電力網潮流計算與計算機演算法分析

1. 經典的電力系統潮流計算機演算法有哪幾種,比較其特點

高斯-賽德爾法
牛頓-拉夫遜法（直角坐標與極坐標）
PQ分解法
保留非線性潮流演算法
混合坐標系的潮流計算
隨便找一本電力系統書都有詳細介紹的

2. 電力系統潮流計算，求解釋！

電力系統潮流計算是研究電力系統穩態運行情況的一種基本電氣計算。它的任務是根據給定的運行條件和網路結構確定整個系統的運行狀態，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網路中的功率分布以及功率損耗等。電力系統潮流計算的結果是電力系統穩定計算和故障分析的基礎。

3. 電力系統潮流計算的潮流計算的發展史

利用電子計算機進行潮流計算從20世紀50年代中期就已經開始。此後，潮流計算曾採用了各種不同的方法，這些方法的發展主要是圍繞著對潮流計算的一些基本要求進行的。對潮流計算的要求可以歸納為下面幾點：
（1）演算法的可靠性或收斂性
（2）計算速度和內存佔用量
（3）計算的方便性和靈活性
電力系統潮流計算屬於穩態分析范疇，不涉及系統元件的動態特性和過渡過程。因此其數學模型不包含微分方程，是一組高階非線性方程。非線性代數方程組的解法離不開迭代，因此，潮流計算方法首先要求它是能可靠的收斂，並給出正確答案。隨著電力系統規模的不斷擴大，潮流問題的方程式階數越來越高，目前已達到幾千階甚至上萬階，對這樣規模的方程式並不是採用任何數學方法都能保證給出正確答案的。這種情況促使電力系統的研究人員不斷尋求新的更可靠的計算方法。
在用數字計算機求解電力系統潮流問題的開始階段，人們普遍採用以節點導納矩陣為基礎的高斯-賽德爾迭代法（一下簡稱導納法）。這個方法的原理比較簡單，要求的數字計算機的內存量也比較小，適應當時的電子數字計算機製作水平和電力系統理論水平，於是電力系統計算人員轉向以阻抗矩陣為主的逐次代入法（以下簡稱阻抗法）。
20世紀60年代初，數字計算機已經發展到第二代，計算機的內存和計算速度發生了很大的飛躍，從而為阻抗法的採用創造了條件。阻抗矩陣是滿矩陣，阻抗法要求計算機儲存表徵系統接線和參數的阻抗矩陣。這就需要較大的內存量。而且阻抗法每迭代一次都要求順次取阻抗矩陣中的每一個元素進行計算，因此，每次迭代的計算量很大。
阻抗法改善了電力系統潮流計算問題的收斂性，解決了導納法無法解決的一些系統的潮流計算，在當時獲得了廣泛的應用，曾為我國電力系統設計、運行和研究作出了很大的貢獻。但是，阻抗法的主要缺點就是佔用計算機的內存很大，每次迭代的計算量很大。當系統不斷擴大時，這些缺點就更加突出。為了克服阻抗法在內存和速度方面的缺點，後來發展了以阻抗矩陣為基礎的分塊阻抗法。這個方法把一個大系統分割為幾個小的地區系統，在計算機內只需存儲各個地區系統的阻抗矩陣及它們之間的聯絡線的阻抗，這樣不僅大幅度的節省了內存容量，同時也提高了計算速度。
克服阻抗法缺點的另一途徑是採用牛頓-拉夫遜法（以下簡稱牛頓法）。牛頓法是數學中求解非線性方程式的典型方法，有較好的收斂性。解決電力系統潮流計算問題是以導納矩陣為基礎的，因此，只要在迭代過程中盡可能保持方程式系數矩陣的稀疏性，就可以大大提高牛頓潮流程序的計算效率。自從20世紀60年代中期採用了最佳順序消去法以後，牛頓法在收斂性、內存要求、計算速度方面都超過了阻抗法，成為直到目前仍被廣泛採用的方法。
在牛頓法的基礎上，根據電力系統的特點，抓住主要矛盾，對純數學的牛頓法進行了改造，得到了P-Q分解法。P-Q分解法在計算速度方面有顯著的提高，迅速得到了推廣。
牛頓法的特點是將非線性方程線性化。20世紀70年代後期，有人提出採用更精確的模型，即將泰勒級數的高階項也包括進來，希望以此提高演算法的性能，這便產生了保留非線性的潮流演算法。另外，為了解決病態潮流計算，出現了將潮流計算表示為一個無約束非線性規劃問題的模型，即非線性規劃潮流演算法。
近20多年來，潮流演算法的研究仍然非常活躍，但是大多數研究都是圍繞改進牛頓法和P-Q分解法進行的。此外，隨著人工智慧理論的發展，遺傳演算法、人工神經網路、模糊演算法也逐漸被引入潮流計算。但是，到目前為止這些新的模型和演算法還不能取代牛頓法和P-Q分解法的地位。由於電力系統規模的不斷擴大，對計算速度的要求不斷提高，計算機的並行計算技術也將在潮流計算中得到廣泛的應用，成為重要的研究領域。

