法在计算速度和计算机内存占用大的缺点，以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法应运而生。 这种方法是将个较大的系统分割成几个较小的地区系统，这样就大幅度减少了内容容量，从而提高了计算速度。 克服阻抗法缺点的另个方法便是采用本文着重介绍的牛顿拉夫逊法。 牛顿拉夫逊法在数学上主要用来求解非线性代数方程式，其要点是将非线性方程式的求解过程转化为求解相应的线性方程式的过程，即通常所称的逐次线性化过程。 基于的电力系统潮流计算发展前景自年问世以来，以其编程效率高程序设计灵活图像功能强大等特点，发展成为多学科多平台使用的软件。 对于电力系统而言，它强大的矩阵处理功能给电力系统计算分析仿真带来许多方便。 随着计算机技术的不断成熟发展，对潮流计算的研究为解决大型电力系统开辟了新思路新方法。 在潮流计算中矩阵输入输出格式简便与数学书写格式相似，同时以双精度类型存储运算数据大大提高了数据的精确度。 在潮流计算中，提供了众多功能函数使最重要的各种矩阵运算，包括矩阵求逆求积和分解也变得简单易行。 另外，稀疏矩阵技术的引入，也使电力系统潮流计算由传统方法转变为优化算法成为可能。 简单电力系统潮流计算的手工方法开式网络的潮流计算在计算机计算还未发展以前，电力系统潮流计算多是采用手工计算。 利用手工进行电力系统潮流计算，通常仅仅限于对辐射型网络和简单的闭式网络进行计算，其等值电路般都是采用对应于个电压等级的等值电路，根据个简单支路的电压和功率传输关系，将较为复杂的电力系统分解为若干个简单支路来进行潮流计算。 如图所示，节点和两端电压分别为和，节点之间的阻抗。 已知从节点注入该支路的功率为，从节点流出的功率为，阻抗消耗的功率为。 根据电路理论，和任何两个变量已知就可以求出另外两个变量。 已知同端的电压和功率求另侧的电压和功率二〇四年五月二十日星期三图简单支路示意图假设已知节点的电压和流出的功率，可得出该他们不厌其烦的给我传授他们所掌握的些知识与经验,感谢我的同窗王利芳江兴午高小征刘东东刘晓毅孔晓龙等在毕业设计过程中给予我的支持与帮助,和他们生活在起我感到很幸福，很快乐,最后，感谢我的父母和家人在这期间对我的支持,他们的关怀和鼓励给了我前进的勇气和动力，使我顺利完成学业,二〇四年五月二十日星期三南阳理工学院本科生毕业设计论文学院电子与电气工程学院专业电气工程及其自动化学生指导教师完成日期年月二〇四年五月二十日星期三南阳理工学院本科生毕业设计论文电力系统潮流仿真计算总计页公式个插图幅二〇四年五月二十日星期三南阳理工学院本科毕业设计论文电力系统潮流仿真计算学院电子与电气工程学院专业电气工程及其自动化学生姓名学号指导教师职称评阅教师完成日期南阳理工学院二〇四年五月二十日星期三电力系统潮流仿真计算摘要众所周知，电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的种计算。 本文首先简单介绍了潮流计算的基本原理和意义，然后用具体的实例介绍了如何进行电力系统中的潮流计算。 在复杂电力系统潮流计算中，本文选用了牛顿拉夫逊算法。 牛顿拉夫逊法是电力系统潮流计算的常用算法之，它具有收敛性好，迭代次数少等特点。 在软件选择中，本文选择了作为计算工具，具有数学计算编程简易方便等特点。 关键词电力系统潮流计算牛顿拉夫逊矩阵实验室,研究电力系统进行故障计算安全分析的工具。 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比较运行方式或供电方案的可靠性合理性和经济性。 对于正在规划的电力系统，可以通过潮流计算，合理地规划电网的结构并选择无功补偿方案以满足规划水平的大小方式下的交流交换控制调峰调相调压的要求，为选择电网供电方案以及电气设备提供依据对于已经运行的电力系统，可以通过潮流计算，检查系统中各元件是否过压过载等，预计电网的运行情况，发现电网中的薄弱环节，供调度员日常调度控制参考，为电力系统的稳定运行提供保证。 潮流计算的发展历史及现状在电子计算机出现之前，电力系统的潮流计算主要是借助于人工计算完成。 但是由于电力系统的潮流计算的计算量非常巨大，通过人工计算是非常困难的。 随着电子计算机的产生和发展，人们开始探索利用计算机来进行潮流计算。 从世纪年代中期距今，利用电子计算机的电力系统潮流计算曾采用了不同的方法，这些方法主要根据潮流计算的主要基本要求来进行的。 概括言之，对潮流计算的要求可以归纳为以下几点计算方法的收敛性或可靠性计算的速度和灵活性计算的方便性和对计算机内存的要求。 