基于Jacobian-Free Newton-GMRES(m)方法的电力系统分布式暂态仿真算法

分布式暂态仿真是实现市场环境下互联电力系统在线一体化仿真分析的有效途径.文中研究了电力系统分布式暂态仿真计算模型,提出了基于Jacobian-Free Newton-GMRES(m)方法的协调求解算法.该算法只需要交换边界母线状态信息,接口简单,实用性强.为了提高算法收敛速度,减少协调求解所需通信次数,提出了自适应预处理和连续修正预处理矩阵、预估边界条件初值及多时步同时协调等改进方法并将其应用于新算法中.测试结果表明,新的暂态仿真分解协调算法收敛快,通信次数少,非常适合在基于广域网络的分布式环境中实现.     

大型船舶电力系统分布式并行潮流计算方法

提出一种大型船舶电力系统分布式并行潮流算法,将电网划分为供电网络和辐射状配电网络两个潮流计算层次,定义了层次之间的接口方程及基于牛顿-拉夫逊法和前推回推法的两层网络交替迭代求解模型.为提高潮流求解的效率,将电网划分多个供电区域,并将全网的潮流计算任务分配给相应的计算单元,采用分布式并行计算方式求解全网潮流.对典型船舶电力系统的测试结果表明,该算法较传统潮流计算方法具有更好的收敛性和计算速度,适用于求解大型船舶电力系统潮流问题.     

大型船舶电力系统分布式并行潮流计算方法

提出一种大型船舶电力系统分布式并行潮流算法,将电网划分为供电网络和辐射状配电网络两个潮流计算层次,定义了层次之间的接口方程及基于牛顿—拉夫逊法和前推回推法的两层网络交替迭代求解模型。为提高潮流求解的效率,将电网划分多个供电区域,并将全网的潮流计算任务分配给相应的计算单元,采用分布式并行计算方式求解全网潮流。对典型船舶电力系统的测试结果表明,该算法较传统潮流计算方法具有更好的收敛性和计算速度,适用于求解大型船舶电力系统潮流问题。     

基于潮流方程组拼接模式的互联系统分布式潮流计算

目前互联电力系统使用集中式和分布式建模2种思路来获得全局广域潮流解,2种思路各有优缺点。文中力图将两者的优点结合起来,提出了一种带有集中式特点的分布式潮流拼接算法。该算法将各子网的导纳矩阵、节点注入功率向量、节点类型信息向量拼接起来构成全局潮流方程组,据其在某个子网侧计算出全局潮流后,将其余子网的潮流数据传送回去从而获得全网的分布式潮流。拼接算法无需进行全网一体化建模或模型拼接,各子网间亦无需进行协调迭代计算,但所求得的潮流计算结果却与一体化建模时完全一致。在IEEE9节点系统上进行的数值仿真实验表明了所述拼接算法具有较突出的优势。     

分布式潮流计算异步迭代模式的补充和改进

从原理上对基于异步迭代模式的互联系统分布式潮流计算方法进行了补充分析.每个子系统可以通过数据交换修正其外网的戴维南等值,通过构造基于边界节点状态量的不动点迭代格式,使得异步迭代计算能获得等同于全网潮流的计算效果.从实用性的角度补充说明了该算法的具体实现模式,将分布式计算分为实时等值、异步迭代初始化和异步迭代3个阶段,制定了各个阶段中协调层的代理机制,实现了各子系统间的完全异步运算.子系统可保留传统建模方式,加入和退出分布式计算可灵活选择,特别适合各控制中心之间分层分布能量管理系统(EMS)的应用.在IEEE 118节点系统及一个实际系统的算例中验证了算法的收敛性.     

基于统一潮流控制器(UPFC)的电力系统潮流控制

统一潮流控制器(UPFC)作为一种典型的FACTS装置,综合了FACTS元件的多种灵活控制手段.基于UPFC的基本原理、数学模型,介绍具有UPFC的电力系统的潮流计算方法.算例表明,UPFC可以控制线路的潮流分布,有效地提高电力系统的稳定性.     

电力系统潮流计算

随着电力系统的发展,交流柔性输电技术(FACTS)发挥着重要作用及较好的应用前景,而对FACTS元件的电力系统的潮流计算也一直是较重要的研究。统一潮流控制器(UPFC)是调节电压和潮流的有效手段,本文也重点研究了含有UPFC装置的系统潮流计算并经IEEE14节点算例验证。     

分布式配电管理系统(DDMS)潮流分布式

针对配电系统网络结构及运行方式的特点，在给出分布式配电管理系统(DDMS)计算机体 系结构模型基础上，考虑DDMS数据信息通信延迟的不可预测性，提出并构造了DDMS潮流分布 式异步迭代算法。     

含各种分布式电源的潮流计算

分布式电源并入配电网区别于传统配电网的模式,对配电网规划、电能质量、网络损耗等都会带来一定的影响[1-4]。为了尽可能发挥分布式发电的优势,降低其并网带来的不利影响,对微型燃气轮机、风力发电、燃料电池和光伏发电等分布式电源模型进行分析[5-8],对PQ型、PV型、PI型和PQ(V)型节点进行处理[9-12],通过改进的前推回代法对各种分布式电源有效并入配电网进行潮流计算,以IEEE33节点算例为基础,应用Matlab仿真软件进行测试,结果表明该方法的有效性及可行性。     

基于PSAT的电力系统潮流计算

潮流计算软件PSAT是基于MATLAB的,以图形用户界面为基础,集绘图、分析、计算与数据管理为一体的自由软件.首先简要概述PSAT的功能和特点,结合两个潮流计算实例说明了电力网络的建立、模型参数的设置等关键问题,最后得到了正确的结果.     

