电能的重要性在现代社会发展和人民生活中越来越突出,其中供电可靠性和电能质量是人们的主要需求。潮流计算作为电力系统分析的基础,具有很高的研究价值。由于算法的侧重点和擅长领域的差异,潮流计算可以分成两类,一类是科研型潮流算法,另一类是工程型潮流算法。科研型潮流算法主要在研究领域应用,是一种高效的运算工具,该算法的主要特点是:不仅具备一定的计算速度,而且程序的修改方便、便于添加新的功能,常被用于算法的进一步开发。Matlab软件由于其强大的计算功能,逐渐受到了越来越多的研究人员的青睐。因此,利用Matlab软件在研究工作中进行潮流计算和相关运算分析,具有一定的迫切性。首先,本文通过对科研型潮流算法中雅可比矩阵形成过程的研究,设计了一种雅可比矩阵的循环形成法。由于线性方程组的求解速度不理想,从雅可比矩阵元素的排列特点出发,对线性方程组的求解过程进行了算法设计。其中,通过非零行标号提取这一方法,解决了本文中雅可比矩阵无法直接求逆的问题。然后,对采用矩阵运算的科研型潮流算法进行了研究,主要针对初始雅可比矩阵的形成过程、雅可比矩阵的修正过程和不平衡量的计算过程,共三部分内容进行算法设计。其中,初始雅可比矩阵的形成过程和雅可比矩阵的修正过程以复功率为切入点,推导出一种通过矩阵运算形成雅可比矩阵的方法,在计算速度方面与循环法相比有很大提升。采用矩阵运算的形式,对不平衡量的计算过程设计了一种比传统循环法高效的计算方法。最后,采用445节点的东北电网数据对算法进行算例分析,验证了本文所设计的算法在速度上符合科研型潮流算法的使用要求,并且具备明显的速度优势和较强的实用价值。