4. 誰知道一個簡單電力系統的牛頓拉夫遜法的分析!要一個簡單的,有具體過程和編程!

牛頓-拉夫遜法早在50年代末就已應用於求解電力系統潮流問題，但作為一種實用的，有競爭力的電力系統潮流計算方法，則是在應用了稀疏矩陣技巧和高斯消去法求修正方程後。牛頓-拉夫遜法是求解非線性代數方程有效的迭代計算。

1.3MATLAB概述

目前電子計算機已廣泛應用於電力系統的分析計算，潮流計算是其基本應用軟體之一。現有很多潮流計算方法。對潮流計算方法有五方面的要求：（1）計算速度快（2）內存需要少（3）計算結果有良好的可靠性和可信性（4）適應性好，亦即能處理變壓器變比調整、系統元件的不同描述和與其它程序配合的能力強（5）簡單。

MATLAB是一種互動式、面向對象的程序設計語言，廣泛應用於工業界與學術界，主要用於矩陣運算，同時在數值分析、自動控制模擬、數字信號處理、動態分析、繪圖等方面也具有強大的功能。

MATLAB程序設計語言結構完整，且具有優良的移植性，它的基本數據元素是不需要定義的數組。它可以高效率地解決工業計算問題，特別是關於矩陣和矢量的計算。MATLAB與C語言和FORTRAN語言相比更容易被掌握。通過M語言，可以用類似數學公式的方式來編寫演算法，大大降低了程序所需的難度並節省了時間，從而可把主要的精力集中在演算法的構思而不是編程上。

另外，MATLAB提供了一種特殊的工具：工具箱（TOOLBOXES）.這些工具箱主要包括：信號處理（SIGNAL PROCESSING）、控制系統（CONTROL SYSTEMS）、神經網路（NEURAL NETWORKS）、模糊邏輯(FUZZY LOGIC)、小波(WAVELETS)和模擬（SIMULATION）等等。不同領域、不同層次的用戶通過相應工具的學習和應用，可以方便地進行計算、分析及設計工作。

MATLAB設計中，原始數據的填寫格式是很關鍵的一個環節，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關系。

原始數據輸入格式的設計，主要應從使用的角度出發，原則是簡單明了，便於修改。

2．1 電力系統的基本概念

2．1．1電力系統

（1）電力系統：發電機把機械能轉化為電能，電能經變壓器和電力線路輸送並分配到用戶，在那裡經電動機、電爐和電燈等設備又將電能轉化為機械能、熱能和光能等。這些生產、變換、輸送、分配、消費電能的發電機、變壓器、變換器、電力線路及各種用電設備等聯系在一起組成的統一整體稱為電力系統。

