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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。
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。
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【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。
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。
