MATLAB实现IEEE标准节点系统的矢量编程潮流与最优潮流算法

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了电力系统潮流计算和最优潮流的矢量编程算法。支持IEEE标准测试系统（4至300节点）的数据自动加载，提供潮流分析与优化计算功能，用户可灵活选择不同节点系统进行分析。

详 情 说 明

IEEE标准节点系统矢量编程潮流及最优潮流算法实现

项目介绍

本项目基于MATLAB平台开发，实现了电力系统潮流计算（Power Flow）与最优潮流（Optimal Power Flow, OPF）的高效矢量编程算法。项目内置IEEE标准测试系统（4、14、30、57、118、300节点）的数据接口，能够自动加载系统参数并进行精确的电力系统分析。核心算法利用矢量编程与稀疏矩阵技术，显著提升了大规模电网计算的效率与数值稳定性。

功能特性

• 标准化数据支持：预置多种IEEE标准节点系统（4, 14, 30, 57, 118, 300节点）的.mat格式数据文件，实现一键加载。
• 高精度潮流计算：采用成熟的牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，可精确求解节点电压幅值与相角、支路功率分布及系统网损。
• 最优潮流分析：集成最优潮流求解功能，支持内点法等优化算法，以最小化发电成本或系统网损为目标，优化发电机出力和系统运行状态。
• 灵活的参数配置：允许用户自定义发电机成本系数、节点电压约束、发电机功率约束等关键优化参数。
• 结果可视化：提供多维度结果展示，包括系统功率流向图、节点电压分布柱状图以及优化前后关键指标的对比曲线。

使用方法

1. 准备数据：确保所需IEEE标准节点系统的节点数据文件（含节点类型、负荷、发电机参数）和支路数据文件（含阻抗、导纳、变比）已置于项目数据目录。
2. 配置参数：运行主程序前，根据需要设定优化目标（如最小化成本）、算法选择（如内点法）及相关约束条件。
3. 运行分析：执行主程序。程序将自动加载数据，完成潮流计算或最优潮流优化。
4. 查看结果：程序命令行将输出详细的数值结果（如电压、功率、成本），同时自动生成可视化图表以供分析。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB优化工具箱（Optimization Toolbox）

文件说明

主程序文件承载了项目的核心调度与计算逻辑。其主要功能包括：调用并解析电力系统网络数据文件；实现基于牛顿-拉夫逊法的交流潮流计算核心算法；执行以发电成本最小化为目标的最优潮流求解，并处理相关的等式与不等式约束；最终将计算得到的关键结果，如节点电压、发电机出力、系统网损及总成本进行输出与可视化展示。