点电压不平衡量构成误差方程，解方程得到节点电压不平衡量，节点电压加上其不平衡量构成新的节点电压初值，将其带入原功率平衡方程，重新形成雅可比矩阵，计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，一般迭代三到五次就能收敛。
1.2 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤：（1）形成各节点导纳矩阵 Y。
（2）设节点电压的初始值 U、相角初始值 e、迭代次数初值 0。
（3）计算各节点的功率不平衡量。
（4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。
（5）计算雅可比矩阵中的各元素。
（6）修正方程式节点电压。
(整理)电力系统分析课程设计——牛顿拉夫逊潮流计算
目录电力系统编程潮流计算 (2)1 设计任务及初步分析 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 初步分析 (2)2 牛顿-拉夫逊法简介 (3)2.1概述 (3)2.2 一般概念 (3)2.3 潮流计算的修正方程 (4)2.4 直角坐标表示的修正方程 (4)3 程序设计 (8)3.1 程序流程图 (8)3.2 源程序 (8)3.3 结果及分析 (16)4 小结 (17)参考文献 (18)电力系统编程潮流计算1 设计任务及初步分析1.1 设计任务条件：节点数：3 支路数：3 计算精度：0.00010支路1： 0.0300+j0.09001┠—————□—————┨2支路2： 0.0200+j0.09002┠—————□—————┨3支路3： 0.0300+j0.09003┠—————□—————┨1节点1：PQ 节点，S （1）=-0.5000-j0.2000 节点2：PQ 节点，S （2）=-0.6000-j0.2500 节点3：平衡节点，U （3）=1.0000∠0.0000 要求：编写程序计算潮流1.2 初步分析潮流计算在数学上可归结为求解非线性方程组，其数学模型简写如下：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅0)(0)(0)(21212211n n n n x x x f x x x f x x x f ，，，，，，，，，2 牛顿-拉夫逊法简介2.1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。
基于PSASP的供电系统潮流计算
基于PSASP的电力系统潮流计算摘要：供电系统潮流计算是研究供电系统稳态运行情况的一种重要分析计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个供电系统各部分的运行状况。
在系统规划和现有供电系统运行方式中，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。
“电力系统分析综合程序”(Power System Analysis Software Package, PSASP)是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开放具有我国自主知识产权的大型软件包。
牛顿-拉夫逊法是供电系统潮流计算的常用算法之一，它收敛性好，迭代次数少。
本文对9节点电力网络进行了潮流计算。
关键词：供电系统潮流计算PSASPAbstrct:Power supply system is the flow calculation power supply system steady-state operation situation of an important kind of calculation and analysis,it according to a given operation conditions and system wiring sure the power supply operation.In power supply system planning and existing power supply system operation mode,need to use a trend to quantitatively calculated analysis comparison power supply project or the operation ways of rationality,reliability and economical efficiency.PSASP is a long history, powerful, easy to use power system analysis program, is highly integrated and open with China's own intellectual property rights of large software packages.This paper presents a method for calculating the power flow of 9 nodes.Key words: electric power system;PSASP;simulation0引言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。
牛顿拉夫逊潮流计算 [基于malab的牛顿拉夫逊法潮流计算毕业论文]
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牛顿拉夫逊潮流计算 [基于malab的牛顿拉夫逊法潮流计算毕业论文]基于malab的牛顿拉夫逊法潮流计算摘要本文，首先简单介绍了基于在MALAB中行潮流计算的原理、意义，然后用具体的实例，简单介绍了如何利用MALAB去进行电力系统中的潮流计算。
众所周知，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：各线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。
在电力系统规划的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。
