基于PQ分解法的MATLAB电力系统潮流计算仿真程序

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现PQ分解法潮流计算，可高效求解节点电压与相角，分析有功无功分布及线路损耗。支持IEEE标准测试系统，允许用户自定义电网参数，适用于电力系统教学与仿真研究。

详 情 说 明

基于PQ分解法的电力系统潮流计算仿真程序

项目介绍

本项目通过MATLAB实现基于PQ分解法的电力系统潮流计算仿真程序。PQ分解法是牛顿-拉夫逊法的简化算法，通过雅可比矩阵分块解耦技术，实现了高效稳定的电力系统潮流求解。程序能够准确计算各节点电压幅值与相角，分析电网有功功率、无功功率分布及线路损耗，为电力系统规划、运行分析提供可靠的计算工具。

功能特性

• 高效求解算法：采用PQ分解法（牛顿-拉夫逊法简化版），利用雅可比矩阵分块解耦原理，显著提高计算效率
• 稀疏矩阵优化：针对电力系统网络特性，采用稀疏矩阵存储和运算技术，提升大规模系统计算性能
• 多数据源支持：内置标准IEEE节点测试系统（如14节点、30节点、57节点等），同时支持用户自定义电网数据输入
• 智能收敛控制：自动进行收敛性判断，支持用户设置收敛精度阈值和最大迭代次数
• 全面结果输出：提供节点电压、线路潮流、功率平衡校验等完整计算结果
• 可视化展示：生成迭代收敛过程曲线、功率分布图等直观的可视化分析图表

使用方法

数据准备

1. 节点数据文件：包含节点类型（PQ、PV、平衡节点）、电压初值、有功/无功负荷、发电机出力等参数
2. 线路参数文件：包含线路阻抗、导纳、变压器变比等网络拓扑参数
3. 计算参数设置：指定收敛精度阈值和最大迭代次数

执行计算

运行主程序文件，程序将自动读取输入数据，执行PQ分解法潮流计算，并输出完整计算结果。

结果分析

程序生成以下输出内容：

• 各节点电压幅值与相角（标幺值及实际值转换）
• 线路潮流分布（有功/无功功率传输量）
• 系统功率平衡校验结果
• 迭代收敛过程曲线
• 关键节点功率偏差统计表

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2016a或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上用于处理大型电网系统
• 必要工具箱：MATLAB基础安装即可运行，无需额外工具箱

文件说明

主程序文件实现了PQ分解法潮流计算的核心算法流程，包括电力系统数据的读取与校验、节点导纳矩阵的形成、PQ分解法迭代求解过程、收敛性自动判断机制、计算结果的全方位输出以及可视化图表的生成。该文件整合了数据预处理、核心计算引擎和结果后处理三大模块，确保了潮流计算过程的完整性和准确性。