11、基于MATLAB的电力系统PV曲线分析与应用

基于MATLAB的电力系统PV曲线分析与应用

1. 引言

在电力系统分析中，许多问题的解决需要借助复杂算法，这些算法往往需要大量计算，通常要依靠数字计算机完成。目前，虽然有不少电力系统计算程序，但大多采用专有代码，用户无法获取源代码，使用范围受限。在学术和研究领域，人们更倾向于使用面向科学计算的编程工具，如MATLAB、Python和Perl等高级编程语言。

MATLAB因其能创建、操作稀疏或全矩阵，允许用户通过脚本文件编写数学算法，且脚本文件具有可移植性，在不同操作系统和处理器上都能运行，成为众多科研人员的首选。本文旨在介绍如何在MATLAB环境下开发脚本程序，生成电力系统各节点的功率 - 电压（PV）曲线，用于分析和评估稳态电压稳定性。

2. 相关背景

如今，电力系统分析有许多商业程序，如Power World Simulator（PWS）和PSS等，它们界面友好，部分被高校采用。然而，对于想要测试新问题公式的学生来说，这些商业程序无法满足需求。因此，人们开始寻找替代方案，如使用新的编程语言或MATLAB。网络上有许多开源项目，如PSAT、MatPower、PST和MatEMTP等，为电力系统研究提供了丰富资源。

3. PTL模拟器概念设计

PTL程序是多个研究生项目的集成，它提供直观的用户界面，能动态解决任意节点数的电力网络潮流问题。该程序可图形化和数值化展示信息，生成活动报告并导出数据用于稳定性研究。其功能包括集成经济调度算法、计算和绘制PV曲线、测试分布式松弛方法、静态无功补偿器（SVC）模型等，是电力系统研究的重要工具。

3.1 数据输入细节

PTL程序需要