潮流計算，電力學名詞，指在給定電力系統網絡拓撲、元件參數和發電、負荷參量條件下，計算有功功率、無功功率及電壓在電力網中的分佈。
潮流計算開題報告
題 目： 電力系統潮流計算設計與分析
學 科 部： 資訊學科部 專 業： 電氣工程及其自動化 班 級： 07電氣工程及其自動化 學 號： 7022807042 姓 名： 夏潤傑 指導教師： 鄭國棟
填表日期： 2010 年 12 月 7 日
一、 選題的依據及意義：
電力系統潮流計算是研究電力系統穩態執行情況的基本電氣計算，電力系統潮流計算的任務是根據給定的網絡結構及執行條件，求出電網的執行狀態，其中包括各母線的電壓、各支路的功率分佈以及功率損耗等。潮流計算是電力系統中一種最廣泛,最基本和最重要的一種電氣計算，是電力規劃和運營中不可缺少的一個重要組成部分。
隨着電力系統的發展和不斷擴大，計算機在電力系統潮流計算中得到充分的利用。而MATLAB的應用，以其強大的矩陣處理功能給電力系統的分析，計算帶來極大地方便。
牛頓拉夫遜潮流計算法是採用最爲廣泛的潮流計算方法。牛頓拉夫遜法潮流計算分極座標形式和直角座標形式兩種，它有很好的收斂性，要求有合適的初值。
潮流計算的意義：
(1)在電網規劃前,由電力系統潮流計算,可以合理規劃電源容量,併合理規劃網架,同時選擇無功補償方案,以滿足不同規劃水平下的潮流交換控制、調峯、調相、調壓等要求。
(2)在執行時,預計負荷增長及新設備投運,選擇不同的潮流計算,以發現電網中薄弱環節,供調度員日常調度控制參考,並對相關部門提出改進網架結構,加快基建進度的建議。
(3)正常檢修及特殊執行方式下的潮流計算,用於日執行方式的編制,指導發電廠開機方式,有功、無功調整方案及負荷調整方案,滿足線路、變壓器熱穩定要求及電壓質量要求。 (4)預想事故、設備退出執行對靜態安全的影響分析及作出預想的執行方式調整方案。
總結爲在電力系統執行方式和規劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較執行方式或規劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，爲了實時監控電力系統的執行狀態，也需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運算。在系統規劃設計和安排系統的執行方式時，採用離線潮流計算;在電力系統執行狀態的實時監控中，則採用在線潮流計算。
二、國內外研究現狀及發展趨勢(含文獻綜述)：
潮流算法多種多樣, 但一般要滿足四個基本要求: 可靠收斂 ,計算速度快 ,使用方便靈活 ,內存佔用量少。它們也是對潮流算法進行評價的`主要依據。
發展現狀：近年來，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，隨着人工智能理論的發展，遺傳算法、人工神經網絡、模糊算法也逐漸被引入潮流計算。但是，到目前爲止這些新的模型和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，成爲重要的研究領域。
經過三十多年的發展 ,潮流算法已比較成熟 ,但是 ,仍存在不少尚待解決的問題 ,例如各種牛頓法潮流算法 ,對於某些條件可能導致不收斂, 潮流計算的多解現象及其機理在重負荷情況下 ,鄰近多根與電壓不穩定問題的關聯。由於最優潮流能夠把系統的安全性和經濟性融爲一體 ,並能夠提供用於提高系統安全經濟性能的決策依據 ,將成爲現代能量管理系統的核心應用軟件之一。當前無論在實踐上還是在理論上 ,均有許多間題需待解決 ,特別是如何快速求解成千上萬個變量的大規模非線性規劃問題。
發展趨勢：近幾年，對潮流算法的研究仍然是如何改善傳統的潮流算法，牛頓拉夫遜法，由於其在求解非線性潮流方程時採用的是逐次線性化的方法，爲了進一步提高算法的收斂性和計算速度，人們考慮採用將泰勒級數的高階項或非線性項也考慮進來，於是產生了二階潮流算法。後來又提出了根據直角座標形式的潮流方程是一個二次代數方程的特點，提出了採用直角座標的保留非線性快速潮流算法。
三、本課題研究內容
1. 潮流計算的意義及常用的計算方法.
2. 瞭解節點導納矩陣的由來，掌握元素的物理意義和計算方法，節點導納矩陣的特點，以
及它的應用.
3. 主要研究牛頓拉夫遜法則的原理、分類及特點.
4. 直角座標和極座標的牛頓拉夫遜法在電力系統潮流計算中的應用. 5. 潮流計算的在MATLAB實現方法.
6. 利用MATLAB軟件編寫計算機程序進行牛頓拉夫遜法潮流計算的分析. 7. 對編制好的程序選用算例進行檢驗，對檢驗的結果進行詳細的分析總結
四、研究方案
1.編制形成電力網節點導納矩陣的框圖和程序
在掌握基本概念的前提下，畫出形成電力網節點導納矩陣的程序框圖，編制應用程序處理電力網節點導納矩陣的形成。編制的程序應以電力網的支路數據爲已知前提。 2. 編制牛頓拉夫遜法潮流分析的計算框圖和程序
在掌握牛頓拉夫遜法則的基本概念及數學原理的前提下，畫出程序框圖，編制應用程序處理一般電力系統潮流計算。編制過程中要求儘量選擇線性方程組的最佳求解方法，找到計算公式的規律性，使程序儘量簡潔。潮流計算的結果均要求包含：各節點電壓、節點功率、線路功率、網絡損耗、迭代次數等。 3.算例校驗程序結果
對編制好的程序選用適當的算例進行檢驗。並對檢驗的結果進行分析總結。 4.編寫畢業設計論文
論文中應包括基本概念和基本原理的敘述。程序框圖、清單。使用的例題及例題對程序的檢驗結果。以及心得體會等。
五、工作進度
六、參考文獻
[1]何仰贊、溫增銀，電力系統分析(上、下)[M]. 華中理工大學出版社，2002.
[2] 王棟，Visual Basic程序設計實用教程(第二版)[M]. 清華大學出版社，2002.
[3]諸俊偉，電力系統分析[M]. 中國電力出版社，1995.
[4]王錫凡等，電力系統計算[M]. 水利電力出版社, 1978.