复杂电力系统的潮流分析方法研究.doc

摘要: 潮流是确定电力网络运行状态的基本因素，潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。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的一个重要组成部分，是电力系统规划、运行的基本研究方法。

潮流计算方法主要包括高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法、PQ分解法、直流潮流法，以及由高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法演变的各种潮流计算方法；而最优潮流是在满足系统运行和安全约束的前提下如何获得一个系统的最优运行状态，其主要计算方法有简化梯度法、牛顿法、内点法等。

本文主要介绍高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法、PQ分解法这几种基本的潮流计算方法，并分析了比较它们之间的优缺点。还介绍了最优潮流的简化梯度法、牛顿法。然后从实验室采样一个六节点电力系统，并采用基于直角坐标的牛顿—拉夫逊法对此系统进行潮流计算，计算过程采用Matlab编程，最终输出潮流计算的结果。

关键词：潮流计算  牛顿—拉夫逊法  Matlab  最优潮流

目录

摘要

ABSTRACT

1  绪 论-1

1.1 课题背景和选题意义-1

1.2 潮流计算的发展历史-1

2  电力系统潮流计算-3

2.1 潮流计算的数学模型-3

2.1.1 潮流计算的约束条件-3

2.1.2 潮流计算的节点类型-3

2.1.3 节点导纳矩阵-4

2.2 潮流计算方法-4

2.2.1 高斯－塞德尔法-4

2.2.2 牛顿－拉夫逊法-6

2.2.3 PQ分解法-11

3  电力系统最优潮流计算-13

3.1 最优潮流的数学模型-13

3.2 最优潮流的目标函数-13

3.3 最优潮流的计算方法-14

3.3.1 简化梯度法-14

3.3.2 牛顿法-15

4  试验台简介-17

4.1 PS-5G型电力系统微机监控试验系统简介-17

4.2 WDT-ⅢC电力系统综合自动化试验台简介-18

5  实例和分析-20

5.1 实验室采样六节点电力系统-20

5.2 确定潮流计算方法-21

5.3 利用Matlab编程实现牛顿－拉夫逊法-21

5.3.1 数据初始化-22

5.3.2 求导纳矩阵-23

5.3.3 求雅克比矩阵-23

5.3.4 求电压和功率-24

5.4 结果分析-25

6  结 论-27

参考文献-28

致 谢-29

附录1 牛顿-拉夫逊法潮流计算程序-30