潮流计算方法

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. z. 由于本人参加我们电气学院的电气小课堂，主讲的是计算机算法计算潮流这章，所以潜心玩了一个星期，下面整理给大家分享下。

本人一个星期以来的汗水，弄清楚了计算机算法计算潮流的基础，如果有什么不懂的可以发信息到：zenghao616qq.

接下来开始弄潮流的优化问题，吼吼！

电力系统的潮流计算的计算机算法：以MATLAB为环境

这里理论不做过多介绍，推荐一本专门讲解电力系统分析的计算机算法的书籍---------《电力系统分析的计算机算法》—邱晓燕、*天琪编著。

这里以这本书上的例题【2-1】说明计算机算法计算的过程，分别是牛顿拉弗逊算法的直角坐标和极坐标算法、P-Q分解算法。主要是简单的网络的潮流计算，其实简单网络计算和大型网络计算并无本质区别，代码里面只需要修改循环迭代的N即可，这里旨在弄清计算机算法计算潮流的本质。代码均有详细的注释.

其中简单的高斯赛德尔迭代法是以我们的电稳教材为例子讲，其实都差不多，只要把导纳矩阵Y给你，节点的编号和分类给你，就可以进行计算了，不必要找到原始的电气接线图。

理论不多说，直接上代码：

简单的高斯赛德尔迭代法：

这里我们只是迭代算出各个节点的电压值，支路功率并没有计算。

S_ij=P_ij+Q_ij=V_i(V_i* - V_j*) * y_ij*

可以计算出各个线路的功率

在显示最终电压幅角的时候注意在MATLAB里面默认的是弧度的形式，需要转化成角度显示。

clear;clc;

%电稳书Page 102 例题3-5

%计算网络的潮流分布 --- 高斯-赛德尔算法

%其中节点1是平衡节点

%节点2、3是PV节点，其余是PQ节点

% 如果节点有对地导纳支路

%需将对地导纳支路算到自导纳里面

%------------------------------------------------%

%输入原始数据，每条支路的导纳数值，包括自导和互导纳；

y=zeros(5,5);

y(1,2)=1/(0.0194+0.0592*1i);

y(1,5)=1/(0.054+0.223*1i);

y(2,3)=1/(0.04699+0.198*1i);

y(2,4)=1/(0.0581+0.1763*1i);

%由于电路网络的互易性，导纳矩阵为对称的矩阵

for i=1:1:5

for j=1:1:5

y(j,i)=y(i,j);

end

%节点导纳矩阵的形成 -

. z. Y=zeros(5,5);

%求互导纳

for i=1:1:5

for j=1:1:5

if i~=j

Y(i,j)=-y(i,j);

end

%求自导纳

for i=1:1:5

%这句话是说将y矩阵的第i行的所有元素相加，得到自导纳的值

Y(i,i)=sum(y(i,:));

end

%上面求得的自导纳不包含该节点的对地导纳数值，需要加上

Y(2,2)=Y(2,2)+0.067*1i;

Y(3,3)=Y(3,3)+0.022*1i;

Y(4,4)=Y(4,4)+0.0187*1i;

Y(5,5)=Y(5,5)+0.0246*1i;

%导纳矩阵的实部和虚部

G = real(Y);

B = imag(Y);

Qc2=0;Qc3=0;

%原始节点功率

%这里电源功率为正，负荷功率为负

S(1)=0;

S(2)=-0.217-0.121*1i+Qc2*1i;

S(3)=-0.749-0.19*1i+Qc3*1i;

S(4)=-0.658+0.039*1i;

S(5)=-0.076-0.016*1i;

%节点功率的P Q

P = real(S);

Q = imag(S);

%下面是两个PV节点的无功初始值

Q(2) = 0;

Q(3) = 0;

U=ones(5,1); %1列5行的‘1’矩阵

%节点电压初始值

U(1)=1.06;U(2)=1.045;U(3)=1.01;

U_reg=U;

