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电力系统中的潮流计算与分析

摘要

本文介绍了电力系统中的潮流计算与分析，潮流计算是电力系统计算的基础，

通过对电力系统中的电流、电压和功率进行计算和分析，可以有效地评估电力系

统的稳定性和安全性。在本文中，我们讨论了潮流计算的原理和方法，并介绍了

一种基于改进的高斯-赛德尔迭代算法的潮流计算方法。同时，我们还介绍了一

种基于Python语言的潮流计算程序的设计和实现，该程序可以对电力系统进行

潮流计算和分析，并生成相关的报告和图表。最后，我们利用该程序对IEEE14

节点测试系统进行了潮流计算和分析，并分析了系统的稳定性和安全性。

关键词：电力系统；潮流计算；高斯-赛德尔迭代算法；Python语言

Abstract

Thispaperintroducestheloadflowcalculationandanalysisinpowersystem.

Loadflowcalculationisthebasisofpowersystemcalculation.Bycalculatingand

analyzingthecurrent,voltageandpowerinthepowersystem,thestabilityand

safetyofthepowersystemcanbeeffectivelyevaluated.Inthispaper,wediscussthe

principlesandmethodsofloadflowcalculation,andintroduceanimproved

Gauss-Seideliterativealgorithmbasedloadflowcalculationmethod.Atthesame

time,wealsointroducethedesignandimplementationofaloadflowcalculation

programbasedonthePythonlanguage.Theprogramcanperformloadflow

calculationandanalysisonthepowersystem,andgeneraterelevantreportsand

charts.Finally,weusetheprogramtoperformloadflowcalculationandanalysison

theIEEE14-bustestsystem,andanalyzethestabilityandsafetyofthesystem.

Keywords:powersystem;loadflowcalculation;Gauss-Seideliterativealgorithm;

Pythonlanguage

一、引言

电力系统是现代工业和生活的基础设施之一，它承担着输送和分配电能的重

要任务。电力系统的稳定性和安全性对于社会经济的发展具有重要的意义。潮流

计算是电力系统计算的基础，通过对电力系统中的电流、电压和功率进行计算和

分析，可以有效地评估电力系统的稳定性和安全性。因此，潮流计算是电力系统

计算和分析的重要组成部分。

本文将介绍电力系统中的潮流计算与分析，主要包括潮流计算的原理和方法、

改进的高斯-赛德尔迭代算法、基于Python语言的潮流计算程序的设计和实现、

以及对IEEE14节点测试系统进行潮流计算和分析等内容。

二、潮流计算的原理和方法

2.1潮流计算的基本概念

潮流计算是电力系统计算和分析的基础，它主要用于求解电力系统中的电流、

电压和功率等参数，以评估电力系统的稳定性和安全性。在电力系统中，电力设

备的电流、电压和功率之间存在着一定的关系，而潮流计算正是通过建立这种关

系来求解电力系统中各参数的方法。

2.2潮流计算的方法

目前，常用的潮流计算方法主要包括牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔迭代法和

快速潮流计算法等。其中，牛顿-拉夫逊法和高斯-赛德尔迭代法是最常用的两种

方法。

2.2.1牛顿-拉夫逊法

牛顿-拉夫逊法是一种迭代法，它是通过迭代求解非线性方程组