【正文】 +。endY% Y為導(dǎo)納矩陣G=real(Y)。% 求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中互導(dǎo)納for i=1:5for j=1:5if i~=jY(i,j)=y(i,j)。for i=1:5for j=i:5y(j,i)=y(i,j)。y(2,5)=1/(+)。y(1,5)=1/(+)。y(1,3)=1/(+)。% 輸入原始數(shù)據(jù)，求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣y(1,2)=1/(+)。由課本總結(jié)基本步驟如下：1)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y；2)設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓的初值，如果是直角坐標(biāo)的話設(shè)電壓的實(shí)部e和虛部f；如果是極坐標(biāo)的話則設(shè)電壓的幅值U和相角a；3)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的初值代入公式求修正方程中的不平衡量以及修正方程的系數(shù)矩陣的雅克比矩陣；4)解修正方程式，求各節(jié)點(diǎn)電壓的變化量，即修正量； 5)計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的新值，即修正后的值；6)利用新值從第（3）步開(kāi)始進(jìn)入下一次迭代，直至達(dá)到精度退出循環(huán)； 7)計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)的功率和線路功率，輸出最后計(jì)算結(jié)果； ① 公式推導(dǎo)② 流程圖三matlab編程代碼clear。為了便于用迭代法解方程組，需要將上述功率方程改寫(xiě)成功率平衡方程，并對(duì)功率平衡方程求偏導(dǎo)，得出對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣，給未知節(jié)點(diǎn)賦電壓初值，將初值帶入功率平衡方程，得到功率不平衡量，這樣由功率不平衡量、雅可比矩陣、節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量（未知的）構(gòu)成了誤差方程，解誤差方程，得到節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量，節(jié)點(diǎn)電壓加上節(jié)點(diǎn)電壓不平衡量構(gòu)成節(jié)點(diǎn)電壓新的初值，將新的初值帶入原來(lái)的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩陣，然后計(jì)算新的電壓不平衡量，這樣不斷迭代，不斷修正，一般迭代三到五次就能收斂。牛頓迭代法其最大優(yōu)點(diǎn)是在方程f(x)=0的單根附近時(shí)誤差將呈平方減少，而且該法還可以用來(lái)求方程的重根、復(fù)根。計(jì)算精度要求各節(jié)點(diǎn)電壓修正量不大于106。一 研究?jī)?nèi)容通過(guò)一道例題來(lái)認(rèn)真分析牛頓拉夫遜法的原理和方法（采用極坐標(biāo)形式的牛拉法），同時(shí)掌握潮流計(jì)算計(jì)算機(jī)算法的相關(guān)知識(shí)，能看懂并初步使用MATLAB軟件進(jìn)行編程，培養(yǎng)自己電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)算法編程能力。潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法包含高斯—賽德?tīng)柕ā⑴ｎD拉夫遜法和P—Q分解法等，其中牛拉法計(jì)算原理較簡(jiǎn)單、計(jì)算過(guò)程也不復(fù)雜，而且由于人們引入泰勒級(jí)數(shù)和非線性代數(shù)方程等在算法里從而進(jìn)一步提高了算法的收斂性和計(jì)算速度。本文通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)模型采用PSASP軟件進(jìn)行潮流計(jì)算，可以得出PSASP能夠較好地分析的潮流分布和負(fù)荷情況，能夠滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行分析與規(guī)劃的數(shù)字仿真需要，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。Figure 3 flow calculation results輸出報(bào)表如下圖。點(diǎn)擊“編輯”按鈕填寫(xiě)有關(guān)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“刷新”按鈕保存數(shù)據(jù)。進(jìn)行潮流計(jì)算前需要在文本方式下潮流計(jì)算信息窗口中定義作業(yè)，如圖2所示。圖1電力系統(tǒng)模型 Figure 1 Power System Model單線圖完成后需要進(jìn)行方案定義，通常定義成常規(guī)型。對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)模型，在psasp中進(jìn)行畫(huà)圖仿真，如圖1所示?？赏ㄟ^(guò)UD功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制、可控串補(bǔ)及嵌套FACTS元件功能； 具有電壓和功率的自動(dòng)控制功能； 潮流計(jì)算有以下功能：PSASP簡(jiǎn)介及潮流結(jié)仿真研究 PSASP簡(jiǎn)介基于電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、固定模型庫(kù)以及用戶(hù)自定義模型庫(kù)的支持，PSASP可進(jìn)行電力系統(tǒng)(輸電、供電和配電系統(tǒng))的各種計(jì)算分析。內(nèi)存要求。在解決電力系統(tǒng)潮流計(jì)算問(wèn)題時(shí)，是以導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的，因此，只要我們能在迭代過(guò)程中盡可能保持方程式系數(shù)矩陣的稀疏性，就可以大大提高牛頓法潮流程序的效率。克服阻抗法缺點(diǎn)是另一個(gè)途徑是采用牛頓拉夫遜法。當(dāng)系統(tǒng)不斷擴(kuò)大時(shí)，這些缺點(diǎn)就更加突出，為了克服這些缺點(diǎn)，60年代中期發(fā)展了以阻抗矩陣為基礎(chǔ)的分塊阻抗法。這就迫使電力系統(tǒng)的計(jì)算人員轉(zhuǎn)向以阻抗矩陣為基礎(chǔ)的逐次代入法。在用數(shù)字解算計(jì)算機(jī)解電力系統(tǒng)潮流問(wèn)題的開(kāi)始階段，普遍采取以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的逐次代入法。