pq分解法潮流计算报告

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第1篇：pq分解法潮流计算报告

电力系统分析计算机算法PSDBPA潮流计算实验报告

电力系统分析的计算机算法

实验报告

学生姓名 课 程 电力系统分析的计算机算法 学 号

专 业 电气工程及其自动化 指导教师 邱晓燕

二Ο一四 年 六 月 二日

1

实验一

潮流计算

一、实验目的

1.了解并掌握电力系统计算机算法的相关原理。

2.了解和掌握PSD-BPA电力系统分析程序稳态分析方法(即潮流计算)。 3.了解并掌握PSD-BPA电力系统分析程序单线图和地理接线图的使用。

二、实验背景

随着科学技术的飞速发展，电力系统也在不断地发展，电网通过互联变得越来越复杂，同时也使系统稳定问题越来越突出。无论是电力系统规划、设计还是运行，对其安全稳定进行分析都是极其重要的。

PSD-BPA软件包主要由潮流和暂稳程序构成，具有计算规模大、计算速度快、数值稳定性好、功能强等特点，已在我国电力系统规划、调度、生产运行及科研部门得到了广泛应用。

本实验课程基于PSD-BPA平台，结合《电力系统分析计算机算法》课程，旨在引导学生将理论知识和实际工程相结合，掌握电力系统稳态、暂态分析的原理、分析步骤以及结论分析。清晰认知电力系统分析的意义。

三、原理和说明

1. 程序算法

PSD-BPA电力系统分析程序稳态分析主要是潮流计算，软件中潮流程序的计算方法有P_Q分解法，牛顿_拉夫逊法，改进的牛顿-拉夫逊算法。采用什么算法以及迭代的最大步数可以由用户指定。

注：采用P-Q分解法和牛顿-拉夫逊法相结合，以提高潮流计算的收敛性能，程序通常先采用P-Q分解法进行初始迭代，然后再转入牛顿-拉夫逊法求解潮流。

2. 程序主要功能

可进行交流系统潮流计算，也可进行包括双端和多端直流系统的交直流混合潮流计算。除了潮流计算功能外，该软件还具有自动电压控制、联络线功率控制、系统事故分析(N-1开断模拟)、网络等值、灵敏度分析、节点P-V、Q-V和P-Q曲线、确定系统极限输送水平、负荷静特性模型、灵活多样的分析报告、详细的检错功能等功能。

3. 输入、输出相关文件 *.dat

潮流计算数据文件

*.bse

潮流计算二进制结果文件(可用于潮流计算的输入或稳定计算) *.pfo

潮流计算结果文件

*.map 供单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序使用的二进制结果文件

*.pff，*.pfd 中间文件(正常计算结束后将自动删除。不正常时，将留在硬盘上，可随时删除)

pwrflo.dis 储存一个潮流作业计算时屏幕显示的信息。 pfcard.def 定义潮流程序卡片格式文件，用户可更改及调整该文件。该文件安装时放在与潮流程序相同的目录中。打开TextEdit应用程序时先读入该文件。

2 4. 程序常用控制语句

常用的控制语句主要包括：

(1) 指定潮流文件开始的一级控制语句“(POWERFLOW, CASEID=方式名, PROJECT=工程名)”

(2) 指定计算方法和最大迭代次数的控制语句“/SOL_ITER, DECOUPLED=PQ法次数, NEWTON=牛拉法次数”;

(3) 指定计算结果输出的控制语句“/P_OUTPUT_LIST, „”; (4) 指定计算结果输出顺序的控制语句“/RPT_SORT= „”;

(5) 指定计算结果分析列表的控制语句“/P_ANALYSIS, LEVEL= ?”; (6) 指定潮流结果二进制文件名的控制语句“/NEW_BASE, FILE = 文件名”;

(7) 指定潮流图和地理接线图使用的结果文件控制语句“/PF_MAP，FILE=文件名”;

(8) 指定网络数据的控制语句“/NETWORK_DATA”; (9) 指定潮流数据文件结束的控制语句“(END)”; 5. 计算结果介绍(PFO文件)

