基于MATLAB的电力系统潮流计算毕业论文

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1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文） 第 1 页 共 50 页 1 1 引言引言 1.1 1.1 本课题的目的和意义本课题的目的和意义 电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。其目 的是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否 过负荷、各点电压是否满足要求、功率分布和分配是否合理以及功率损耗等，是电力系 统计算分析中的一种最基本的计算 1。 潮流计算是电力系统的各种计算的基础，同时它又是研究电力系统的一项重要分析 功能，是进行故障计算，继电保护鉴定，安全分析的工具。电力系统潮流计算是计算系 统动态稳定和静态稳定的基础。

2、在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究 中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性 和经济性 1。 对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提 供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置整定计算、电力系统故障计算和稳定计 算等提供原始数据。 潮流计算的目的在于:确定是电力系统的运行方式； 检查系统中的各元件是否过压或 过载；为电力系统继电保护的整定提供依据；为电力系统的稳定计算提供初值，为电力 系统规划和经济运行提供分析的基础。因此，电力系统潮流计算是电力系统中一项最基 本的计算，既具有一定的独立性，又是研究其他问题的基础

3、 1。 1.2 1.2 国内外发展现状国内外发展现状 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。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点： （1）算法的可靠性或收敛性 （2）计算速度和内存占用量 （3）计算的方便性和灵活性 电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。因 此其数学模型不包含微分方程，是一组高阶非线性方程。非线性代数方程组的解法离不 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文） 第 2 页 共 50 页 开迭代，因此，潮流计算方法

4、首先要求它是能可靠的收敛，并给出正确答案。随着电力 系统规模的不断扩大， 潮流问题的方程式阶数越来越高， 目前已达到几千阶甚至上万阶， 对这样规模的方程式并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况促使 电力系统的研究人员不断寻求新的更可靠的计算方法 2。 1.2.1 高斯-赛德尔迭代法 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 3。 阻抗法改善了电力系统潮流计算问