【正文】 隨機(jī)分布可用隨機(jī)理論中卷積公式計算。這種方法可以大大地減少存儲空間，這是由于低階的GramCharlier 展開級數(shù)估計隨機(jī)密度函數(shù)和累計分布函數(shù)有著足夠高的精度。該方法避免了負(fù)責(zé)的卷積計算，取而代 之的是簡單的代數(shù)計算過程，這是由于半不變量所特有的性質(zhì)決定的。例如：基于直流潮流模型下，計算支路的隨機(jī)密度函數(shù) （ Probabilistic Density Function－ PDF）和累計分布函數(shù)（ CumulativeDistribution Function－ CDF）的方法。并且，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大以及對水電機(jī)組和分段機(jī)組的考 慮，這種采用遞歸卷積計算處理離散點的方法使計算量急劇上升，給隨機(jī)生產(chǎn)模擬的實際應(yīng)用帶來很大困難。 傳統(tǒng)的卷積方法將隨機(jī)學(xué)中對隨機(jī)變量累積分布函數(shù)的卷積計算公式作為算法的核心，其概念清晰，但計算工作量較大。通過應(yīng)用線性化方法，狀態(tài)變量和支路潮流被轉(zhuǎn)換成輸入變量的 組合量。大多數(shù)研究者僅僅只是用它來和其它方法進(jìn)行比較而已。為了獲得有實際意義的結(jié)果，通常需要上千次的蒙特卡羅仿真計算。這種方法是根據(jù)輸入變量（節(jié)點注入的有功功率和無功功率）的隨機(jī)分布 情況進(jìn)行多次取值，然后用確定性潮流計算方法依次根據(jù)這些被選擇的輸入變量的值來計算狀態(tài)變量和支路潮流的值。因為本文是研究負(fù)荷和發(fā)電機(jī)的不確定性在一個很長時間內(nèi)對輸電網(wǎng)絡(luò)的充裕性的影響，所以取了隨機(jī)潮流的分析方法來進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃研究。這種方法研究了這種不確定性在每個瞬間給傳統(tǒng)的潮流計算結(jié)果帶來的影響。自從那以后，就有兩 種方法采用了隨機(jī)分析方法來研究潮流問題：隨機(jī)潮流方法和隨機(jī)潮流方法。當(dāng)已知某隨機(jī)變量的各階半不變量的時候，可以利用 GramCharilier級數(shù)展開式求得隨機(jī)變量的分布函數(shù)或隨機(jī)密度。 半不變量法潮流計算 ： 為了避免復(fù)雜的卷積運算 ,在這里引入隨機(jī)論中隨機(jī)變量的一個數(shù)字特征 :半不變量。在應(yīng)用該方法時、要求產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)序列應(yīng)符合該隨機(jī)變量特定的隨機(jī)分布。禁忌搜索算法 的作用是使群體的解保持多樣性 ,并可很好地避免陷入局部最優(yōu) ,以有效地搜索到最優(yōu)解附近的解空間。 免疫禁忌混合算法 ： 免疫禁忌混合算法是在免疫算法的基礎(chǔ)上 ,通過把禁忌搜索算法引入到免疫算法的變異操作中而得到的改進(jìn)的免疫算法。 牛頓法：牛頓法是解非線性方程式的有效方法。相對于傳統(tǒng)的稀疏三角分解法直接求解大規(guī)模稀疏線性方程組，多波前算法的一優(yōu)點是可以采用分階段的 求解模式：即符號分析、數(shù)值分解和回代求解。相互獨立的波前可以被同時分解，具有并行特性。 在進(jìn)行潮流計算時，有多種方法可供選擇 ，如： 正交背傳算法： 正交背傳算法最初是由研究人員在進(jìn)行動態(tài)系統(tǒng)的參數(shù)辨識時提出來的 ， 之后 應(yīng)用于矩陣求逆運算以及線性代數(shù)方程組的求解并正式將其命名為正交背傳算法 多波前法 :多波前法 的基本思路是找出、構(gòu)造稀疏矩陣中的密集子塊（即波前，指連續(xù)的相同結(jié)構(gòu)的列所構(gòu)成的子矩陣）。根據(jù)這些信 息，可以更深刻地揭示系統(tǒng)運行狀況、存在問題和薄弱環(huán)節(jié)，為規(guī)劃與運行決策提供更全面的信息，可以更恰當(dāng)?shù)卮_定輸電線和無功補(bǔ)償裝置的容量以及系統(tǒng)的備用容量等，從而提高了電力系統(tǒng)的安全運行水平。由這些結(jié)果，可以知道節(jié)點電壓、支路功率、 PV節(jié)點無功功率及平衡節(jié)點功率的平均值、取值范圍以及其隨機(jī)等。應(yīng)用隨機(jī)理論來描述這種不確定性，探討相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模，計算機(jī)算法和 實際應(yīng)用，稱為隨機(jī)潮流（ Probabilistic Load Flow,簡寫為 PLF）研究，也稱為隨機(jī)潮流。 在這種情況下，進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行條件分析時，若不考慮隨機(jī)變化因素，就要對眾多可能發(fā)生的情況作大量的方案計算，計算時間是難以承受的，并且很難反映系統(tǒng)整體的狀況。由于其在求解非線性潮流方程時 采用逐次線性化方法，為了進(jìn)一步提高算法的收斂性和計算速度，人們考慮采用將泰勒級數(shù)高階項或非線性項也考慮進(jìn)來，于是產(chǎn)生了二階潮流算法。當(dāng)前無論在實踐上還是在理論上，均有許多問題需待解決，特別是如何快速求解成千上萬個變量的大規(guī)模非線性規(guī)劃問題。例如各種牛頓法潮流算法，對于某些條件可能導(dǎo)致不收斂。由于電力系統(tǒng)規(guī) 模不斷擴(kuò)大，對計算速度要求不斷提高，計算機(jī)的并行計算技術(shù)也將在潮流計算中得到廣泛應(yīng)用，成為重要的研究領(lǐng)域。此外，隨著人工智能理論的發(fā)展，遺傳算法 、 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法也逐漸引入潮流計算。 number of fault analysis and optimization also requires a corresponding flow calculation for cooperation。本文 介紹了電力系統(tǒng)潮流計算機(jī)輔助分析的基本知識及潮流計算牛頓－拉夫遜法 ， 最后介紹 了利用 MTALAB 程序 運行的結(jié)果。以上這些，主要是在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計及運行方式安排中的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行方式的研究中，都需要利用潮流計算來定量地分析比較供電方案或運行方式的合理性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 I 摘要 本文 ， 首先簡單介紹了基于在 MALAB 中行潮流計算的原理、意義，然后用具體的實例，簡單介紹了如何利用 MALAB 去進(jìn)行電力系統(tǒng)中的潮流計算。 