计算机潮流计算是电力系统分析中的核心内容，用于确定电力网络在稳态运行条件下的电压、电流分布以及功率流动。这一技术对于电力系统的规划、设计、运行及控制具有至关重要的作用。
1. **节点导纳矩阵**：节点导纳矩阵是描述电力网络中各节点电压与电流关系的矩阵，由网络的支路参数构建。每个元素Yij表示节点i和j之间的互导纳，Yii代表节点i的自导纳。自导纳是当节点i的电压变化时，通过该节点自身的支路流入的电流与电压变化的比率；互导纳则是其他节点电压变化时，通过节点i流入节点j的电流与节点j电压变化的比率。
2. **节点分类**：节点通常分为 PQ 节点和 PV 节点。PQ 节点代表可以控制有功功率P和无功功率Q的负荷节点，其电压是未知的；PV 节点则表示可以控制电压幅值和无功功率的发电机节点，其有功功率是未知的。
3. **牛顿-拉夫逊迭代法**：这是求解电力系统潮流问题的一种常用方法，通过构建功率误差方程和电压误差方程进行迭代求解。在直角坐标系中，需要解一组非线性方程；而在极坐标系下，可以利用雅可比矩阵简化计算。牛顿-拉夫逊法的关键在于每次迭代时修正节点的功率和电压值，直至满足收敛条件。
4. **高斯-赛德尔法**：另一种迭代算法，它对节点电压方程进行重排序，每次迭代时只更新部分节点的电压，从而加速收敛速度。这种方法适用于大型电力系统，因为它能减少计算量，提高计算效率。
5. **潮流方程**：潮流方程是描述电力网络运行状态的数学模型，包括节点电压方程和回路电流方程。节点电压方程基于基尔霍夫电压定律，而回路电流方程遵循基尔霍夫电流定律。这些方程可以通过节点导纳矩阵或阻抗矩阵的形式表示。
6. **节点阻抗矩阵**：节点阻抗矩阵是节点电压与注入电流关系的另一种表示方式，是节点导纳矩阵的逆矩阵。自阻抗表示节点i对地的输入阻抗，互阻抗则表示节点i与j之间的转移阻抗。
7. **矩阵修改**：随着电力系统运行状态的变化，如支路的投切、变压器的调整等，节点导纳矩阵需要相应地进行更新。这通常涉及矩阵的增删行和列，以反映网络结构的变化。
潮流计算是电力系统分析的基础工具，它能够提供系统运行状态的关键信息，包括电压水平、功率分配和设备载荷，从而帮助工程师进行系统优化、故障诊断和稳定性分析。掌握潮流计算的方法和技术对于理解和解决实际电力系统问题至关重要。