潮流計(jì)算結(jié)果可用如電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)研究，安全估計(jì)或最優(yōu)潮流等對(duì)潮流計(jì)算的模型和方法有直接影響。各點(diǎn)電壓是否滿(mǎn)足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。 潮流計(jì)算的意義及其發(fā)展電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，是對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算?？煽啃院徒?jīng)濟(jì)性。各元件中流過(guò)的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。潮流是確定電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的基本因素，潮流問(wèn)題是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)問(wèn)題的基礎(chǔ)和前提。運(yùn)營(yíng)方式管理中，潮流是確定電網(wǎng)運(yùn)行方式的基本出發(fā)點(diǎn)：在規(guī)劃領(lǐng)域，需要進(jìn)行潮流分析驗(yàn)證規(guī)劃方案的合理性；在實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，調(diào)度員潮流提供了電網(wǎng)在預(yù)想操作預(yù)想下的電網(wǎng)的潮流分布以及校驗(yàn)運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，為了提高供電的可靠性以及資源利用的綜合經(jīng)濟(jì)性，又把許多分散的各種形式的發(fā)電站，通過(guò)送電線路和變電所聯(lián)系起來(lái)。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算概述電力工業(yè)發(fā)展初期，電能是直接在用戶(hù)附近的發(fā)電站中生產(chǎn)的，各發(fā)電站孤立運(yùn)行。《電力系統(tǒng)分析綜合程序》（Power System Analysis SoftwarePackage）PSASP)是由中國(guó)電力科學(xué)研究院研發(fā)的電力系統(tǒng)分析程序。手工的潮流計(jì)算工作大量且易于出錯(cuò)。按電壓的不同表示方法，牛頓拉夫遜潮流計(jì)算分為直角坐標(biāo)形式和極坐標(biāo)形式兩種。除它自身的重要作用之外，潮流計(jì)算還是網(wǎng)損計(jì)算、靜態(tài)安全分析、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、小干擾靜態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、短路計(jì)算、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等值計(jì)算的基礎(chǔ)。flow calculation。本文通過(guò)psasp電力系統(tǒng)分析綜合程序軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算仿真，利用牛頓法進(jìn)行計(jì)算潮流。第一篇：基于psasp的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算基于psasp的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算摘要：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種計(jì)算，它根據(jù)給定的運(yùn)行條件及系統(tǒng)接線情況確定整個(gè)電力系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀態(tài)。潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)非常重要的分析計(jì)算，用以研究系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中提出的各種問(wèn)題。關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng)；潮流計(jì)算；psasp 中圖分類(lèi)號(hào)：N031 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：APower System Flow Calculation Based On PSASPJiShujie(College of Science, Liaoning Technical University, HuLudao 125105, Liaoning, China)Abstract: Power flow calculation is a calculation of the steadystate operation of the power system, which determines the status of each part of the entire power system according to the given operating conditions and system system flow calculation is very important to the analysis and calculation to the various issues for system planning and operation of research paper conducts simple simulation of power flow calculation by psasp power system analysis software, flowing calculation by Newton words: power system。psasp0 引言潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析最基本的計(jì)算。實(shí)際電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算主要采用牛頓拉夫遜法。本文計(jì)算采用直角坐標(biāo)形式下的牛頓拉夫遜法，牛頓拉夫遜法有很好的收斂性，但要求有合適的初值。本文采用psasp軟件進(jìn)行潮流計(jì)算。