电力系统潮流计算属于稳态分析，不涉及系统元件的过渡过程和动态特性，因此其数学模型不包含微分方程而是高阶非线性方程。 对于高阶非线性方程，迭代是主要的求解方法。 因此，对于潮流计算，可靠的收敛性是潮流计算方法最重要的基础，计算的速度方便性都与此相关。 随着现今电力系统规模的不断扩大，潮流计算所需的方程式阶数也越来越高。 对如此规模的方程式仅仅依靠数学方法难以保障，随之而来的复杂程度也困难重重。 因此，电力系统研究人员也在不断探索更可靠的新的计算方法。 在刚开始使用计算机潮流计算的阶段，节点导纳矩阵为基础的逐次代入法被受到广泛应用。 此方法原理简单，对计算机的内存要求也较小，适合早年电力系统理论水平和计算机的制作水平。 同时也有很大的缺陷，收敛性较差，当电力系统规模增大时，所需二〇四年五月二十日星期三的迭代次数急剧上升，甚至出现迭代不收敛的情况。 因此，电力系统研究人员开始将视线转向以阻抗矩阵为基础的阻抗法。 阻抗法的提出大大改善了导纳法的收敛问题，在当时获得了广泛的应用，也为我国电力系统研究设计运行做出二〇四年五月二十日星期三目录引言潮流计算的目的和意义潮流计算的发展历史及现状基于的电力系统潮流计算发展前景简单电力系统潮流计算的手工方法开式网络的潮流计算闭式网络的潮流计算手工计算算例简单配电网络算例计算各支路的功率损耗和功率分布求出线路各点电压重新计算各线路功率损耗和始端功率复杂电力系统潮流计算的计算机方法潮流计算的计算机算法简介电力系统的节点分类节点导纳矩阵潮流计算的约束条件牛顿拉夫逊法牛顿拉夫逊法基本原理节点电压用直角坐标表示时的牛顿拉夫逊法潮流计算直角坐标形式的牛顿拉夫逊法计算步骤牛顿拉夫逊法与分解法的比较电力系统潮流计算的前沿算法及发展背景基于的牛顿拉夫逊算法在潮流计算中的优势计算机算法中网络节点的优化电网计算机算法及结果分析结束语参考文献附录致谢二〇四年五月二十日星期三引言电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的种计算，它根据给定的运行条件以及系统的界限情况确定整个电力系统各个部分的运行状态系统的功率损耗，各元件流过的功率，各母线的电压等等，作为电力系统稳态分析暂态分析和故障分析的基础。 潮流计算的目的和意义潮流计算是电力系统各种计算的基础，又是这些困难，我个人的能力有了很大提升，我的知识也得到了运用和升华，我想这也就是本次毕业设计最核心的目的，使我进入社会后能更快地适应工作岗位，出色地完成工作任务。 这阶段的设计使我的大学生活过的无比充实，也为我的大学生涯画上了个圆满的句号，在今后的工作和学习中，我应该继续严格要求自己，充满自信的对待每件事，充分发挥自己的价值，成为个对社会有用的人。 二〇四年五月二十日星期三参考文献何阳赞电力系统分析武汉华中科技大学出版社陈衍电力系统稳态分析北京中国电力出版社吴际舜,侯志捡电力系统潮流计算的计算机方法上海上海交通大学出版社,李维波在电气工程中的应用北京中国电力出版社谢威,彭志炜,张朝纲,马春生种基于牛顿拉夫逊的潮流就算方法许昌学院学报杨帆电力系统潮流计算程序设计山西冶金,刘军,刘学军在电力系统分析中的应用电力系统及其自动化学报,李家坤,刘姣姣仿真技术在电力电子教学中的应用长江工程职业技术学院学院连小洲,焦洁在电力系统计算中的应用江西电力职业技术学院学报,张宁,江红梅,张渭基于的电力系统潮流计算西北农林科技大学学报自然科学版，周卫星,张颖基于的电力系统潮流计算科技咨询导报,刘方电力系统动态最优潮流的模型与算法研究博士学位论文,重庆大学,陈恳直角坐标牛顿拉夫逊法潮流计算新解法电力系统及其自动化学报,张铮程序设计与实例应用北京中国铁道出版社,刘浩,戴居丰基于系统分割的保留非线性快速分解状态估计二〇四年五月二十日星期三附录基于如下,为雅可比矩阵,求节点注入的净功率求节点注入电流二〇四年五月二十日星期三致谢时间飞逝，转眼间，已经在南阳理工学院度过了两个年头。 这两年是我人生中很重要的两年，在这里我不仅学到了很多专业课知识，也认识了传道授业解惑的良师和热情友爱的同学。 在南阳理工学院，我收获了太多太多，从刚开始的懵懂到现在脑海中清晰的思路，离不开老师和同学们的帮助和鼓励,在毕业论文即将完成之际，我的心情十分激动。 我非常感谢我的导师杜瑞娟老师对我的帮助。 杜老师不但教会我很多知识，同时也教会我怎样做人。 在此我要向我的导师致以衷心的感谢和崇高的敬意,感谢郑州大学学长吴西博杨远等，感谢的电力系统潮流系统计算程序重新编号，把原题中的节点重新依次编号为，其中号为节点，号为平衡节点输入原始数据，求节点导纳矩阵求互导纳