潮流计算结果文件内容主要分下述几个方面： 1) 程序控制语句列表。

2) 输入、输出文件及输出的内容列表。

3) 错误信息。如为致命性错误，则中断计算。 4) 误差控制参数列表。 5) 迭代过程。 6) 计算结果输出：

详细计算结果列表：按节点、与该节点相联接支路顺序，并根据用户的要求(通过控制语句控制)可按照字母、分区或区域排序输出潮流计算结果。

分析报告列表：并根据用户的要求(通过控制语句控制)，输出各种潮流分析报告。

7) 错误信息统计。 6. 算例

IEEE 9节点例题：

3

图1 IEEE9节点系统接线图

节点参数、线路参数及变压器参数分别见表1～表3。

表1 IEEE 9节点算例节点参数

表2 IEEE 9节点算例线路参数

表3 IEEE 9节点算例变压器参数

注：表1-表3中功率基准值为100MVA;电阻、电感值为标幺值。

4 对应于上述系统及数据的潮流计算数据(IEEE90.DAT)见例1。 例1：

(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM) /SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0 ./P_INPUT_LIST,ZONES=ALL /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL /RPT_SORT=ZONE /NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE /PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP /NETWORK_DATA BS GEN1

16.501 999. 999. 1.04 B

GEN1

230.01

B

STATIONA 230.01 125. 50.0 0. B

STATIONB 230.01 90.

30.0 0. B

STATIONC 230.01 100. 35.0 0. 000 B

GEN2

230.01

BE GEN2

18.001 163. 999 10 25 B

GEN3

230.01 BE GEN3

13.801 85. 999. 1025

.L ----------------- transmission lines ---------------------------- L

GEN1 230. STATIONA230. .0100 .0850 .0440 L

GEN1 230. STATIONA230.2 .0100 .0850 .0440 L

GEN1230. STATIONB230. .0170 .0920 .0395 L

STATIONA230. GEN2230. .0320 .1610 .0765 L

STATIONB230. GEN3230. .0390 .1700 .0895 L

GEN2230. STATIONC230. .0085 .0720 .03725 L

STATIONC230. GEN3230. .0119 .1008 .05225 .T----- transformers ---------

T

GEN116.5 GEN1230. .0576 16.5 230. T

GEN218.0 GEN2230. .0625 18.0 230. T

GEN313.8 GEN3230. .0586 13.8 230. (END)

