【正文】 統(tǒng)機(jī)輔分析成為可能，各種潮流計(jì)算軟件也相繼出現(xiàn)。同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。 　(4) 預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案。 　　(2) 在編制年運(yùn)行方式時(shí),在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上,選擇典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對(duì)規(guī)劃、基建部門提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進(jìn)度的建議。進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要計(jì)算。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，對(duì)MATLAB潮流計(jì)算的研究為快速、詳細(xì)地解決大電網(wǎng)的計(jì)算問題開辟了新思路。MATLAB自1980年問世以來，它的強(qiáng)大的矩陣處理功能給電力系統(tǒng)的分析、計(jì)算帶來許多方便?？梢哉f，它是電力系統(tǒng)分析中最基本、最重要的計(jì)算，是系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)分析和實(shí)時(shí)控制與調(diào)度的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)的發(fā)展程度和技術(shù)水準(zhǔn)已成為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時(shí)代，出現(xiàn)了近代史上的第二次技術(shù)革命。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。關(guān)鍵字：潮流計(jì)算，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，牛頓——拉夫遜，高斯——賽德爾，MatlabAbstractPower flow calculation has a very important role in power system steadystate analysis and power system design, and it is also the basis of transient analysis in power system. Flow calculation is based on given conditions of the power system and calculates the operational status of every part of the system, including voltage and power. So far, there are kinds of algorithm which use the electronic puter in power flow calculation, the most widely used algorithm is the Newton Raphson power flow calculation method.Before we the puter in power flow calculation, we need to need to have the nodes of the network classified and numbered and establish a mathematical model of power network, namely the power system network equations. This paper describes the formation of the node admittance matrix . In the formation of the node admittance matrix, we need to transform the power network to equivalent circuit, which includes transformation of transmission lines and transformers.The Newton Raphson power flow calculation has a relatively high demand for a given initial value. So before the Newton Raphson iteration, we use Gauss Seidel iterative method to produce a more precise initial value. This paper describes the process of Gauss Seidel and Newton Raphson iteration. The main contents are the establishment of iterative equation, the calculation of Jacobian matrix and the calculation of power and voltage, as well as how to deal with the situation when a PV node transform to a PQ node iteration use the Matlab programming language as development tools, the input and output of the data process in the Excel spreadsheets.In this paper, we utilize a system contains 5 nodes to analyze , the result of the calculation by the Matlab program shows that the algorithm is convergence and practice.Key Words：Power flow calculation，node admittance matrix，Newton – Rap son，Gauss – Seidel，Matlab.目錄第1章 緒論 1 課題背景 1 選題意義 1 潮流計(jì)算及其現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 2 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作 3第2章 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算基本原理 4 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型 4 4 自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的確定方法 5 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的性質(zhì)及意義 7 非標(biāo)準(zhǔn)變比變壓器等值電路 8 潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 10 潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)類型 10 潮流計(jì)算基本方程 10 潮流計(jì)算的約束條件 12 潮流計(jì)算方法 13 牛頓——拉夫遜法 13 高斯——賽德爾法 13 PQ分解法 14 擬牛頓算法 16 Matlab簡介 16 Matlab概述 16 matlab GUI 簡介 16 GUI 設(shè)計(jì)模板及設(shè)計(jì)窗口 17 GUI 設(shè)計(jì)的基本操作 17第3章 牛頓拉夫遜潮流計(jì)算理論分析 18 概述 18 牛頓法基本原理 18 牛頓法潮流計(jì)算方程 22 22 修正方程 23 牛頓法潮流計(jì)算主要流程 26第4章 基于matlab潮流計(jì)算軟件的實(shí)現(xiàn) 28 登陸界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 28 潮流計(jì)算主界面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 28 主界面介紹 28 數(shù)據(jù)初始化 29 潮流計(jì)算 30 數(shù)據(jù)處理 32 32第5章 實(shí)例仿真與分析 33 實(shí)例仿真 33 運(yùn)行結(jié)果分析 34第6章 小結(jié) 35第1章 緒論 課題背景電力是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要指標(biāo)，也是反映人民生活水平的重要標(biāo)志，它已成為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及城鄉(xiāng)生活等許多方面不可或缺的能源和動(dòng)力。