11、使用MATLAB进行稳态安全评估的PV曲线分析

使用MATLAB进行稳态安全评估的PV曲线分析

1. 引言

电力系统分析问题的解决通常需要复杂算法，借助数字计算机进行大量计算。当前，电力系统领域已有专业计算工具，但多数为专有代码程序，用户无法获取源代码，使用范围受限。在学术和研究领域，这类程序难以满足需求，因此科学计算编程工具，如MATLAB、Python和Perl等脚本或解释型语言被广泛应用。

MATLAB作为一种高级编程语言，能方便地创建、操作稀疏或全矩阵，用户可通过脚本文件编写数学算法。其脚本文件具有可移植性，能在Linux或Windows系统的多种软件版本中运行。

本文旨在介绍在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。这些曲线用于分析和评估稳态电压稳定极限，通过连续潮流算法计算得出，该算法是牛顿 - 拉夫逊潮流算法的改进，可避免连续负载变化时的奇异性问题。为说明该分析工具的应用，以14节点IEEE测试系统为例生成PV曲线，且代码可在脚本文件中修改，用于未来电力系统研究。

2. 电力系统仿真器PTL的概念设计

2.1 PTL概述

PTL程序是多个研究生项目的集成，其设计提供直观的用户交互界面，能动态解决任意节点数的电力网络潮流问题。它可图形和数值方式展示信息，生成活动报告并导出数据文件用于稳定性研究，适用于电力系统的经济调度、PV曲线计算和绘制、分布式松弛方法测试等多种应用，是电力系统研究的重要工具。

2.2 数据输入

PTL需要输入信息数据，可通过包含系统基本信息（如基准功率、节点信息、机器限制、系统分支、SVC信息等）的数据文件提供。它支持两种文件扩展名：cdf（标准