此外，在进行电力系统静态及暂态稳定计算时，要利用潮流计算的结果作为其计算的基础；一些故障分析以及优化计算也需要有相应的潮流计算作配合；潮流计算往往成为上述计算程序的一个重要组成部分。
以上这些，主要是在系统规划设计及运行方式安排中的应用，属于离线计算范畴。
牛顿－拉夫逊法在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。
本文介绍了电力系统潮流计算机辅助分析的基本知识及潮流计算牛顿－拉夫逊法，最后介绍了利用MTALAB程序运行的结果。
电力系统潮流计算，牛顿－拉夫逊法，MATLAB ABSTRACT This article first introduces the flowcalculation based on the principle of MALAB Bank ofChina, meaning, and then use specific examples, abrief introduction, how to use MALAB to the flowcalculation in power systems. As we all know, isthe study of power flow calculation of power systemsteady-state operation of a calculation, whichaccording to the given operating conditions and systemwiring the entire power system to determine theoperational status of each part: the bus voltageflowing through the components power, system powerloss and so on. In power system planning power systemdesign and operation mode of the current study, arerequired to quantitatively calculated using the trendanalysis and comparison of the program or run modepower supply reasonable, reliability and economy.In addition, during the power system static and transient stability calculation, the results of calculation to take advantage of the trend as its basis of calculation; number of fault analysis and optimization also requires a corresponding flow calculation for cooperation; power flow calculation program often become the an important part. These, mainly in the way of system design and operation arrangements in the application areas are off-line calculation. Newton - Raphson power flow calculation in power system is one commonly used method, it is good convergence of the iteration number of small, introduce the trend of computer-aided power system analysis of the basic knowledge and power flow Newton - Raphson method, introduced by the last matlab run results. Keywords：power system flow calculation, Newton – Raphson method, matlab 目录 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 电力系统潮流计算的意义 2 1.3 电力系统潮流计算的发展 2 1.4 潮流计算的发展趋势 4 2 潮流计算的数学模型 5 2.1 电力线路的数学模型及其应用 5 2.2 等值双绕组变压器模型及其应用 6 2.3 电力网络的数学模型 8 2.4 节点导纳矩阵 9 2.4.1 节点导纳矩阵的形成 9 2.4.2 节点导纳矩阵的修改 10 2.5 潮流计算节点的类型 11 2.6 节点功率方程12 2·7 潮流计算的约束条件 13 3 牛顿－拉夫逊法潮流计算基本原理 14 3.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理 14 3.2 牛顿-拉夫逊法潮流计算的修正方程 17 3.3 潮流计算的基本特点 20 3.4 节点功率方程 21 4牛顿－拉夫逊法分解潮流程序22 4·1 牛顿－拉夫逊法分解潮流程序原理总框图 22 4.2 形成节点导纳矩阵程序框图及代码 23 4.2。
牛顿拉夫逊法潮流计算课程设计说明书毕设论文