（2）電力網：電力系統中除發電機和用電設備外的部分。

（3）動力系統：電力系統和「動力部分」的總和。

「動力部分」：包括火力發電廠的鍋爐、汽輪機、熱力網和用電設備，水力發電廠的水庫和水輪機，核電廠的反應堆等。

2．1．2電力系統的負荷和負荷曲線

（1）電力系統的負荷：系統中千萬個用電設備消費功率的總和，包括非同步電動機、同步電動機、電熱爐、整流設備、照明設備等若干類。

（2）電力系統的供電負荷：綜合用電負荷加上電力網中損耗的功率。

（3）電力系統的發電負荷：供電負荷加上發電廠本身的消耗功率。

（4）各用電設備的有功功率和無功功率隨受電電壓和系統頻率的變化而變化，其變化規律不盡相同，綜合用電負荷隨電壓和頻率的變化規律是各用電負荷變化規律的合成。

（5）負荷曲線：某一時間段內負荷隨時間而變化的規律。

（6）按負荷種類可分有功功率負荷和無功功率負荷；按時間長短可分為日負荷和年負荷曲線；按計量地點可分為個別用戶、電力線路、變電所、發電廠以至整個系統的負荷曲線。將上述三種分類相結合，就確定了某一種特定的負荷曲線。不同行業的有功功率日負荷曲線差別很大。負荷曲線對電力系統的運行又很重要的意義，它是安排日發電計劃，確定各發電廠發電任務以及確定系統運行方式等的重要依據。

2．2 電力系統的基本元件

2．2．1 發電機

現代電力工業中，無論是火力發電、水力發電或核能發電，幾乎全部採用同步交流發電機。電機的電樞布置在定子上，勵磁繞組布置在轉子上，作為旋轉式磁極。同步發電機的轉速（轉/MIN）和系統頻率f（HZ）之間有著嚴格的關系，即n=60f/p式中p為電機的極對數。

根據轉子結構型式的不同，分為隱極式和凸極式發電機，前者轉子沒有顯露出來的磁極，後者則有。

轉子的勵磁型式有直流勵磁系統和可控硅勵磁系統，後者利用同軸交流勵磁機或由同步發電機本身發出的交流電，經整流後供給轉子。直流勵磁機有換向問題，故其製造容量受到限制，所以，在大容量發電機中均可採用可控硅勵磁系統。

2．2．2 電力變壓器

電力變壓器是電力系統中廣泛使用的升壓和降壓設備。據統計，電力系統中變壓器的安裝總容量約為發電機安裝容量的6－8倍。按用途，電力變壓器可分為升壓變壓器、降亞變壓器、配電變壓器和聯絡變壓器。按相數分，變壓器可分為單相式和三相式。按每相線圈分，又有雙繞組和三繞組之分。按線圈耦合的方式，可分為普通變壓器和自耦變壓器。

2．2．3 電力線路

（1）架空線路：由導線、避雷針、桿塔、絕緣子和金具等構成。

（2）電纜線路：由導線、絕緣層、包護層等構成。

2．2．4 無功功率補償設備

主要的無功功率補償設備有同步調相機、電力電容器和靜止補償器。

2．3 電力系統元件的數學模型

2．3．1 電力線路的等值電路

在電力系統分析中，一般只考慮電力線路兩側埠的電壓和電流，把電力線路作為無源雙口網路處理。

線路的雙口網路方程：

Z=B=*L*

2．3．2 變壓器的等值電路

（1）雙繞組變壓器等值電路

（2）三繞組變壓器等值電路

2．3．3 同步發電機的數學模型

2．3．4 電力系統負荷

2．3．5 多級電壓電力系統的等值電路

2．4 電力系統穩態運行分析

2．4．1 電力線路的電壓損耗與功率損耗

2．4．2 變壓器中的功率損耗與電壓損耗

2．4．3 輻射形網路的分析計算

輻射形電力網的特點是各條線路有明確的始端與末端。輻射形電力網的分析計算就是利用已知的負荷、節點電壓來求取未知的節點電壓、線路功率分布、功率損耗及始端輸出功率。

輻射形電力網的分析計算，根據已知條件的不同分兩種

1 已知末端功率與電壓：即 從末端逐級往上推算，直至求得各要求的量。

2 已知末端功率、始端電壓：末端可理解成一負荷點，始端為電源點或電壓中樞點。採用迭代法。

（1）假設末端電壓為線路額定電壓，利用第一種方法求得始端功率及全網功率分布。

（2）用求得的線路始端功率和已知的線路始端電壓，計算線路末端電壓和全網功率分布。

（3）用第（2）步求得的線路末端電壓計算線路始端功率和全網功率分布，如求得的各線路功率與前一次相同計算的結果相差小於允許值，就可以認為本步求得的線路電壓和全網功率分布為最終計算結果。否則，返回第二步重新進行計算。

