1。1 潮流计算的目的与意义

潮流计算是对复杂电力系统在运行稳定时的正常与故障条件下的计算。之所 以进行潮流计算是因为根据潮流计算可以计算出系统在给定运行方式下的节点 电压与节点的功率分布情况，这样就可以检测系统各点电压有没有符合要求、各 元件有没有出现过载的情况、功率的分配与分布是否合理以及功率损耗等，潮流 计算已经是电力系统计算分析中的一种也是最主要的计算。

电力系统中的许多计算全部是以潮流计算作为基础的。与此同时，潮流计算 也是研究电力系统的一项重要的分析手段，它所涉及的范围有故障计算、继保整 定以及安全分析等。此外潮流计算可以准确的分析与比较各种供电方案与运行方 式的合理性、可靠性与经济性。所以潮流计算在电力系统各方面研究中都有着非 常多的运用。论文网

如果要设计一个新的电力网，那么潮流就算可以为其在选择电气设备和供电 方案方面提供依据。对于自动装置和继电保护的整定计算、电力系统的故障计算 以及稳定计算。通过潮流计算，都可以为其提供原始数据。

1。2 潮流计算的发展历史

求解线性方程组是潮流计算的基础，它的求解方法是与现在的科技水平有 着很大的关系。随着电力网络的规模越来越大，潮流计算也要求计算大规模的电 力网络。因此，牛顿-拉夫逊法（N-R）、高斯迭代法、保留非线性法和快速解耦 法应运而生。在这些方法中，N-R 法是运用的最多的方法。因为该方法与其他方 法相比有许多优点，所以，N-R 法成为了潮流计算中最常用的方法。但是为了解 决电网规模越来越大，结构越来越复杂的问题，上个世纪 70 年代，牛顿-拉夫逊 法又有了较大的发展，快速解耦法与保留非线性的高速计算法先后被提出。因为 后者在潮流计算时能够更真实地反应电网的实际状况，而且它的计算时间也明显 的缩短，也适用于在线和离线潮流计算。所以，在大规模电网中常常采用快速解 耦法。

1。3 MATLAB 在潮流计算中的应用

1980 年 MATLAB 问世，在其出现之前，已经出现了许多工程应用以及数据 分析软件，但是这些软件大都比较复杂，电力工作人员很难上手，并且其编程代 码比较难懂，这就会给工作人员带来非常大的难度与困扰。与传统软件不同的是：

MATLAB 是以一种类似与 C 语言的 M 语言进行编程的，这种计算机语言相对简单， 而且拥有简洁明了的建模过程。正是由于这些优点，MATLAB 迅速收到了业内人 士的青睐。同时，MATLAB 对矩阵有着超强的处理能力，这对与潮流计算的帮助 无疑是非常大的。

2 简单电力系统的潮流计算

约五十年前前，计算机技术还没有像现在这么发达，潮流计算都要靠手工计 算来完成。尽管解电力系统的节点功率方程是潮流计算的本质，但是潮流计算是 不能用以上手工算法解节点功率方程的方法来计算的。手工潮流计算的方法可归 结如下：根据简单支路的功率和电压传输关系将一个相对复杂繁琐的电路拆解成 几个或者若干个简单电路来进行潮流计算。所以说计算简单支路的电压降落和功 率分布是复杂电路潮流计算的开始。

2。1 基本概念

2。1。1 电压降落、电压损耗与电压偏移

当电流流过电力网元件时，电压会发生变化。该网络元件的一相等值电路如

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图所示 2-1，图中 R 和 X 分别表示一相的电阻和电抗，U 和 I 表示相电压和相电

 网络元件的等值电路

1 电压降落