牛顿-拉夫逊法潮流计算课程设计说明书目录摘要 (1)1.设计意义与要求 (2)1.1设计意义 (2)1.2设计要求 (2)2.牛顿—拉夫逊算法 (3)2.1牛顿算法数学原理： (3)2.2 直角坐标系下牛顿法潮流计算的原理 (4)3 详细设计过程 (9)3.1节点类型 (9)3.2待求量 (9)3.3导纳矩阵 (9)3.4潮流方程 (10)3.5修正方程 (11)4.程序设计 (14)4.1 节点导纳矩阵的形成 (14)4.2 计算各节点不平衡量 (15)4.3 雅克比矩阵计算............................................................................................................................ - 17 -4.4 LU分解法求修正方程................................................................................................................... - 19 -4.5 计算网络中功率分布.................................................................................................................... - 22 -5.结果分析.................................................................................................................................................... - 22 -6.小结............................................................................................................................................................ - 25 - 参考文献........................................................................................................................................................ - 26 - 附录：............................................................................................................................................................ - 27 -摘要潮流计算是电力网络设计及运行中最基本的计算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。
(完整)电力系统潮流计算方法分析
电力系统潮流分析—基于牛拉法和保留非线性的随机潮流姓名：**＊学号:＊**1 潮流算法简介1.1 常规潮流计算常规的潮流计算是在确定的状态下.即：通过已知运行条件（比如节点功率或网络结构等)得到系统的运行状态（比如所有节点的电压值与相角、所有支路上的功率分布和损耗等）。
常规潮流算法中的一种普遍采用的方法是牛顿-拉夫逊法.当初始值和方程的精确解足够接近时，该方法可以在很短时间内收敛.下面简要介绍该方法。
1.1。
1牛顿拉夫逊方法原理对于非线性代数方程组式(1-1),在待求量x 初次的估计值(0)x 附近，用泰勒级数（忽略二阶和以上的高阶项）表示它，可获得如式(1-2)的线性化变换后的方程组，该方程组被称为修正方程组。
'()f x 是()f x 对于x 的一阶偏导数矩阵,这个矩阵便是重要的雅可比矩阵J 。
12(,,,)01,2,,i n f x x x i n ==（1-1）(0)'(0)(0)()()0f x f x x +∆=（1—2)由修正方程式可求出经过第一次迭代之后的修正量(0)x ∆，并用修正量(0)x ∆与估计值(0)x 之和，表示修正后的估计值(1)x ，表示如下（1—4）.(0)'(0)1(0)[()]()x f x f x -∆=-（1—3)(1)(0)(0)x x x =+∆（1-4)重复上述步骤.第k 次的迭代公式为： '()()()()()k k k f x x f x ∆=-（1—5）(1)()()k k k x x x +=+∆（1-6）当采用直角坐标系解决潮流方程，此时待解电压和导纳如下式:i i i ij ij ijV e jf Y G jB =+=+ （1-7）假设系统的网络中一共设有n 个节点，平衡节点的电压是已知的，平衡节点表示如下.n n n V e jf =+（1-8）除了平衡节点以外的所有2(1)n -个节点是需要求解的量。
电力系统网络潮流计算—牛顿拉夫逊法
电力系统网络潮流计算—牛顿拉夫逊法牛顿拉弗逊法（Newton-Raphson Method）是一种常用的电力系统网络潮流计算方法，用于求解复杂电力系统中的节点电压和支路潮流分布。
本文将对牛顿拉弗逊法进行详细介绍，并讨论其优缺点及应用范围。
牛顿拉弗逊法的基本原理是通过迭代计算，将电力系统网络潮流计算问题转化为一个非线性方程组的求解问题。
假设电力系统有n个节点，则该方程组的节点电压和支路潮流分布可以通过以下公式表示：f(x)=0其中，f为非线性函数，x为待求解的节点电压和支路潮流分布。
通过泰勒展开，可以将f在其中一点x_k处展开为：f(x)≈f(x_k)+J_k(x-x_k)其中，J_k为f在x_k处的雅可比矩阵，x_k为当前迭代步骤的解。
通过令f(x)≈f(x_k)+J_k(x-x_k)=0，可以求解方程J_k(x-x_k)=-f(x_k)，得到下一步的迭代解x_{k+1}。
通过不断迭代，可以逐步接近真实的解，直到满足收敛条件为止。
牛顿拉弗逊法的迭代公式如下：x_{k+1}=x_k-(J_k)^{-1}f(x_k)其中，(J_k)^{-1}为雅可比矩阵J_k的逆矩阵。
牛顿拉弗逊法的优点之一是收敛速度快。
相比其他方法，如高斯赛德尔法，牛顿拉弗逊法通常需要更少的迭代次数才能达到收敛条件。
这是因为牛顿拉弗逊法利用了函数的一阶导数信息，能够更快地找到接近解的方向。
然而，牛顿拉弗逊法也存在一些缺点。
首先，该方法要求求解雅可比矩阵的逆矩阵，计算量较大。
尤其是在大型电力系统网络中，雅可比矩阵往往非常大，计算逆矩阵的复杂度高。
其次，如果初始猜测值不合理，可能会导致算法无法收敛，需要选择合适的初始值，否则可能陷入局部极小值。
牛顿拉弗逊法在电力系统网络潮流计算中有广泛的应用。
该方法可以用于计算节点电压和支路潮流分布，提供电力系统分析和设计的重要数据。
它可以用于稳态分析、短路分析、负荷流分析等多种电力系统问题的求解。
这些问题在电力系统规划、运行和控制等方面都具有重要意义。
基于极坐标的牛顿拉夫逊潮流计算
基于极坐标的牛顿拉夫逊潮流计算引言：牛顿-拉夫逊潮流计算是电力系统潮流计算的一种常用方法，用于评估电力系统的电压、功率等参数。
