基于MATLAB的高斯-赛德尔与牛顿-拉夫逊混合潮流计算系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了电力系统潮流计算的混合求解策略，整合高斯-赛德尔法和牛顿-拉夫逊法的优势。系统支持多节点类型识别，可高效分析不同规模电网的稳态运行性能，为电力系统研究提供可靠工具。

详 情 说 明

基于MATLAB的高斯-赛德尔与牛顿-拉夫逊混合潮流计算系统

项目介绍

本项目实现了一个综合性的电力系统潮流计算仿真平台，核心集成了高斯-赛德尔法和牛顿-拉夫逊法两种经典算法，并创新性地设计了智能混合求解策略。系统能够精确计算不同规模电力网络的稳态运行状况，为电力系统分析、规划与运行提供关键的技术支撑。

功能特性

• 多算法支持：提供高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法以及两种算法的混合计算模式，满足不同精度与效率需求。
• 完整潮流计算：支持PQ节点、PV节点和平衡节点的处理，可输出节点电压（幅值与相角）、线路潮流、网络损耗等全套潮流结果。
• 高性能计算：采用稀疏矩阵技术高效构建与求解大型网络导纳矩阵，显著提升大规模电网的计算速度。
• 智能混合策略：内置自适应切换机制，根据收敛情况动态选择最优算法，兼顾计算速度与稳定性。
• 收敛性优化：集成自适应松弛因子调整与雅可比矩阵修正技术，有效提升算法的收敛性能。
• 对比分析与可视化：具备算法性能定量对比功能，可输出迭代次数、计算时间等数据，并生成潮流分布图、收敛特性曲线等直观图形结果。

使用方法

1. 准备输入数据：按照指定格式配置网络拓扑（节点数、支路连接）、电气参数（阻抗、变比）、运行条件（PQ/PV节点功率、电压）以及算法控制参数（收敛精度、最大迭代次数等）。
2. 选择计算模式：在主程序或配置中指定本次计算希望采用的算法模式（高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法或混合模式）。
3. 运行主程序：执行主计算模块，系统将自动完成潮流计算。
4. 查看与分析结果：程序将输出详细的潮流计算结果文本报告。同时，系统会自动绘制并显示关键的可视化图表，如电网电压分布图、功率流向示意图以及残差收敛过程曲线，便于用户进行深入分析。

系统要求

• 操作系统：Windows、macOS 或 Linux。
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本。

文件说明

主程序文件承载了项目的核心逻辑与控制流程。它负责读取用户提供的电网数据与计算参数，根据所选模式调用相应算法模块（高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法或其混合逻辑）进行迭代求解。在完成计算后，它将对结果进行整理与输出，生成包含节点电压、线路功率、网络损耗等信息的详细报告，并驱动可视化模块绘制各类分析图表。此外，该文件还集成了算法性能监控与对比功能，能够记录并展示不同方法的收敛过程与计算效率。