Distributed Transient Stability Simulation of Power Systems Based on a Jacobian-Free Newton-GMRES Method

As power systems becoming more closely interconnected and are being deregulated in energy markets, distributed simulations among different dispatch centers are highly required for online full system analysis and control applications. In this paper a new algorithm for distributed transient stability simulation of interconnected power systems is presented. Based on a Jacobian-free Newton-GMRES(m) method, this algorithm requires only exchanges of states of boundary buses among different regions. Therefore, it has strong scalability in distributed computing environments built on heterogeneous computing resources. Moreover, several accelerating methods are developed to enhance its efficiency, including continuous preconditioning with adaptive preconditioners, predicting boundary conditions and multistep coordination. The standard IEEE 39-bus system and a real power system with 1165 buses were used as test systems. The test results show that these accelerating methods greatly enhance the convergence rate of the proposed algorithm and reduce communication costs remarkably, which proves the novel algorithm is feasible and can be adopted in wide area networks with high-latency.      

基于稀疏近似逆预处理的牛顿－广义极小残余潮流计算方法

研究了潮流迭代求解中的雅可比矩阵预处理方法。利用矩阵分裂以及矩阵求逆运算的松弛方法,提出了两种新的稀疏近似逆预条件子或预处理方法,这两种预处理方法与牛顿－广义极小残余算法相结合,可以改进潮流计算的收敛性。最后用IEEE 300节点系统的分析计算结果验证了所提方法的有效性。     

基于改进牛顿法的VSC-HVDC潮流计算

根据电压源换流器(VSC)新型高压直流输电(HVDC)的稳态特性和控制方式,建立了含VSC-HVDC稳态潮流计算数学模型,分别采用牛顿法、简化牛顿法、三阶收敛牛顿法和六阶收敛牛顿法进行潮流求解,仿真验证了各算法在VSC-HVDC不同控制方式下的有效性,并对各种算法的计算速度作了比较,并在此基础上提出了2种混合算法,仿真验证了其优越性。     

基于子空间迭代法的快速N-1潮流计算方法研究

为提高N-1潮流计算的求解速度,提出基于子空间迭代法的快速N-1潮流计算方法。对初始潮流的雅克比矩阵进行不完全LU分解,得到固定的预条件子,应用结合了自适应GMRES(m)法的牛顿法求解N-1潮流。自适应GMRES(m)算法是GMRES算法的改进,能自动调节重启参数值,进一步提高算法收敛速度。对IEEE118、IEEE300、2383wp电力系统的仿真证明了基于子空间迭代法的快速N-1潮流计算方法的有效性。算例结果表明,自适应GMRES(m)算法能快速求解大规模线性方程组,适用于大规模系统的N-1潮流问题。     

基于改进连续潮流法的电压稳定极限计算方法

针对电压稳定性分析连续潮流法的计算效率、精度及收敛性问题,提出了一种改进型的连续潮流法。该方法在参数化中,有机结合了物理参数化和局部参数化在不同区域的优点,在校正过程引入了一种新的预测-校正法,在步长控制中,提出了变步长控制函数,极大地提高了算法的计算精度、效率和收敛性。最后通过实例证明该方法可以提高连续潮流法分析电压稳定性的效率,并验证了该方法的有效性。     

一种基于直流法潮流的快速潮流计算方法

直流法潮流在交流潮流模型的基础上根据实际电网特点做出合理假设,在确保较高准确率的情况下大大简化了潮流计算过程。提出了一种基于直流法潮流的快速潮流计算方法,可通过手工计算快速得到计算结果,可应用于电网规划设计、运行方式安排及调度操作等。通过实际电网算例证明,该方法计算简便快速,在对电网进行合理简化的基础上该算法的计算精度一般可达90%以上,完全可以满足工程计算的要求。     

基于MGM(1,m)模型的供电企业安全投资预测

对供电企业安全投资量进行预测是一项复杂、困难的工作,传统的企业安全投资量预测方法不能满足供电企业安全投资的特性。在对供电企业安全投资特性分析的基础上,将灰色多变量MGM(1,m)模型引入到供电企业安全投资量的预测中,选取了安全投资量、年收益、年利润等3个相互关联的因素对供电企业的安全投资量进行预测,最后通过实例对该模型进行了验证。结果表明采用本文建立的基于灰色多变量MGM(1,m)的供电企业安全投资量预测模型进行预测是有效的,该研究成果对供电企业的安全投资决策有一定的指导作用。     

基于改进模拟退火算法的电网脆弱线路短路潮流计算方法

以分析电网运行中线路的运行状态为出发点,提出基于改进模拟退火算法的电网脆弱线路短路潮流计算方法,提升潮流计算速度、降低线路损耗.通过分析电网脆弱线路短路潮流计算模型可知,潮流计算模型的非线性特点,导致其在计算时数值解法无法保证最佳收敛获取最优解,通过将Metropolis准则融入遗传退火算法中,利用改进的遗传退火算法判...     

改进粒子群优化算法的电力系统最优潮流计算

标准的粒子群优化(PSO)算法一般不能兼顾收敛速度、全局探索能力和局部精细搜索能力,因此,提出了改进粒子群算法以解决电力系统的最优潮流计算问题,同时指出今后粒子群算法的研究方向.