2．4．4 復雜電力系統潮流計算

電力系統潮流計算始對復雜電力系統正常和故障條件下穩態運行狀態的計算。潮流計算的目標始求取電力系統在給定運行方式下的節點電壓和功率分布，用以檢查系統各元件是否過負荷、各點電壓是否滿足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。對現有電力系統的運行和擴建，對新的電力系統進行規劃設計以及對電力系統進行靜態和暫態穩定分析都是以潮流計算為基礎。因此，潮流計算是電力系統計算分析中的一種最基本的計算。

潮流計算結果的用途，例如用於電力系統穩定研究、安全估計或最優潮流等也對潮流計算的模型和方法有直接影響。

2．5 電力系統潮流計算機演算法

2．5．1電力系統潮流計算機演算法概述

2．5．1．1 導納矩陣的形成

2．5．1．2 節點類型

（1）PV節點：柱入有功功率P為給定值，電壓也保持在給定數值。

（2）PQ節點：諸如有功功率和無功功率是給定的。

（3）平衡節點：用來平衡全電網的功率。選一容量足夠大的發電機擔任平衡全電網功率的職責。

平衡節點的電壓大小與相位是給定的，通常以它的相角為參考量，即取其電壓相角為0。一個獨立的電力網中只設一個平衡點。

2．5．1．3 高斯迭代法

2．5．2 牛頓－拉夫遜法

2．5．2．1 原理

2．5．2．2 基本步驟

基本步驟：

（1）形成節點導納矩陣

（2）將各節點電壓設初值U，

（3）將節點初值代入相關求式，求出修正方程式的常數項向量

（4）將節點電壓初值代入求式，求出雅可比矩陣元素

（5）求解修正方程，求修正向量

（6）求取節點電壓的新值

（7）檢查是否收斂，如不收斂，則以各節點電壓的新值作為初值自第3步重新開始進行狹義次迭代，否則轉入下一步

（8）計算支路功率分布，PV節點無功功率和平衡節點柱入功率。

2．5．2．3 注意事項

2．5．2．4 程序流程框圖

2．6 軟體設計

2．6．1 方案選擇及說明

2．6．2 方案求解

2．6．3 MATLAB編程說明及元件描述

2．6．4 程序

#include<stdio.h>

struct powernode

{

float pi;

float qi;

int i;

float vi;

};

struct powernode wg[20];

struct powernode wl[20];

struct linedata

{

int i;

int j;

float r;

float x;

float y; /*包括變壓器變比*/

float k; /*只用作標析變壓器，變壓器變比仍在y中*/

};

struct linedata zl[20];

struct linedata t3; /*臨時數組*/

static double y[][3]; /*在matrixform中應用*/

int t=0;

int t2,ti,tj; /*臨時記數單元*/

float temp;

float tx,tr,YK; /*中間工作單元(在matrixform中應用)*/

double GIJ,BIJ; /*中間工作單元(在matrixform中應用)*/

int N; /*總節點數*/

int zls;

int Q,V,PVS,PVD;

int GS;

int LS;

float vo;

float Eps;

static double GII[]={0},BII[]={0},YDS[]={0},YDZ[]={0},B[]={0};/*添加數組*/

/*因子表形成時定義的數據*/

struct pvdata

{

float vis;

int i;

};

static struct pvdata pv[]={0};

datain()

{

clrscr();

printf("program runningn" );

printf("n");

printf("please input the aggregate to the system note");/*總節點數*/

scanf("%d",&N);

printf("n");

printf(" PQ note IN ALL?");/*總節點數*/

scanf("%d",&Q);

PVS=(N-Q)-1;

printf("n");

printf("them input the aggregate to the system power line");

scanf("%d",&zls);/*輸電線路數和變壓器的總數*/

printf("n");

printf("electromotor node in all :?");/*發電機節點總數*/

scanf("%d",&GS);

printf("n");

printf("load node in all : ?");/*負荷節點總數*/

scanf("%d",&LS);

printf("n");

printf("average electric voltage");/*平均電壓*/

scanf("%f",vo);

printf("n");

printf("n");

printf("please input the date messagen");

printf("follow the format like it: i,j,r,x,y,kn");

do{

t++;

scanf("%d,%d,%f,%f,%f",&zl[t].i,&zl[t].j,&zl[t].r,&zl[t].x,&zl[t].y,&zl[t].k);

printf("processing....n");

if(zl[t].i>zl[t].j)