在传统的牛顿-拉夫逊潮流计算中，节点的注入功率和节点电压之间用直角坐标系表示，但在一些情况下，使用直角坐标系并不方便。
因此，基于极坐标的牛顿-拉夫逊潮流计算应运而生。
本文将介绍基于极坐标的牛顿-拉夫逊潮流计算的原理和步骤。
一、基本原理基于极坐标的牛顿-拉夫逊潮流计算使用极坐标系来表示节点的注入功率和节点电压。
在极坐标中，节点的注入功率复数可以表示为S=P+jQ，其中P为有功功率，Q为无功功率。
节点的电压复数可以表示为V=V∠θ，其中V为电压幅值，θ为电压相角。
使用复数的运算规则可以推导出通过变压器、感性和容性元件的电流和功率的计算公式。
二、步骤1.初始化：a.设置节点电压估计值V0和电压相角估计值θ0。
b.将节点注入功率S注入１设置为节点P和Q的初始估计值。
2.计算注入电流：a. 计算节点注入电流I^inj = S^inj / V0^＊，其中^＊表示复共轭。
b. 计算节点电流注入I^ = I^inj + Σ I^flow，其中Σ表示对所有与节点连接的边的求和，I^flow为边的注入电流，需要通过变压器、感性和容性元件的运算公式计算。
3.更新节点电压：a.计算新的节点电压的幅值和相角：V = ，I^flow， * Zflow，这里Zflow为边的阻抗。
θ = Arg(I^flow) + φflow，φflow为边的阻抗相角。
b.计算新的节点电压估计值V0和电压相角估计值θ0。
V0 = ，I^inj， * Z1 + V * Z2，其中Z１和Z2为接地导线的阻抗。
θ0 = Arg(I^inj) + Arg(V)。
4.更新节点注入功率：a. 计算节点注入功率复数S^inj = P + jQ。
b. 将节点注入功率复数S^inj转化为直角坐标系中的实部和虚部，得到新的节点有功功率和无功功率。
电力系统潮流计算课程设计论文 (1)
课程设计论文基于MATLAB的电力系统潮流计算学院:电气工程学院专业:电气工程及自动化班级:电自0710班学号:************: ***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），各支路流过的功率，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。
关键词牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson）变压器及非标准变比无功调节高斯消去法潮流计算Mtlab一 .电力系统潮流计算的概述在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。
要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。
为了保证电力系统的稳定运行，要进行潮流调节。
随着电力系统及在线应用的发展，计算机网络已经形成，为电力系统的潮流计算提供了物质基础。
电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容，也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。
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电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。
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设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。
它的发展主要围绕这样几个方面：计算方法的收敛性、可靠性；计算速度的快速性；对计算机存储容量的要求以及计算的方便、灵活等。
大学本科电力专业潮流计算本科毕业设计
摘要本文分别对4节点电力网络，5节点电力网络和30节点的电力网络进行简单的电力网络的潮流计算，采用C++软件平台编制潮流程序，分别采用牛拉法和PQ快速解耦法编制了两个程序，通过对比两种算法的计算结果、迭代精度和迭代次数，进而分析得出两种潮流计算机方法的特点。
电力系统的潮流计算是用来监测和研究有关于电力系统稳态运行状况的基本计算，是电力系统规划设计、运行与分析的基本工具。
为提高电力网络系统自动化操作的快速性及准确性，而且让系统可以进行安全、系统地进行实时分析，电力网络的潮流变化信息是一项重要的资源，所以对于电力网络进行潮流计算是现在潮流计算的发展的一个方面。
本文的主要内容就是基于简单电力网络地潮流计算设计，结合牛顿-拉夫逊法潮流计算，采用PQ快速解耦发潮流计算程序，完成基于C语言的电力系统潮流计算程序的设计。
在电力系统在正常运行的情况下，通过对电力系统的潮流（功率、电压、相角等）来对电力系统网络的某一个特定时间点的运行状态进行描述。
本文基于以上的基础知识对于电力系统网络潮流计算进行了设计、仿真，并且分析了在不同场景两种计算方法的结果精确度。
关键词：C++编程；潮流计算；牛顿-拉夫逊算法；PQ快速解耦法；迭代比较ABSTRACTElectric power network, this article respectively to four node 5 node power network with 30 nodes of power network to carry on the simple electric network power flow calculation, using c + + software platform trend program, with rafa and PQ fast decoupling method created two programs, by comparing the calculation results of two algorithms, iterative precision and the number of iterations, then analysis the characteristics of the two methods of trend of the computer。
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1电力工程基础
2电力系统稳态分析
3中国期刊网论文
4英文文献