主要用于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員確定經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案；運(yùn)行調(diào)度人員確定系統(tǒng)運(yùn)行方式、分析系統(tǒng)事故、尋求反事故措施；科研人員研究新設(shè)備、新元件投入系統(tǒng)等新問(wèn)題以及高等院校用于教學(xué)和研究。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市的發(fā)展，電能的需要量迅速增加，而熱能資源和水能資源豐富的地區(qū)又往往遠(yuǎn)離用電比較集中的城市和工礦區(qū)，為了解決這個(gè)矛盾，就需要在動(dòng)力資源豐富的地區(qū)建立大型發(fā)電站，然后將電能遠(yuǎn)距離輸送給電力用戶(hù)。這種由發(fā)電機(jī)、升壓和降壓變電所，送電線路以及用電設(shè)備有機(jī)連接起來(lái)的整體，即稱(chēng)為電力系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的多個(gè)領(lǐng)域都涉及到電網(wǎng)潮流計(jì)算。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種計(jì)算，它根據(jù)給定的運(yùn)行條件及系統(tǒng)接線情況確定整個(gè)電力系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀態(tài)：各母線的電壓。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的研究中，都需要利用潮流計(jì)算來(lái)定量的分析比較供電方案或運(yùn)行方式的合理性。此外，電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，所以潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)的一種和重要和基礎(chǔ)的計(jì)算。潮流計(jì)算的目標(biāo)是求取電力系統(tǒng)在給定運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算，即節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過(guò)負(fù)荷。對(duì)現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的運(yùn)行和擴(kuò)建，對(duì)新的電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)以及對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析都是以潮流計(jì)算為基礎(chǔ)。實(shí)際電力系統(tǒng)的潮流技術(shù)那主要采用牛頓—拉夫遜法。這個(gè)方法的原理比較簡(jiǎn)單，要求的數(shù)字計(jì)算機(jī)內(nèi)存量比較差下，適應(yīng)50年代電子計(jì)算機(jī)制造水平和當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)理論水平，但它的收斂性較差，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模變大時(shí)，迭代次數(shù)急劇上升，在計(jì)算中往往出現(xiàn)迭代不收斂的情況。阻抗法改善了系統(tǒng)潮流計(jì)算問(wèn)題的收斂性，解決了導(dǎo)納無(wú)法求解的一些系統(tǒng)的潮流計(jì)算，在60年代獲得了廣泛的應(yīng)用，阻抗法德主要缺點(diǎn)是占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存大，每次迭代的計(jì)算量大。這個(gè)方法把一個(gè)大系統(tǒng)分割為幾個(gè)小的地區(qū)系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)只需要存儲(chǔ)各個(gè)地區(qū)系統(tǒng)的阻抗矩陣及它們之間聯(lián)絡(luò)的阻抗，這樣不僅大幅度的節(jié)省了內(nèi)存容量，同時(shí)也提高了計(jì)算速度。這是數(shù)學(xué)中解決非線性方程式的典型方法，有較好的收斂性。自從60年代中期，牛頓法中利用了最佳順序消去法以后，牛頓法在收斂性。速度方面都超過(guò)了阻抗法，成為了60年代末期以后廣泛采用的優(yōu)秀方法。包括:穩(wěn)態(tài)分析的潮流計(jì)算、網(wǎng)損分析、最優(yōu)潮流和無(wú)功優(yōu)化、靜態(tài)安全分析、諧波分析、靜態(tài)等值等。提供PQ分解、牛頓、最佳乘了等五種計(jì)算方法，以保證良好的收斂性； 可考慮自動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器和移相器；靈活多樣的計(jì)算結(jié)果報(bào)表、圖形和圖示化輸出。此系統(tǒng)中共有1個(gè)平衡節(jié)點(diǎn)、1個(gè)PV節(jié)點(diǎn)及3個(gè)PQ節(jié)點(diǎn)。并且進(jìn)行區(qū)域設(shè)置。采用牛頓算法，比較容易收斂，迭代次數(shù)設(shè)置為100次。圖2潮流計(jì)算信息窗口Figure 2 flow calculation information window最后就可以進(jìn)行潮流計(jì)算，若計(jì)算收斂，則計(jì)算成功，否則需檢查數(shù)據(jù)和調(diào)整計(jì)算作業(yè)方案。圖4潮流計(jì)算摘要信息報(bào)表Figure 4 flow calculation summary information report圖5物理母線報(bào)表 Figure 5 physical bus report圖6負(fù)荷結(jié)果報(bào)表 Figure 6 load resulting report圖7結(jié)果綜述報(bào)表Figure 7 results summary reports圖8交流線結(jié)果報(bào)表 Figure 8 AC line results report 結(jié)束語(yǔ)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)非常重要的分析計(jì)算，用以研究系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中提出的各種問(wèn)題。參考文獻(xiàn)：[1]孟祥萍,[M].北京:高等教育出版社,2013,11.[2][M].北京:人民郵電出版社,2012,12.[3][J].華中科技大學(xué),2013,11.[4][J].,6.[5]薛振宇,房大中,[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2011.[6]王錫凡,方萬(wàn)良,[M].北京:科學(xué)出版社,2013.[7]周曉峰,[J]..[8]王曉茹,[J]