{

temp=zl[t].i;

zl[t].i=zl[t].j;

zl[t].j=temp;

/* if(zl[t].k!=1) */ /*要考慮歸算問題不？？？？*/

}

printf("data you input is:n " );

printf("%d,%d,%f,%f,%f",zl[t].i,zl[t].j,zl[t].r,zl[t].x,zl[t].y,zl[t].k);

}while(zl[t].i!=0&&zl[t].j==0);

for(t2=t;t>0;t--) /*冒泡法排序*/

{

for(;t2>0;t2--)

{

if(zl[t2].i<zl[t2-1].i)

{

t3.i=zl[t2].i;t3.j=zl[t2].j;t3.r=zl[t2].r;t3.x=zl[t2].x;t3.y=zl[t2].y;t3.k=zl[t2].k;

zl[t2].i=zl[t2-1].i;zl[t2].j=zl[t2-1].j;zl[t2].r=zl[t2-1].r;zl[t2].x=zl[t2-1].x;zl[t2].y=zl[t2-1].y;zl[t2].k=zl[t2-1].k;

zl[t2-1].i=t3.i;zl[t2-1].j=t3.j;zl[t2-1].r=t3.r;zl[t2-1].x=t3.x;zl[t2-1].y=t3.y;zl[t2-1].k=t3.k;

}

else if(zl[t2].i==zl[t2-1].i)

{if(zl[t2].j<zl[t2-1].j)

{

t3.i=zl[t2].i;t3.j=zl[t2].j;t3.r=zl[t2].r;t3.x=zl[t2].x;t3.y=zl[t2].y;t3.k=zl[t2].k;

zl[t2].i=zl[t2-1].i;zl[t2].j=zl[t2-1].j;zl[t2].r=zl[t2-1].r;zl[t2].x=zl[t2-1].x;zl[t2].y=zl[t2-1].y;zl[t2].k=zl[t2-1].k;

zl[t2-1].i=t3.i;zl[t2-1].j=t3.j;zl[t2-1].r=t3.r;zl[t2-1].x=t3.x;zl[t2-1].y=t3.y;zl[t2-1].k=t3.k;

}

}

}

}

printf("n");

t=0;

printf("please input wg~!n");

do

{

scanf("%f,%f,%d,%f",&wg[t].pi,&wg[t].qi,&wg[t].i,&wg[t].vi);

t++;

}while(t!=GS);ti=0;

for(t=0;t<GS;t++){if(wg[t].vi<o){pv[ti].vis=labs(wg[t].vi);pv[ti].i=wg[t].i;ti++;}}

t2=0;

printf("please input WL~!n");

do

{

scanf("%f,%f,%d,%f",&wl[t2].pi,&wl[t2].qi,&wl[t2].i,&wl[t2].vi);

t2++;

}while(t2!=LS);

for(t=0;t<LS;t++){if(wl[t].vi<o){pv[ti].vis=labs(wl[t].vi);pv[ti].i=wl[t].i;ti++;}}

}

matrixform()

{

for(t=1;t<N;t++)

{

GII[t]=0;

BII[t]=0;

YDS[t]=0;

}

for(t2=1;t<zls;t2++)

{

ti=labs(zl[t2].i);

tj=labs(zl[t2].j);

tr=zl[t2].r;

tx=zl[t2].x;

temp=ldexp(tr,1)+ldexp(tx,1);

GIJ=tr/temp; BIJ=tx/temp;

y[t2][1]=-GIJ;

y[t2][2]=-BIJ;

y[t2][3]=tj;

GII[ti]=GII[ti]+GIJ; BII[ti]=BII[ti]+BIJ;

GII[tj]=GII[tj]+GIJ; BII[tj]=BII[tj]+BIJ;

YDS[ti]=YDS[ti]+1;

}

YDZ[1]=1;

for(t=1;t<N-1;t++)

{

YDZ[t+1]=YDZ[t]+YDS[t];

} /*矩陣型成第一部完成*/

/*矩陣型成第二部開始*/

for(t2=1;t<zls;t2++)

{ /*.k只用作變壓器的標析，變壓器變比仍在y中*/

ti=zl[t2].i;tj=zl[t2].j;YK=zl[t2].y;

if(ti<0||tj<0)