5

四、实验过程及结果

(一)IEEE9节点算例： 1.系统接线图：

2.在BPA软件建立模型，并进行计算，结果如下： 1)系统数据

6 2)计算过程迭代信息及详细的输出列表：

7

小结

3.406

-60.2

0.000

28.2

0.000

0.0

3.406

-32.0

8

------- -------

------- -------

------- -------

------- -------

总结

3.406

-60.2

0.000

28.2

0.000

0.0

3.406

-32.0 * 并联无功补偿数据列表

/---------- 电容器(Mvar) -----------/

/----------- 电抗器(Mvar) -------------/

区域/分区

最大容量

使用容量

备用

未安排容量

最大容量

使用容量

备用

未安排容量

01

73.4

73.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

-------

-------

-------

-------

-------

-------

-------

-------

总结

73.4

73.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

TRANSMISSION LINES CONTAINING COMPENSATION

OWN ZONE BUS1

BASE1 ZONE BUS2

BASE2

ID PERCENT

CASE CONTAINS NO TRANSMISSION LINES WITH SERIES COMPENSATION

* 节点相关数据列表

节点

电压

/-------- 发电 --------/ /--- 负荷 ----/

/----- 无功补偿 -----/ 类型 拥有者 分区

电压/角度

kV

MW

MVAR 功率因数

MW

MVAR

使用的

存在的

未安排

PU/度

发电机1

16.5

16.5

105.4

23.1 0.98

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

S

01

1.000/

0.0

发电机2

18.0

18.0

180.0

40.6 0.98

17.0

8.0

0.0

0.0

0.0

E

01

1.000/

5.4

发电机3

13.8

13.8

85.0

13.8 0.99

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

E

01

1.000/

1.6

母线1

230.0

239.3

0.0

0.0

0.0

0.0

21.6

21.6

0.0

01

1.040/ -3.5

母线2

230.0

238.3

0.0

0.0

35.0

10.0

0.0

0.0

0.0

01

1.036/ -0.6

母线3

230.0

240.3

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

01

1.045/ -1.3

母线A

230.0

232.6

0.0

0.0

125.0

70.0

20.5

20.5

0.0

01

1.011/ -6.0

母线B

230.0

234.1

0.0

0.0

90.0

40.0

10.4

10.4

0.0

01

1.018/ -5.7

母线C

230.0

235.6

0.0

0.0

100.0

55.0

21.0

21.0

0.0

01

1.024/ -3.1

------- -------

------- ------- ------ ------ ------

整个系统

370.4

77.6

367.0

183.0

73.4

73.4

0.0

电容器总和

73.4

73.4

0.0

电抗器总和

0.0

0.0

0.0

9 * 旋转备用数据列表

------------ 有功功率 -----------

------------------------ 无功功率 -----------------------

区域/分区

最大值

实际出力

备用

最大值

最小值

已发无功

吸收无功

备用

(MW)

(MW)

(MW)

(MVAR)

(MVAR)

(MVAR)

(MVAR)

(MVAR)

01

370.4

370.4

0.0

2997.0

0.0

77.6

0.0

2919.4

-------

-------

------

-------

-------

-------

------

-------

总结

370.4

370.4

0.0

2997.0

0.0

77.6

0.0

2919.4

说明：

1. 有功旋转备用不包含所有同步电动机的功率(如 抽水蓄能电机)。

有功出力为负值的发电机(包括电动机)作为负荷处理，不统计在内。

当最大出力值小于实际出力时，统计时最大出力值用实际出力值代替。

2. 无功旋转备用不包含同步调相机的无功功率。

无功旋转备用只统计有功出力大于0并且基准电压小于30kV的发电机。

* 潮流计算迭代过程和平衡节点相关信息数据

计算结果收敛。牛顿-拉夫逊法迭代次数为 5次。

各区域平衡机出力数据列表

区域

平衡机

电压

额定有功

有功出力

无功出力

有功负荷

无功负荷

所属分区

SYSTEM

发电机1 16.5

1.000

0.00

105.41

23.11

0.00

0.00

01

* 没有遇到错误信息 23:03:48 3)单线图：

10

(二)课本习题：E2-5 1.网络接线图：

2.程序：

(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM) /SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0 /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL /RPT_SORT=ZONE /NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE /PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP /NETWORK_DATA .BUS----------------- 节点数据 ----- BS

母线4

999

999

1.050

B

母线1

0.32 0.20

B

母线2

0.56 0.16

BE

母线3

0.5 999

1.10

.L ----------------- 支路数据 ----- L

母线1

母线2

0.11 0.40

0.015

L

母线2

母线4

0.08 0.40

0.014

L

母线4

母线1

0.12 0.51

0.019

.T ----- ---------变压器数据，包括普通变压器、移相器、带调节的变压器等。

T

母线1

母线3

0.07 0.35

(END)

3.计算结果

11

12

4.系统单线图

13

五、总结及思考题

实验中遇到的问题及解决方法：

路径错误——————重设各个参数路径 卡片无法识别—————将参数规范化

本次实验使我初步掌握了PSD-BPA软件在电力系统潮流计算中的使用方法，收获良多，为今后的工作打下了基础。获益匪浅。

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。

潮流计算的方法有最基本的手算迭代方法，而利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。从数学上说，潮流计算是求解一组由潮流方程描述的非线性代数方程组。牛顿-拉夫逊方法是解非线性代数方程组的一种基本方法，在潮流计算中也得到应用。 PSD-BPA仿真软件中潮流计算模型建模的注意事项?

