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理论上，柔性交流输电系统（FACTS）可以较为有效得解决上述问题，所以研究包含FACTS装置的电力系统潮流计算是很必要的。
1.2 潮流计算的目的和意义
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。潮流计算的目的是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布和功率损耗等。电力系统潮流计算结果是进行电力系统稳定计算和故障分析的基础。[1]
在电力系统运行方式以及规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可靠性、可行性和经济性。另外，为了对电力系统的运行状态进行实时监控，也需要进行大量且快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中最基本、最重要也是应用最广泛的的一种电气运算。
柔性交流输电是智能电网技术的重要支撑之一。FACTS装置可以克服原有交流输电系统的不足，有效地提高系统的输电能力，并有助于增强系统的稳定性。包含FACTS装置的电力系统潮流计算对电网具有重要意义。本课题通过理论分析和数值计算研究包含SVC、TCSC等柔性输电装置的电力系统潮流计算方法，具有一定的应用价值[2]。
1.3 潮流计算方法
利用电子计算机进行潮流计算从上世纪50年代中期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了多种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。对潮流计算的要求可以归纳为以下几个方面[3]：
（1）算法的可靠性或收敛性
（2）计算速度和内存占用量
（3）计算的方便性和灵活性
电力系统潮流计算隶属于稳态分析的范畴，不涉及系统中元件的过渡过程和其工作特性。所以其数学模型中不包含微分方程，而是一组高阶非线性方程。迭代法是求解非线性代数方程组的基础，因此，潮流计算方法首先是要能可靠的收敛，并能给出正确答案。随着电力系统规模的不断扩大，潮流问题方程式的阶数也越来越高，目前已经达到几千阶甚至上万阶，对于这种大规模的方程式并不是采用任何数学方法都可以保证给出正确答案的。以上情况促使电力系统的研究人员在不断寻求更可靠的计算方法。
从上世纪50年代利用电子数字计算机进行潮流计算开始，然么先后采用了以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法（简称导纳法）、以阻抗矩阵为主的逐次代入法（简称阻抗法）等方法，但这些方法在内存使用率和计算量上都有很大缺陷，逐渐遭到淘汰。目前常用的算法有牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法和前推回代法。
最近20多年里，大部分对潮流算法的研究都是基于以上三种方法进行的。虽然遗传算法、模糊算法等新兴的算法也在被逐渐引入潮流计算，但它们还不足以取代上述三种算法在潮流计算中的地位。同时随着电力系统规模的日益扩大，潮流计算对速度的要求也在不断提高，因此计算机技术在潮流计算中会得到更大规模的应用，成为一项重要的研究领域。[4]
本文采用了节点分层的前推回代法来求解潮流问题，关于该算法的具体内容详见第三章。
1.4 柔性输电技术器件
目前已获得成功应用的FACTS装置有：可控串联补偿( Thyristor Controller Series Compensator, TCSC) 、静止同步串联补偿器( Static Synchronous Series Compensator, SSSC)、静止同步并联补偿器( Static Synchronous Compensator, STATCOM) 、统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC) 、可转换的静止补偿器(Convertible Static Compensator, CSC) 、电压源转换器(Voltage Source Converter,VSC) 、可控移相器( Thyristor Controlled Phase, TCPR) 、超导储能系统( SuperconductingMagnetic Energy Storage, SMES) 、晶闸管控制串联电抗器( Thyristor Controller Series Regulator, TCSR )等。
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