基于PQ分解法的电力系统潮流计算仿真平台
项目介绍
本项目是一个采用PQ分解法(快速解耦潮流法)进行电力系统潮流计算的数值仿真平台。它专为电力系统稳态分析设计,能够高效求解大型电网的潮流分布。平台内置了IEEE 14节点、30节点和57节点三种经典测试系统作为标准算例,用户通过修改简单的配置参数即可快速切换和运行不同规模的电网仿真。该工具为电力系统规划、运行和分析提供了准确、快速的计算支持。
功能特性
- 核心算法:采用经过稀疏矩阵技术优化的PQ分解法,显著提升了大型电网的计算速度。
- 多算例支持:预设IEEE 14、30、57节点系统,方便用户进行算法验证和对比分析。
- 完整流程:实现从数据输入、迭代计算到结果输出与验证的全自动化流程。
- 收敛性分析:内置收敛性检查机制,监控每次迭代的功率不平衡量,确保计算结果的可靠性。
- 全面输出:
* 提供详细的收敛报告(迭代次数、最大偏差、计算时间)。
* 输出所有节点的电压幅值与相角。
* 计算并输出各支路的有功与无功功率分布。
* 进行系统整体的功率平衡校验。
- 结果可视化:生成节点电压分布柱状图和系统拓扑潮流图,直观展示仿真结果。
使用方法
- 准备输入文件:根据所选的算例,确保相应的节点数据文件、支路数据文件和计算参数配置文件已放置在指定目录下。
- 配置计算参数:在配置文件中设置所需的收敛精度(如
1e-5)和最大迭代次数(如50),并通过修改算例标识符来选择IEEE 14、30或57节点系统。 - 运行仿真:执行主程序文件,平台将自动读取配置和数据进行潮流计算。
- 查看结果:计算完成后,程序将在命令行窗口输出关键结果,并生成包含详细数据的文本文件以及可视化图表。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB R2016a 或更高版本
文件说明
主程序文件集成了平台的核心功能。它负责协调整个仿真流程,具体包括:初始化系统参数并读取用户配置;根据选定的算例加载相应的电网模型数据;构建节点导纳矩阵并执行PQ分解法进行迭代求解,直至满足收敛条件;计算所有节点的电压和支路的功率;最终,对结果进行功率平衡校验,并生成文本报告与可视化图表以供分析。