Sum_YU0=0;%中间变量

Sum_YU1=0;%中间变量

for cont=1:1:6 %这里的cont是迭代次数

for i=2:1:5 -

. z. for j=1:1:i

if i~=j

Sum_YU0 = Sum_YU0 + Y(i,j)*U_reg(j);

end

for j=i+1:1:5

Sum_YU1 = Sum_YU1 + Y(i,j)*U(j);

end

U(i)=( (P(i)-Q(i)*1i ) / conj(U(i)) - Sum_YU0 - Sum_YU1 ) / Y(i,i);

U_reg(i)=U(i);

%PV节点计算

%下面是把求出的U2、U3只保留其相位，幅值不变

if i==2

angle_U2 = angle(U(2));

U(2)=1.045*cos(angle_U2)+1.045*sin(angle_U2)*1i;

Q(2)=imag( U(2)*( conj(Sum_YU0) + conj(Sum_YU1) + conj(Y(2,2)*U(2)) ) );

end

if i==3

angle_U3 = angle(U(3));

U(3)=1.01*cos(angle_U3)+1.01*sin(angle_U3)*1i;

Q(3)=imag( U(3)*( conj(Sum_YU0) + conj(Sum_YU1) + conj(Y(3,3)*U(3)) ) );

end

% 下面做越界检查

%if Q(4)>Q_Ma*

% Q(4) = Q_Ma*;

%end

%if Q(4)

% Q(4) = Q_Min;

%end

%下面可以做PV节点收敛判断

Sum_YU0 = 0;

Sum_YU1 = 0;

end

%节点注入无功，流入为正，流出为负

Qc2=Q(2)+0.121-1.045^2 * 0.067;

Qc3=Q(3)+0.19-1.01^2 * 0.022;

%电压幅值和相角

angle_U=angle(U)*180/pi;

U=abs(U);

S_Line=zeros(5,5);

%计算平衡节点功率

S_BalanceNode=0;

for j=1:1:5 -

. z. S_BalanceNode = S_BalanceNode + U(1) * conj(Y(1,j)*U(j));

end

%下面由上面算出的电压值求线路的功率

%这里计算出来的线路功率的有功、无功

%for i=1:1:5

% for j=i:1:5

% if i~=j

% S_Line(i,j)=U(i)*( conj(U(i))-conj(U(j)) ) * conj(y(i,j));

% end

% if i==2

% %S_Line(2,j)=S_Line(2,j)+U(2)*conj(0.067*1i);

% end

% if i==3

% %S_Line(3,j)=S_Line(3,j)+U(3)*conj(0.022*1i);

% end

%end

计算网络的潮流分布 ---- Newton算法(直角坐标)

clear;clc;

%电稳书Page 102 例题3-5

%计算网络的潮流分布 ---- Newton算法(直角坐标)

%其中节点1是平衡节点

%节点2、3是PV节点，其余是PQ节点

% 如果节点有对地导纳支路

%需将对地导纳支路算到自导纳里面

%------------------------------------------------%

%输入原始数据，每条支路的导纳数值，包括自导和互导纳；

y=zeros(5,5);

y(1,2)=1/(0.0194+0.0592*1i);

y(1,5)=1/(0.054+0.223*1i);

y(2,3)=1/(0.04699+0.198*1i);

y(2,4)=1/(0.0581+0.1763*1i);

%由于电路网络的互易性，导纳矩阵为对称的矩阵

for i=1:1:5

for j=1:1:5

y(j,i)=y(i,j);

end

%节点导纳矩阵的形成

Y=zeros(5,5);

%求互导纳

for i=1:1:5

for j=1:1:5 -

. z. if i~=j

Y(i,j)=-y(i,j);

end

%求自导纳

for i=1:1:5

%这句话是说将y矩阵的第i行的所有元素相加，得到自导纳的值

Y(i,i)=sum(y(i,:));

end

%上面求得的自导纳不包含该节点的对地导纳数值，需要加上

Y(2,2)=Y(2,2)+0.067*1i;

Y(3,3)=Y(3,3)+0.022*1i;

Y(4,4)=Y(4,4)+0.0187*1i;