眾所周知，電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種計算，它根據(jù)給定的運行條件及系統(tǒng)接線情況確定整個電力系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)：各線的電壓、各元件中流過的功率、系統(tǒng)的功率損耗等等。 此外，在進(jìn)行電力系統(tǒng)靜態(tài) 及暫態(tài)穩(wěn)定計算時，要利用潮流計算的結(jié)果作為其計算的基礎(chǔ)；一些故障分析以及優(yōu)化計算也需要有相應(yīng)的潮流計算作配合；潮流計算往往成為上述計算程序的一個重要組成部分。 牛頓－拉夫遜法在電力系統(tǒng)潮流計算的常用算法之一，它收斂性好，迭代次數(shù)少 。 關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng)潮流計算 、 牛頓 — 拉夫遜法 、 MATLAB II Abstract This 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 steadystate 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 ponents 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 parison 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。 power flow calculation program often bee the an important part. These, mainly in the way of system design and operation arrangements in the application areas are offline calculation. Newton Raphson power flow calculation in power system is one monly used method, it is good convergence of the iteration number of small, introduce the trend of puteraided 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 III 目錄 1 引言 ................................................................ 1 潮流計算的現(xiàn)狀 ................................................ 1 潮流計算的背景和意義 .......................................... 5 2 電力系統(tǒng)潮流計算 .................................................... 7 節(jié)點的分類 .................................................... 7 牛頓 — 拉夫遜法的概要 .......................................... 8 節(jié)點導(dǎo)納矩陣 ................................................. 10 非標(biāo)準(zhǔn)變比變壓器等值電路 ..................................... 11 牛頓 拉夫遜法潮流計算 ........................................ 13 潮流計算的約束條件 ........................................... 16 3 Matlab 編程 ........................................................ 18 Matlab 簡介 ................................................... 18 矩陣的運算 ................................................... 18 牛頓拉夫遜法潮流計算的主要程 序 ............................... 19 例題計算 ..................................................... 29 4 校驗 ............................................................... 32 5 總結(jié) ............................................................... 39 6 致謝 ............................................................... 40 附錄 .................................................................. 41 參考文獻(xiàn) .............................................................. 48 畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 引言 潮流計算的現(xiàn)狀 近年來，大多數(shù)研究都是圍繞改進(jìn)牛頓法和 PQ 分解法進(jìn)行。但是，到目前為止這些新的模型和算法還不能取代牛頓法和 PQ 分解法的地位。 經(jīng)過三十多年的發(fā)展，潮流算法已經(jīng)比較成熟，但是仍存在不少尚待解決的問題。潮流計算的多解現(xiàn)象及其機(jī)理在重負(fù)荷情況下，臨近多根與電壓不穩(wěn)定問題的關(guān)聯(lián)。 近幾年，對潮流計算的研究仍然是如何改善傳統(tǒng)的潮流算法 ， 牛頓拉夫遜法 。后來又提出了根據(jù)直角坐標(biāo)形式的潮流方程是一個二次代數(shù)方程的特點，提出了采用直角坐標(biāo)的保留非線性快速潮流算法。隨機(jī)潮流計算是解決上述問題的有效方法和手段。采用隨機(jī)潮流計算方法，輸入數(shù)據(jù)為已知的隨機(jī)變量，給定的是它們的隨機(jī)統(tǒng)計特性（例如，給定節(jié)點注入功率的期望和方差或隨機(jī)密度函數(shù)等），輸出數(shù)據(jù)則是節(jié)點電壓和支路潮流的統(tǒng)計特性，有期望值和方差或隨機(jī)密度函數(shù)等。這樣，