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1、專業(yè)資料前言電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種計算，它根據(jù)給定的運行條件及系統(tǒng)接線情況確定整個電力系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)：各母線的電壓，各元件中流過的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行方式的研究中，都需要利用潮流計算來定量地分析比較供電方案或運行方式的合理性。可靠性和經濟性。此外，電力系統(tǒng)潮流計算也是計算系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定的基礎。所以潮流計算是研究電力系統(tǒng)的一種很重要和很基礎的計算。隨著科學技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)變得越來越復雜，電氣工程師掌握一種好的能對電力系統(tǒng)進行仿真的軟件是學習和研究的需要。文章簡要介紹了MATLAB發(fā)
2、展歷史、組成和強大的功能，并用簡單例子分別就編程和仿真兩方面分析了MATIAB軟件在電力系統(tǒng)研究中的具體應用。采取等效電路法，能對特殊、復雜地電力系統(tǒng)進行高效仿真研究，因此，掌握編程和仿真是學好MATLAB的基礎。與眾多專門的電力系統(tǒng)仿真軟件相比，MATLAB軟件具有易學、功能強大和開放性好，是電力系統(tǒng)仿真研究的有力工具。word完美格式專業(yè)資料1電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)：發(fā)電機把機械能轉化為電能，電能經變壓器和電力線路輸送并分配到用戶，在那里經電動機、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(fā)電機、變壓器、變換器
3、、電力線路及各種用電設備等聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中除發(fā)電機和用電設備外的部分。動力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)和“動力部分”的總和。2潮流計算2.1潮流計算概述與發(fā)展電力系統(tǒng)潮流計算也分為離線計算和在線計算兩種，前者主要用于系統(tǒng)規(guī)劃設計和安排系統(tǒng)的運行方式，后者則用于正在運行系統(tǒng)的經常監(jiān)視及實時控制。利用電子數(shù)字計算機進行電力系統(tǒng)潮流計算從50年代中期就已經開始。在這20年內，潮流計算曾采用了各種不同的方法，這些方法的發(fā)展主要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）計算方法的可靠性或收斂性；2）對計算機內存量的
4、要求；3）計算速度；4）計算的方便性和靈活性。電力系統(tǒng)潮流計算問題在數(shù)學上是一組多元非線性方程式求解問題，其解法都離不開迭代。因此，對潮流計算方法，首先要求它能可靠地收斂，并給出正確答案。由于電力系統(tǒng)結構及參數(shù)的一些特點，并且隨著電力系統(tǒng)不斷擴大，潮流問題的方程式階數(shù)越來越高，對這樣的方程式并不是任何數(shù)學方法都能保證給出正確答案的。這種情況成為促使電力系統(tǒng)計算人員不斷尋求新的更可靠方法的重要因素。在用數(shù)字計算機解電力系統(tǒng)潮流問題的開始階段，普遍采取以節(jié)點導納矩陣為基礎的逐次代入法。這個方法的原理比較簡單，要求的數(shù)字計算機內存量比較下，適應50年代電子計算機制造水平和
5、當時電力系統(tǒng)理論水平。但它的收斂性較差，當系統(tǒng)規(guī)模變大時，迭代次數(shù)急劇上升，在計算中往往出現(xiàn)迭代不收斂的情況。這就迫使電力系統(tǒng)計算人員轉向以阻抗矩陣為基礎的逐次代入法。word完美格式專業(yè)資料60年代初，數(shù)字計算機已發(fā)展到第二代，計算機的內存和速度發(fā)生了很大的飛躍，從而為阻抗法的采用創(chuàng)造了條件。阻抗法要求數(shù)字計算機儲存表征系統(tǒng)接線和參數(shù)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運算，因此，每次迭代的運算量很大。這兩種情況是過去電子管數(shù)字計算機無法適應的。阻抗法改善了系統(tǒng)潮流計算問題的收斂性，解決了導納法無法求解的一些
6、系統(tǒng)的潮流計算，在60年代獲得了廣泛的應用，曾為我國電力系統(tǒng)設計.運行和研究作出了很大的貢獻。目前，我國電力工業(yè)中仍有一些單位采用阻抗法計算潮流。阻抗法的主要缺點是占用計算機內存大，每次迭代的計算量大。當系統(tǒng)不斷擴大時，這些缺點就更加突出。一個內存16K的計算機在采用阻抗法時只能計算100以下的系統(tǒng)，32K內存的計算機也只能計算150個節(jié)點以下的系統(tǒng)。這樣，我國很多電力系統(tǒng)為了采用阻抗法計算潮流就不得不予先對系統(tǒng)進行相當?shù)暮喕ぷ?。為了克服阻抗法在內存和速度方面的缺點，60年代中期發(fā)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(tǒng)分割為幾個小的地區(qū)系統(tǒng)，在計算
7、機內只需要存儲各個地區(qū)系統(tǒng)的阻抗矩陣及它們之間聯(lián)絡線的阻抗，這樣不僅大幅度地節(jié)省了內存容量，同時也提高了計算速度?？朔杩狗ㄈ秉c的另一途徑是采用牛頓-拉夫遜法。這是數(shù)學中解決非線性方程式的典型方法，有較好的收斂性。在解決電力系統(tǒng)潮流計算問題時，是以導納矩陣為基礎的，因此，只要我們能在迭代過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。自從60年代中期，在牛頓法中利用了最佳順序消去法以后，牛頓法在收斂性.內存要求.速度方面都超過了阻抗法，成為60年代末期以后廣泛采用的優(yōu)秀方法。潮流計算靈活性和方便性的要求，對數(shù)字計算機的應用也是一個很關