{ if(ti<0)

ti=labs(ti);

else

ti=labs(tj);

GIJ=y[t2][1];BIJ=y[t2][2];

GII[t2]=GII[t2]+(1-1/YK/YK)*GIJ;

BII[t2]=BII[t2]+(1-1/YK/YK)*BIJ;

y[t2][1]=GIJ/YK;

y[t2][2]=BIJ/YK;

}

else

GIJ=0;

BIJ=YK/2;

SY(tr); /*這個東東要調用，實現節點累計自導納*/

SY(tj); /*SY的過程是完成向一個節點累計相應自導納的實部和虛部*/

}

}

int sign,ld,k2,x,im,ai; /*k2控制台開關，負荷靜態特性開關*/

static float fd[]={0};

unsigned AF[1];

static int u[]={0}; /*???????????怎麼實現？來自那裡???????*/

divisorform()

{

/*暫時不知道LD PVD 等的作用……待善*/

PVD=pv[0].i;

ld=wl[0].i;

t=0;

do{

t2++;

if(sign==1&&t2==PVD)

{t=t+1;pvd=pv[t].i;fd[t2]=0;di[t2]=0;

if(k2==0&&t2==ld)

{t2=t2+1;ld=wl[t2].i;}

}continue;

else

B[t2]=BII[t2];

if(k2==0&&sing==1&&t2==ld)

{

B[t2]=B[t2]+AF[1]*wl[t2].qi/wl[t2].vi/wl[t2].vi;t2=t2+1;ld=wl[t2].i;

}

for(temp=YDZ[t2];temp<YDZ[t2+1]-1;temp++)

{

tj=Y[temp][3];B[tj]=Y[temp][2];

}

if(sign=1)

{for(temp=1;temp<PVS;temp++)

tj=pv[temp][2];

B[tj]=0;

}

x=2;im=1;

do{im++;

if(im>t2-1)

break;

else

temp=1;

for(;temp!>fd[im];){if(u[x+1]!=1){temp=temp+1;x=x+2;}else ai=u[x]/} /*u[]未完成*/

continue;

}

}while(t2!=N-1);

}

dataout()

{

clrscr();

printf("note 1 voltagen");

printf("(.639696730300784) + j (1.832939) = 1.94136001255537 ∠ 70.7609880529659°n");

printf("87u& 婾[1]??u?孢???�u

--------------------------------------------------------------------------------
??虍鉧C&8u謤蛝髻??n");

}

main()

{

datain(); /*數據輸入及處理*/

matrixform(); /*矩陣的形成*/

/* divisorform(); */ /*因子表的形成*/

matrixsolve(); /*矩陣線形方程的求解*/

/* nodepower(); */ /*迭代過程中節點功率的計算*/

/* iterate(); */ /*迭代*/

dataout(); /*數據輸出及支路功率計算*/

}

5. 4.1電力系統潮流計算的計算機演算法有哪些各有何特點

方法有導納法、阻抗法、N-R法、PQ分解法。各種方法均有不同的優缺點，取決於已知量以及系統結構

6. 潮流的電力系統計算

電力系統潮流計算是電力系統最基本的計算，也是最重要的計算。所謂潮流計算，就是已知電網的接線方式與參數及運行條件，計算電力系統穩態運行各母線電壓、各支路電流、功率及網損。對於正在運行的電力系統，通過潮流計算可以判斷電網母線電壓、支路電流和功率是否越限，如果有越限，就應採取措施，調整運行方式。對於正在規劃的電力系統，通過潮流計算，可以為選擇電網供電方案和電氣設備提供依據。潮流計算還可以為繼電保護和自動裝置整定計算、電力系統故障計算和穩定計算等提供原始數據。
表徵電力系統運行狀態的參量。包括電力系統中各節點和支路中的電壓、電流和功率的流向及分布。在實用上，一般是指穩態運行方式下的靜態潮流。合理的潮流分布是電力系統運行的基本要求,其要點為:①運行中的各種電工設備所承受的電壓應保持在允許范圍內，各種元件所通過的電流應不超過其額定電流，以保證設備和元件的安全；②應盡量使全網的損耗最小，達到經濟運行的目的；③正常運行的電力系統應滿足靜態穩定和暫態穩定的要求。並有一定的穩定儲備，不發生異常振盪現象。為此就要求電力系統運行調度人員隨時密切監視並調整潮流分布。現代電力系統潮流分布的監視和調整是通過以在線計算機為中心的調度自動化系統來實現的。電力系統潮流的計算和分析是電力系統運行和規劃工作的基礎。運行中的電力系統，通過潮流計算可以預知,隨著各種電源和負荷的變化以及網路結構的改變,網路所有母線的電壓是否能保持在允許范圍內，各種元件是否會出現過負荷而危及系統的安全，從而進一步研究和制訂相應的安全措施。規劃中的電力系統，通過潮流計算，可以檢驗所提出的網路規劃方案能否滿足各種運行方式的要求，以便制定出既滿足未來供電負荷增長的需求，又保證安全穩定運行的網路規劃方案。

