原创 电力系统潮流计算的计算机算法

电力系统潮流计算的计算机算法：

由于本人参加我们电气学院的电气小课堂，主讲的是计算机算法计算潮流这章，所以潜心玩了一个星期，下面整理给大家分享下。

本人一个星期以来的汗水，弄清楚了计算机算法计算潮流的基础，如果有什么不懂的可以发信息到邮箱：zenghao616@qq.com

接下来开始弄潮流的优化问题，吼吼！

电力系统的潮流计算的计算机算法：以MATLAB为环境

这里理论不做过多介绍，推荐一本专门讲解电力系统分析的计算机算法的书籍---------《电力系统分析的计算机算法》—邱晓燕、刘天琪编著。

这里以这本书上的例题【2-1】说明计算机算法计算的过程，分别是牛顿拉弗逊算法的直角坐标和极坐标算法、P-Q分解算法。主要是简单的网络的潮流计算，其实简单网络计算和大型网络计算并无本质区别，代码里面只需要修改循环迭代的N即可，这里旨在弄清计算机算法计算潮流的本质。代码均有详细的注释.

其中简单的高斯赛德尔迭代法是以我们的电稳教材为例子讲，其实都差不多，只要把导纳矩阵Y给你，节点的编号和分类给你，就可以进行计算了，不必要找到原始的电气接线图。

理论不多说，直接上代码：在附件里面，代码有详细的注释

简单的高斯赛德尔迭代法：

这里我们只是迭代算出各个节点的电压值，支路功率并没有计算。

S_ij=P_ij+Q_ij=V_i(V_i*  -  V_j*) * y_ij*

可以计算出各个线路的功率

在显示最终电压幅角的时候注意在MATLAB里面默认的是弧度的形式，需要转化成角度显示。

下面对上面几种算法进行比较：

1、高斯算法简单，对于PV节点的计算很特别，每次迭代后需要仅仅保留它的电压幅角，因为PV节点的U是给定的。迭代速度不快。

2、牛顿算法突出的优点是收敛速度快，若初值选择较好，算法将具有平方收敛特性，一般迭代4-5次便可以得到精确的解，而且迭代次数与所计算的网络规模基本无关。牛顿法也具有良好的收敛可靠性，对于呈病态的系统，牛顿法也能可靠地收敛。

3、牛顿法的缺点就是每次迭代占用的内存量较大，且数值在迭代过程中不断变化。而且牛顿法迭代开始需要一个可靠的初始值确定，不然无法收敛。所以早期的计算潮流都是已高斯算法求出较精确的初始值，然后用牛顿法迭代求解。

4、由极坐标形式的牛顿法演化而来，P-Q分解法改进了牛顿法在内存占用的不足，而且计算速度快。也成为快速解耦法。

5、需要指出的是P-Q分解法是建立在一定的简化基础上的，不满足简化基础的网络会影响它的收敛性，这里主要是高压电网的X>>R这一个条件。

对于以后的潮流优化问题，个人推荐用P-Q算法的好，简单，而且速度快，内存占用少。