MATLAB实现基于直角坐标牛顿-拉夫逊法的电力系统连续潮流计算

资 源 简 介

本项目采用直角坐标牛顿-拉夫逊法，实现电力系统连续潮流计算。通过参数化方法跟踪功率-电压曲线，求解重负荷工况并识别电压稳定临界点。适用于电力系统稳定分析与静态电压稳定性评估。

详 情 说 明

基于直角坐标牛顿-拉夫逊法的电力系统连续潮流计算程序

项目介绍

本项目实现了一个电力系统连续潮流计算程序，采用直角坐标形式的牛顿-拉夫逊迭代算法。程序通过连续参数化方法（预测-校正方法）跟踪电力系统的功率-电压曲线，能够准确求解系统在重负荷条件下的运行点，并有效识别电压稳定临界点。该程序支持多节点系统分析，具备良好的数值稳定性和收敛性能，适用于电力系统电压稳定分析研究。

功能特性

• 直角坐标牛顿-拉夫逊法：采用直角坐标形式的潮流方程，避免三角函数计算，提高计算效率
• 连续潮流参数化技术：实现预测-校正方法，连续跟踪系统的P-V曲线
• 稀疏矩阵技术：采用高效的稀疏矩阵存储和运算方法，节省内存空间
• LU分解算法：用于求解线性方程组，保证数值计算的稳定性
• 临界点识别：自动检测电压稳定极限点（鼻点）
• 可视化输出：生成P-V曲线和特征值分布图，直观展示分析结果

使用方法

输入参数

1. 系统基准功率（基准MVA值）
2. 节点数据矩阵（包含节点类型、电压幅值、相角、有功无功注入等）
3. 支路数据矩阵（包含支路阻抗、对地导纳、变比等）
4. 连续参数化步长控制参数
5. 收敛精度阈值设置
6. 最大迭代次数限制

输出结果

1. 连续潮流计算结果表（各节点电压幅值、相角随负荷变化曲线）
2. 临界点识别结果（最大负荷点及对应电压值）
3. 迭代过程收敛性分析报告
4. 雅可比矩阵特征值分布图
5. P-V曲线可视化图形输出

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持矩阵运算和图形绘制的标准MATLAB环境
• 推荐内存：4GB以上（针对大型电力系统分析）

文件说明

主程序文件实现了连续潮流计算的核心算法流程，包括系统数据初始化、基准工况潮流计算、连续参数化过程控制、预测步与校正步的交替执行、收敛性判断与结果输出等功能。该文件整合了稀疏矩阵处理、LU分解求解、电压稳定临界点检测等关键模块，并负责生成最终的分析报告和可视化图表。