摘要基于C#的潮流计算软件设计——PQ分解法学院：仪器科学与电气工程学院学生姓名：菅泳仿指导教师：郑凡中文摘要：电力系统潮流计算是电力系统最基本、最重要的一项稳态计算，PQ分解法是一种广泛应用于电力系统的潮流计算的方法。本文首先深入分析和研究了该算法的原理、特点及适用条件，并对节点导纳矩阵及其算法、三绕组变压器等值模型等进行了详细阐述。然后，综述了VisualC#.NET程序设计的特点，并应用C#语言实现了PQ分解法潮流计算程序。最后，以某地区70节点实际电网作为算例，分别应用PQ分解法潮流计算程序和PowerWorldSimulator对其进行潮流计算。实验结果表明，二者计算结果基本一致，电压幅值平均误差为1.48%，电压相角平均误差为0.735°。此外，本课题还设计了较为友好的用户界面和方便用户操作的输入输出界面。关键词潮流计算PQ分解法导纳矩阵C#Abstract:Power-flowalgorithmofpowersystemisoneofthemostfundamentalandimportantcalculationsincalculatingsteady-state.PQdecompositionmethodisawidelyusedinthetrendofpowersystemcalculation.Thisarticleanalyzesandresearchesthisalgorithmindepth,furtherillustratesthecharacteristicsofthealgorithmandtheapplicationofconditions,andthendescribesthenodeadmittancematrixanditsalgorithm,thethree-windingtransformerequivalentmodelindetail.Afterthat,thisarticleprovidesanoverviewofthecharacteristicsofVisualC#.NETprogramminglanguages,andusesC#programminglanguagetowriteprogramforthePQdecompositionmethodofpower-flowcalculation.Finally,thearticleanalyzesandcalculatesthepower-flowofanactualsystemwith70nodesbytheprogram,anddoesacomparisonofthecalculationwithPowerWorldSimulator.Aftercontrasting,wefindthecalculateresultsbetweentwomethodsarebasicallythesame:voltagemagnitudeerroris1.48%andvoltagephaseerroris0.735°onaverage.Inaddition,thisarticledesignsafriendlyuserinterfaceusingC#language.KeywordspowerflowPQmethodadmittancematrixC#绪论1绪论1.1电力系统潮流计算的意义电力系统的潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，它是分析电力系统的基础，它的任务是根据给定的运行条件确定网络中的功率分布、功率损耗，以及各母线的电压。自从20世纪50年代计算机应用于电力系统以来，当时求解潮流的方法是以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法（导纳法），后来为解决导纳法的收敛性差的问题，出现了以阻抗矩阵为基础的逐次代入法（阻抗法），到20世纪60年代，针对阻抗法占用计算机内存大的问题又出现了分块阻抗法及牛顿－拉夫逊（Newton－Raphson）法。Newton－Raphson法是数学上解非线性方程式的有效方法，有较好的收敛性，将N-R法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的，由于利用了导纳矩阵的对称型、稀疏性及节点编号顺序优化等技巧，使N-R法在收敛性、占用内存、计算速度方面的优点都超过了阻抗法，成为了20世纪60年代末以来普遍采用的方法，同时国内外广泛研究了诸如非线性规划法、直流法、交流法等各种不同的潮流计算方法。20世纪70年代以来，又涌现出了更新的潮流计算方法，其中有1974年由B.Scott和O.Alsac提出的快速分解法及1978年由岩本申一提出的保留非线性的高速潮流计算法，其中快速分解法从1975年已经开始在国内使用，并习惯称之为PQ分解法。由于PQ分解法在计算速度上大大超过了N-R法，不但能应