5 matlab编程
指导教师：邓立华，2010年12月6日
学生姓名：邹爱龙，专业年级：2007级
系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：
系负责人签字：，年月日
在利用计算机进行电力系统的潮流计算之前，需要对网络的节点进行划分和编号，建立电力网络的数学模型，即电力系统的网络方程式。本文主要介绍了节点导纳矩阵的形成方法。在形成节点导纳矩阵之前，需要将电力网络进行等值电路的变换，其中主要包括输电线路和变压器的等值电路的变换。
由于牛顿——拉夫逊潮流计算对于初值的给定有比较高的要求。因此在进行牛顿——拉夫逊迭代计算前，先采用高斯——赛德尔迭代法产生一组比较精确的初值。本文详细介绍了高斯——赛德尔法和牛顿——拉夫逊法迭代计算的过程。其中主要内容有迭代方程式的建立，雅克比矩阵的计算，功率和电压的计算，以及在迭代过程中PV节点转化为PQ节点时的处理方法。开发工具采用Matlab编程语言，采用读写Excel电子表格的方法进行数据的输入和输出。
毕 业 设 计（论 文）
基于牛顿—拉夫逊法的电力系统潮流计算
本科毕业设计（论文）任务书
（理工科类）
Ⅰ、毕业设计（论文）题目：
基于牛顿拉夫逊法的电力系统潮流计算
Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：
本文采用一个5节点的网络进行实例分析，用Matlab开发的计算程序进行潮流计算，计算结果表明程序的算法具有良好的收敛性和实用性。
关键字：潮流计算，节点导纳矩阵，牛顿——拉夫逊，高斯——赛德尔，Matlab
Abstract
Power flow calculation has a very important role in power system steady-state analysis and power system design,and itis also thebasis oftransient analysisinpower system. Flow calculation is based ongivenconditionsofthepowersystemandcalculatesthe operational status ofeverypart of the system, including voltage and power. So far,there are kinds ofalgorithmwhichusetheelectronic computerinpower flow calculation, the most widely usedalgorithm is theNewton- Raphson power flow calculation method.
参考文献来源于图书馆关于电力系统稳态计算的书籍和中国期刊网中文文献。外文期刊室查阅外文文献，并详细翻译1～2篇英文文献。
Ⅲ、进度安排：
第1～6周资料翻阅，掌握计算的基本理论及matlab编程
第7～12周找好实际系统，进行计算
第13～17周编程和调试
第18～22周分析及撰写论文
第23周英文翻译
第24周准备答辩
电力系统的基本任务是安全、可靠、经济地为用户提供电能。而对电力系统正常运行状态的分析和计算是其中十分重要的内容。
本课题拟采用牛顿拉夫逊法进行电力系统稳态，对复杂系统的潮流计算进行全面的分析，并得出结论。
开发工具采用matlab，对具体算例建立模型并进行仿真计算，结果图表显示。开发的软件具有一定的实用性。
Before wethe computerinpower flow calculation,weneed toneedtohavethe nodes of the network classifiedand numberedandestablish a mathematical model of power network,namelythe power system network equations. This paper describes the formation of the node admittance matrix . In the formation of the node admittance matrix,weneed totransform thepower networktoequivalent circuit, which includestransformation oftransmission lines and transformers.
摘要
电力系统的潮流计算在电力系统稳态分析和电力系统设计中有很重要的作用，潮流计算也是电力系统暂态分析的基础。潮流计算是根据给定的系统运行条件来计算系统各个部分的运行状况，主要包括电压和功率的计算。到目前为止，利用电子计算机进行电力系统的潮流计算的算法已经出现了很多，其中应用最为广泛的是基于牛顿——拉夫逊法的潮流计算方法。
TheNewton- Raphson power flow calculationhasa relatively high demand for a given initial value. SobeforetheNewton- Raphson iteration, weuseGauss - Seidel iterative methodtoproduce a more precise initial value. This paper describes theprocessofGauss - Seidel andNewton- Raphson iteration. The main contentsarethe establishment of iterative equation, the calculation of Jacobian matrixandthe calculation of power and voltage, as well ashow to deal with thesituationwhen aPV nodetransform toa PQ node iterationprocess.We use theMatlab programming languageas development tools,the input and output of the data process in theExcel spreadsheets.