7. 電力系統計算機潮流計算問題，謝！

一：牛頓潮流演算法的特點
1）其優點是收斂速度快，若初值較好，演算法將具有平方收斂特性，一般迭代4～5 次便可以
收斂到非常精確的解，而且其迭代次數與所計算網路的規模基本無關。
2）牛頓法也具有良好的收斂可靠性，對於對高斯-塞德爾法呈病態的系統，牛頓法均能可靠
地斂。
3）初值對牛頓法的收斂性影響很大。解決的辦法可以先用高斯-塞德爾法迭代1～2 次，以
此迭代結果作為牛頓法的初值。也可以先用直流法潮流求解一次求得一個較好的角度初值，
然後轉入牛頓法迭代。

PQ法特點：
(1)用解兩個階數幾乎減半的方程組（n-1 階和n-m-1 階）代替牛頓法的解一個(2n-m-2)階方程
組，顯著地減少了內存需求量及計算量。
(2)牛頓法每次迭代都要重新形成雅可比矩陣並進行三角分解，而P-Q 分解法的系數矩陣 B』
和B』』是常數陣，因此只需形成一次並進行三角分解組成因子表，在迭代過程可以反復應用，
顯著縮短了每次迭代所需的時間。
(3)雅可比矩陣J 不對稱，而B』和B』』都是對稱陣，為此只要形成並貯存因子表的上三角或下
三角部分，減少了三角分解的計算量並節約了內存。由於上述原因，P-Q 分解法所需的內存
量約為牛頓法的60%，而每次迭代所需時間約為牛頓法的1/5。

二：因為牛頓法每次迭代都要重新生成雅克比矩陣，而PQ法的迭代矩陣是常數陣（第一次形成的）。參數一變，用PQ法已做的工作相當於白做了，相當於重新算，次數必然增多。

8. 電力系統里的潮流如何計算 有何方便的軟體需要輸入什麼參數

電力系統中的潮流計算歸結為求解一個用功率作為注入的非線性方程組。牛頓拉夫遜法和PQ分解法都是求解潮流方程的典型演算法。這方面的軟體有很多，國外、國內都有。在國內應用較廣的如電科院的PSASP，中國版BPA都有潮流計算的功能。不同的軟體在輸入方式、數據文件格式和輸入內容上都有差別。但直接與功率方程相關的幾個重要參數都是一樣的。比如，不同類型節點（PQ,PV)的已知量，平衡節點定義，線路阻抗、變壓器阻抗和變比等。

9. 電力潮流計算要點。及軟體。

ETAP電氣及電力系統綜合分析軟體可以根據確定的電網運行方式，計算各母線電壓，各支路的電流、功率、功率因數、電壓降和功率損耗，給出母線電壓報警、支路過載報警、發電機過載和勵磁報警等。此外，還可以做變壓器有載調壓分接頭調節，斷路器、電纜和變壓器的評估和選擇。結合ETAP三維資料庫，可以很方便地實現對大系統做不同案例（不同運行方式、不同系統參數）的潮流分析。用戶可以選擇牛頓-拉夫遜法，快速解耦法和加速高斯-塞德爾法三種方法中的任意一種做潮流計算。ETAP新版本中新增的自適應牛頓拉夫遜法有更好的收斂性。計算所需要的參數有電源電壓和發電數據、負荷銘牌數據、支路阻抗數據和變壓器銘牌數據。計算結果結合單線圖顯示，還可以出全面的結果報告。