14

第2篇：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：

YBUBIB其展开式为： SBUB

PijQi YU~ijjUij1n所以：

YU PijQiUiijjj1n展开写成极坐标方程的形式：

PiUiUj(GijcosijBijsinij)j1nn

QiUiUj(GijsinijBijcosij)j1所以节点的功率方程为：

PiPGiPdiUiUj(GijcosijBijsinij)j1nQiQGiQdiUiUj(GijsinijBijcosij)j1n

(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。一般以列向量d表示，即

电源发出的有功、无功功率是可以控制的变量，故称为控制变量，以列向量u表示，即

母线或节点电压和相位角是受控制变量控制的因变量，故称为状态向量。

—般对于有n个节点的电力系统(除接地点外)，扰动变量d，控制变量u，状态变量x皆是2n阶列向量，共有变量6n个.对于实际的电力系统仍然不好求解。于是对于实际的电力系统作了某些符合实际的规定：出于节点负荷己知.于是给定2n个扰动变量。其次，又给定2(n一2)个控制变量，余下2个控制变量待定，以便平衡系统中的有功和无功功率，最后给定2个状态变量，要求确定2(n—1)个状态变量。

由上述的规定.就确定了4n个变量、只剩下2n个变量是待求的。这样就可以从2n个方程式中解出2n个未知变量。但实际上，这个解还应满足一些约束条件。这些约束条件足保证系统正常运行不可少的。

系统中的节点因给定的变量不同分为三类 (3) 节点分类

第—类称PQ节点。对于这类节点，等值负荷功率和等值电源功率是给定的，从而注入功率也是给定的，待求的则是节点电压的大小。属于这一类节点的有按给定有功、无功功率发电的发电母线和没有电源的变电所母线。

第二类称PV节点。对这类节点，等值负荷和等值电源的有功功率是给定的，从而注入有功功率是给定的。等值负荷的无功功率和节点电压的大小是给定的。待求的则是等值电源的无功功率和节点电压的相位角。有一定无功储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可选作PV节点。

第三类称平衡节点。潮流计算时、一般都只设—个平衡节点。对这个节点，等值负荷功率是给定的，节点电压的大小和相位角也是给定的，待求的则是等值电源功率。担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作平衡节点。

进行计算时，平衡节点是不可少的，一般只有一个;PQ节点是大量的，PV 节点少，甚至可以不设。

3，高斯——塞德尔方法 (1) 雅可比迭代法

雅可比迭代法的基本思想：

xK1f(xK)

以导纳矩阵为基础的潮流计算的基本方程式是：

YU I展开为：

YUIijjj1ni1.2...n

nPijQiYUIiiiUij1,jiYUijji1.2...n

再改写为以节点电压为求解对象的形式：

n1PijQi)Ui(YijUjYiiUij1,jii1.2...n

则雅可比迭代法求解潮流方程的迭代格式为：

UiK1n1PijQiK)(YijUjYiiUij1,jii1.2...n

收敛条件为：

UmaxmaxUK1UK

4, 牛顿—拉夫逊法潮流计算

是目前求解非线性方程最好的方法，基本思想是把非线性方程的求解过程变成反复对线性方程组的求解，通常称为逐次线性化过程。这里先从一维方程式的解来阐明它的意义和推导过程，然后再推广到n维的情况。 设有非线性方程式：

求解此方程，设x0为近似值，Δx0为近似值与真解的误差，则有：

台劳展开有：

略去高次项有：

这是对于变量的修正量的线性方程式，称修正方程式，用它可以求出修正量：

由于Δx0是修正量的近似值，故用它修正后的x1并不是方程的真解，只是向真解更逼近了一些。

得到更逼近的解：

这种迭代继续进行下去，直至：

方程的解为：

牛顿——拉夫逊法可以推广到多变量非线性方程组的情况，设有非线性方程组：

用近似解和修正量表示如下：

求偏导数，略去高次项，

写为矩阵的形式有：

缩写为：

迭代格式为：

收敛条件为：

从以上分析看出：牛顿·拉夫逊法求解非线性方程组的过程，实际上是反复求解修正方程式的过程。因此，牛顿—拉夫逊法的收敛性比较好，但要求其初值选择得较为接近它们的精确解、当初值选择得不当，可能出现不收敛或收敛到无实际工程意义的解的情况，这种现象。为此，应用牛顿—拉夫逊法计算潮流分布的某些程序中，采用对初值不太敏感的高斯-塞得尔法迭代