Y(5,5)=Y(5,5)+0.0246*1i;

%导纳矩阵的实部和虚部

G = real(Y);

B = imag(Y);

%节点2、3需补偿的无功

Qc2=0;Qc3=0;

%原始节点功率

%这里电源功率为正，负荷功率为负

S(1)=0;

S(2)=-0.217-0.121*1i+Qc2*1i;

S(3)=-0.749-0.19*1i+Qc3*1i;

S(4)=-0.658+0.039*1i;

S(5)=-0.076-0.016*1i;

%节点功率的P Q

P = real(S);

Q = imag(S);

%下面是两个PV节点的无功初始值

Q(2) = 0;

Q(3) = 0;

%给点电压初始值

e=[1.06,1.045,1.01,1,1];

f=[0,0,0,0,0];

U=e+f*1i;

delta_U=zeros(1,5);

delta_P=zeros(1,5);

delta_Q=zeros(1,5);

delta_PQV=ones(8,1);

Sum_GB1=0;Sum_GB2=0;

cont=0;

while ma*(delta_PQV > 1e-6),

潮流计算-英文文献

外文资料

Summary of power flow calculation

Power system is calculated on the trend of steady-state operation of the power system as a

basis, it's running under the given conditions and determine the entire system wiring in various

parts of the power system running: the voltage of the bus, all components of a mid-stream power,

The power loss, and so on. Power system planning in the design and operation of the existing

power system in the form of research, we need to calculate the trend of using quantitative

analysis of comparative power programme or operation mode is reasonable. Reliability and

economy. In addition, the power flow calculation is calculated static and dynamic stability of the

foundation of stability. So the trend is calculated on the power system of a very important and

very basis of calculation. Power flow calculation also divided into offline and online calculation

电力系统潮流计算

电力系统潮流计算是电力系统运行分析中的重要环节。它通过对电力系统中各节点的电压、相角以及功率等参数进行计算和分析，从而得出电力系统的稳态运行状态。本文将从潮流计算的基本原理、计算方法、应用及其发展等方面进行阐述。

一、潮流计算的基本原理

电力系统潮流计算的基本原理是基于潮流方程建立的。潮流方程是一组非线性的方程，描述了电力系统中各节点的电压、相角以及功率之间的关系。潮流计算的目的就是求解这组非线性方程，以确定电力系统的电压幅值、相角及有功、无功功率的分布情况。

二、潮流计算的基本方法

潮流计算的基本方法主要有直接法、迭代法以及牛顿-拉夫逊法。直接法是通过直接求解潮流方程得到电力系统的潮流状况，但对于大规模复杂的电力系统来说，直接法计算复杂度高。迭代法是通过对电力系统的节点逐个进行迭代计算，直到满足预设的收敛条件。牛顿-拉夫逊法是一种较为高效的迭代法，它通过近似潮流方程的雅可比矩阵，实现了计算的高效和稳定。

三、潮流计算的应用

潮流计算在电力系统运行与规划中起着重要作用。首先，潮流计算可以用于电力系统的稳态分析，确定电力系统在各种工况下的电压、相角等参数，以判断电力系统是否存在潮流拥挤、电压失调等问题。其次，潮流计算还可以用于电力系统的优化调度，通过调整电力系统的发电机出力、负荷组织等参数，以改善电力系统的经济性和可靠性。此外，潮流计算还可以用于电力系统规划，通过对电力系统进行潮流计算，可以为新建电源、输电线路以及变电站等设备的规划和选择提供科学依据。

四、潮流计算的发展

随着电力系统的规模不断扩大和复杂度的提高，潮流计算技术也得到了迅速的发展。传统的潮流计算方法在计算效率和计算精度上存在一定的局限性。因此，近年来研究者提出了基于改进的迭代方法、高精度的求解算法以及并行计算等技术，以提高潮流计算的速度和准确性。此外，随着可再生能源的不断融入电力系统，潮流计算还需要考虑多种能源的互联互通问题，这对潮流计算提出了新的挑战，需要进一步的研究和改进。

潮流计算-英文文献 2