開發(fā)工具采用Matlab編程語言，采用讀寫Excel電子表格的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出。本文詳細(xì)介紹了高斯——賽德爾法和牛頓——拉夫遜法迭代計(jì)算的過程。由于牛頓——拉夫遜潮流計(jì)算對(duì)于初值的給定有比較高的要求。本文主要介紹了節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成方法。到目前為止，利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算的算法已經(jīng)出現(xiàn)了很多，其中應(yīng)用最為廣泛的是基于牛頓——拉夫遜法的潮流計(jì)算方法。摘要電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有很重要的作用，潮流計(jì)算也是電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算是根據(jù)給定的系統(tǒng)運(yùn)行條件來計(jì)算系統(tǒng)各個(gè)部分的運(yùn)行狀況，主要包括電壓和功率的計(jì)算。在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算之前，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分和編號(hào)，建立電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型，即電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方程式。在形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣之前，需要將電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行等值電路的變換，其中主要包括輸電線路和變壓器的等值電路的變換。因此在進(jìn)行牛頓——拉夫遜迭代計(jì)算前，先采用高斯——賽德爾迭代法產(chǎn)生一組比較精確的初值。其中主要內(nèi)容有迭代方程式的建立，雅克比矩陣的計(jì)算，功率和電壓的計(jì)算，以及在迭代過程中PV節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)時(shí)的處理方法。本文采用一個(gè)5節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)例分析，用Matlab開發(fā)的計(jì)算程序進(jìn)行潮流計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明程序的算法具有良好的收斂性和實(shí)用性。電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。20世紀(jì)以來，電力系統(tǒng)的發(fā)展使動(dòng)力資源得到更充分的開發(fā)，工業(yè)布局也更為合理，使電能的應(yīng)用不僅深刻地影響著社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)的各個(gè)側(cè)面，也越來越廣地滲透到人類日常生活的各個(gè)層面。 潮流計(jì)算是在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的邊界條件的情況下確定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的一種基本方法，是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。是電力系統(tǒng)研究人員長期研究的一個(gè)課題。在處理潮流計(jì)算時(shí)，其計(jì)算機(jī)軟件的速度已無法滿足大電網(wǎng)模擬和實(shí)時(shí)控制的仿真要求，而高效的潮流問題相關(guān)軟件的研究已成為大規(guī)模電力系統(tǒng)仿真計(jì)算的關(guān)鍵。 選題意義電力系統(tǒng)已經(jīng)與我們的生活息息相關(guān)，不可分割。具體來講電力系統(tǒng)潮流計(jì)算具有以下意義：(1) 在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過潮流計(jì)算,合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn),合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無功補(bǔ)償方案,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。 　(3) 正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算,用于日運(yùn)行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開機(jī)方式,有功、無功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求?？偨Y(jié)為在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。MATLAB使用方便，有著其他高級(jí)語言無法比擬的強(qiáng)大的矩陣處理功能。同時(shí)MATLAB語言允許用戶以數(shù)學(xué)形式的語言編寫程序，這樣編程的工作量就大為減少。 因此本次設(shè)計(jì)提出了基于MATLAB潮流計(jì)算軟件的分析與設(shè)計(jì)。 潮流計(jì)算及其現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行潮流計(jì)算從20世紀(jì)50年代中期就已經(jīng)開始。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算屬于穩(wěn)態(tài)分析范疇，不涉及系統(tǒng)元件的動(dòng)態(tài)特性和過渡過程。非線性代數(shù)方程組的解法離不開迭代，因此，潮流計(jì)算方法首先要求它是能可靠的收斂，并給出正確答案。這種情況促使電力系統(tǒng)的研究人員不斷尋求新的更可靠的計(jì)算方法。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)、模糊算法也逐漸被引入潮流計(jì)算。由于電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)計(jì)算速度的要求不斷提高，計(jì)算機(jī)的并行計(jì)算技術(shù)也將在潮流計(jì)算中得到廣泛的應(yīng)用，成為重要的研究領(lǐng)域。近幾年，對(duì)潮流算法的研究仍然是如何改善傳統(tǒng)的潮流算法，即高斯塞德爾法、牛頓法和快速解耦法。后來又提出了根據(jù)直角坐標(biāo)形式的潮流方程是一個(gè)二次代數(shù)方程的特點(diǎn)，提出了采用直角坐標(biāo)的保留非線性快速潮流算法。為了更有利于大電網(wǎng)