一、二次后，再转入牛顿—拉夫逊法继续迭代这样就能收到比较好的效果。

下面来看一下，如何通过牛顿—拉夫逊法求解潮流方程。潮流方程的基本形式：

PiPGiPdiUiUj(GijcosijBijsinij)j1nQiQGiQdiUiUj(GijsinijBijcosij)j1n

i=

1、

2、…n(公式4-85)

这样的方程一共有2n个。然而由于节点类型的不同，参加迭代求解的方程也不同。 (1) 对于PQ节点，Pi和Qi已知，所以两个方程全部参加迭代，待求状态量为δi 和Ui

(2) 对于PV 节点，Pi已知而Qi未知，所以只有有功方程参加迭代;由于电压幅值已确定，故待求状态量为δi (3) 对于平衡节点，Ps和Qs都未知，所以都不参加迭代。

假设系统中节点数为n，PV节点数为m，则PQ 节点数为n-m-1，参加迭代的方程为m+2(n-m-1)个。待求的状态变量也为m+2(n-m-1)。具体方程如下：

P1H11Q1J11P2H21Q2J21PpHp1Hn1Pn整理得： N11L11N21L21Np1Nn1H12J12H22J22Hp2Hn2N12L12N22L22H1pJ1pH2pJ2pNp2HppNn2HnpH1n1U/UJ1n11N2p2N2pU2/U2 HpnpHnnnPHNδQJLU/U 其中：

HijPiPiQiQi,NijUj,Jij,LijUj(公式4-90和4-91) jUjjUj求得到各待求的状态变量后，再通过节点功率方程计算得到平衡节点功率和PV节点得无功。

解算步骤：

(1) 输入原始数据和信息(网络参数，负荷功率，PV节点有功和电压幅值，PQ 节点有功和无功，平衡节点电压)

(2) 形成节点导纳矩阵 (3) 给定待求状态变量初值 (4) 迭代次数k=1 (5) 求方程的不平衡量ΔPiK和ΔQiK

(6) 判断是否收敛?max(ΔP和ΔQ)

(8) 解修正方程，得ΔδK 和ΔUK

(9) 计算节点电压新值：δK+1=δK+ΔδK 和UK+1=UK+ΔUK (10) k=k+1，转5 (11) 计算节点功率，计算输电线路功率 (12) 结束

第3篇：潮流计算毕业论文

科学技术学院

毕业设计(论文)开题报告

题

目：

电力系统潮流分析计算机辅助设计

学 科 部：

信息学科部

专

业：

电气工程及其自动化

班

级：

电气082班

学

号：

7022808070

姓

名：

黄义军

指导教师：

刘爱国

填表日期：

2011 年

11 月

20 日

1

一、选题的依据及意义：

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。

潮流计算经历了一个由手工, 利用交、直流计算台到应用数字电子计算机的发展过程。现在的潮流算法都以计算机的应用为前提。

利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。一般要满足四个基本要求： a) 可靠收敛 b) 计算速度快 c) 使用方便灵活 d) 内存占用量少

它们也是对潮流算法进行评价的主要依据。

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。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算;在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。

二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述)：

在用数字计算机求解电力系统潮流问题的开始阶段，人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法(一下简称导纳法)。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小，适应当时的电子数字计算机制作水平和电力系统理论水平，于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法(以下简称阻抗法)。

20世纪60年代初，数字计算机已经发展到第二代，计算机的内存和计算速度发生了很大的飞跃，从而为阻抗法的采用创造了条件。阻抗矩阵是满矩阵，阻抗法要求计算机储存表征系统接线和参数的阻抗矩阵。这就需要较大的内存量。而且阻抗法每迭代一次都要求顺次取阻抗矩阵中的每一个元素进行计算，因此，每次迭代的计算量很大。

阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性，解决了导纳法无法解决的一些系统的潮流计算，在当时获得了广泛的应用，曾为我国电力系统设计、运行和研究作出了很大的贡献。但是，阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大，

2 每次迭代的计算量很大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出。为了克服阻抗法在内存和速度方面的缺点，后来发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统，在计算机内只需存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗，这样不仅大幅度的节省了内存容量，同时也提高了计算速度。

克服阻抗法缺点的另一途径是采用牛顿-拉夫逊法(以下简称牛顿法)。牛顿法是数学中求解非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的，因此，只要在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿潮流程序的计算效率。自从20世纪60年代中期采用了最佳顺序消去法以后，牛顿法在收敛性、内存要求、计算速度方面都超过了阻抗法，成为直到目前仍被广泛采用的方法。

在牛顿法的基础上，根据电力系统的特点，抓住主要矛盾，对纯数学的牛顿法进行了改造，得到了P-Q分解法。P-Q分解法在计算速度方面有显著的提高，迅速得到了推广。

牛顿法的特点是将非线性方程线性化。20世纪70年代后期，有人提出采用更精确的模型，即将泰勒级数的高阶项也包括进来，希望以此提高算法的性能，这便产生了保留非线性的潮流算法。另外，为了解决病态潮流计算，出现了将潮流计算表示为一个无约束非线性规划问题的模型，即非线性规划潮流算法。

近20多年来，潮流算法的研究仍然非常活跃，但是大多数研究都是围绕改进牛顿法和P-Q分解法进行的。此外，随着人工智能理论的发展，遗传算法、人工神经网络、模糊算法也逐渐被引入潮流计算。但是，到目前为止这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和P-Q分解法的地位。由于电力系统规模的不断扩大，对计算速度的要求不断提高，计算机的并行计算技术也将在潮流计算中得到广泛的应用，成为重要的研究领域。

三、 本课题研究内容

1. 熟悉电力系统潮流计算的相关理论。

2. 在综合分析各种电力系统特点的基础上，运用所学专业知识，提出一种合理高效的潮流计算算法。

3. 熟练运用程序设计语言如C语言。

4. 通过软件编程实现所提出的算法，并通过典型系统进行验证。

四、 本课题研究方案

1、 确定一种计算方法，如牛顿-拉夫逊法。

2、结合C语言，编写一套适用的程序完成潮流计算。

3、 选取一典型模型进行验证，试验程序是否可靠。

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五、研究目标、主要特色及工作进度：

研究目标：提出一种合理高效的潮流计算算法，在保证电力系统供电可靠性和电能质量的前提下，尽可能提高潮流计算的效率，降低人力资源消耗。从而提高电力系统运行的经济性。 进度安排：

第1周: 收集相关参考资料和相关文献 。

第2周: 总结整理资料，熟习课题。

第3周: 提出初步设计方案。

第4周: 熟悉电力系统潮流计算的相关理论及计算机语言。

第5周: 实习

第6周: 写实习报告

第7周: 确定一种计算方法。

第8周: 提出一种合理的程序设计方法。

第9周： 画出设计程序整体流程图。

第10周: 将整体程序模块化，并定义出每个模块的功能。

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六、参考文献：

[1] Tankut Yalcinoz, Onur Ko¨ ksoy . A multiobjective optimization

method to environmental economic diaspatch.2007,29(1):42-50 [2] X.S. Han，H.B. Gooi. Effective economic dispatch model and algorithm. Electrical Power and Energy Systems. 2007, 29(1):113-120 [3] 何仰赞，温增银. 电力系统分析. 武汉：华中科技大学出版社，2002 [4] 王锡凡，方万良，杜正春.现代电力系统分析.北京：科学出版社，2003 [5] 宋文南，李树鸿，张尧.电力系统潮流计算. 天津：天津大学出版社，

1990 [6] 王晶，翁国庆，张有冰.电力系统的MATLAB6/SIMULINK仿真与应用.西安：西安电子科技大学出版社，2008. [7] 王祖佑.电力系统稳态运行计算机分析.北京:水利电力出版社，1987. [8] 周全仁，张清益.电网计算与程序设计.长沙:湖南科学技术出版社，1983. [9] 许主平，周少武，邹军安。电力系统计算机辅助设计。北京：中国电力出版社，2001。

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