电力系统暂态稳定计算的一种时间并行算法

介绍了一种电力系统暂态稳定计算的时间并行算法。该算法应用隐式梯形积分法将描述电力系统有关元件动态特性的微分方程转化成差分方程，采用牛顿法对相应的差分方程和网络代数方程进行联立求解。借助于流水线处理技术的思想方法，实现了对暂态稳定计算中多个积分时间步的并行求解。描述了所提出的算法在IBM-SP2并行计算机上的实现方法。通过大型电力系统的仿真计算，对所提出的时间并行算法进行了评估。     

基于数值积分法灵敏度的快速切负荷算法

快速切除负荷是电力系统在故障后保障稳定的一种常用措施，作者以工程上普遍采用的发电机组最大相对摇摆角小于某一给定值的暂态稳定约束函数。然后基于数值积分法给出了暂态稳定约束函数相对于切负荷控制量的灵敏度计算公式，并在基础上提出一种新的切负荷算法。由于求解1次所有控制量灵敏度的计算量只相当于计算2次暂态稳定。该算法能快速地计算出使系统保持稳定的切负荷量。此外，该算法还具有原理简单，不存在收敛性问题、控制效果好等特点。     

考虑暂态稳定约束的发电再调度研究

提出了一种暂态稳定的发电机有功调度新算法。通过求取暂态稳定约束下的发电机有功输出极限,将暂态稳定约束转化为最优潮流中的发电机有功出力约束,从而将暂态稳定约束下的发电机有功调度问题转化为常规最优潮流问题进行求解。介绍了电力系统角半径的概念,通过仿真计算轨迹灵敏度,在此基础上可得到系统角半径对各发电机有功输出的灵敏度,该灵敏度信息可用于计算发电机有功输出的调整量。算法实现简单,可处理多个预想故障。在10机新英格兰典型电力系统上的算例分析验证了新方法的有效性和合理性。     

计及发电机凸极效应的暂态稳定性实时预测与控制量计算

本文给出利用发电厂本地的电气量及开关量构成发电厂与电力系统之间的暂态稳定紧急控制装置的实时与超实时相结合的算法，算法计及发电机的凸极效应、超实时算法在故障中预测网络的操作，快速预测暂态不稳定性并计算维持暂态稳定所需切机的台数，能在故障后４０ｍｓ内起动切机控制。实时计算跟踪故障的发展和网络的操作，在故障的极限清除时刻计算切机量并起动控制。数值试验表明，该算法对暂态不稳定的预测快速、准确、控制量计算正确且投入切机控制后有效。     

考虑暂态稳定约束的发电再调度研究

提出了一种暂态稳定的发电机有功调度新算法.通过求取暂态稳定约束下的发电机有功输出极限,将暂态稳定约束转化为最优潮流中的发电机有功出力约束,从而将暂态稳定约束下的发电机有功调度问题转化为常规最优潮流问题进行求解.介绍了电力系统角半径的概念,通过仿真计算轨迹灵敏度,在此基础上可得到系统角半径对各发电机有功输出的灵敏度,该灵敏度信息可用于计算发电机有功输出的调整量.算法实现简单,可处理多个预想故障.在10机新英格兰典型电力系统上的算例分析验证了新方法的有效性和合理性.     

基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定在线评估

传统电力系统暂态稳定评估基于时域仿真计算,计算复杂度高,难以在线应用。提出一种基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定在线评估,可极大提升暂态稳定在线评估速度。通过马尔可夫链蒙特卡洛抽样算法进行电力系统运行状态模拟,生成大规模运行数据。通过电力系统时域仿真计算确定发电机最大功角差。将电力系统运行数据作为一维卷积神经网络的输入,发电机最大功角差作为输出,训练一维卷积神经网络。在线应用场景下,一维卷积神经网络可基于当前运行数据快速计算发电机最大功角差,实现暂态稳定性在线评估。新英格兰39节点系统验证了所提在线评估算法的可行性。     

在IBM-SP2上实现电力系统暂态稳定计算的一种并行算法

本文提出了一种在IBM－SP2并行计算机上实现电力系统暂态稳定计算的并行算法,该算法的核心是对电力系统网络方程实现有效的并行求解。通过对大型互联电力系统算例进行试算,对所提出的算法的有效性进行了分析和评估。     

轨迹分析方法在东北电网暂态稳定分析中的应用

轨迹分析方法是新近提出的一种基于暂态能量理论，能够通过建立各发电机的稳定指标Ｓ＿ｉ和不稳定指标Ｕ＿ｉ来定量评价暂态稳定性的方法。这些指标只根据常规数值积分法暂稳程序的输出信息便可确定，非常简单方便。借助于各发电机的稳定指标Ｓ＿ｉ和不稳定指标Ｕ＿ｉ，轨迹分析方法能够给出各发电机稳定程度的量度，使得对常规暂稳计算结果的分析定量化、科学化，给稳定计算人员带来了很大方便。该方法既充分利用了数值积分法不受模型限制的优点，又有效地弥补了数值积分法不能对暂态稳定作出定量评价的不足。因此，轨迹分析方法在电力系统暂态稳定分析中颇有推广应用价值。本文应用该方法对东北电力系统的多种稳定计算结果进行了分析。结果表明轨迹分析方法在电力系统暂态稳定分析中具有很好的适用性。     

等效负荷解耦算法在混合系统暂态仿真中的应用

随着FACTS元件应用的日益广泛和对系统的影响越来越大，对含FACTS器件的电力系统的暂态仿真变得非常必要。在等效负荷解耦算法的基础上，详细分析利用该算法进行含直流线路(HVDC)和统一潮流控制器(UPFC)的混合电力系统的暂态稳定计算原理，给出详细的程序框图，并以修改后的EPRI—36节点系统为例进行讨论，证明该算法是可行、合理的。     

最优切负荷控制问题的并行模式搜索算法

针对含暂态稳定约束的最优切负荷控制问题,采用并行模式搜索算法进行有效求解。该方法是一种无梯度优化方法,避免了复杂模型下暂态稳定约束关于控制量的灵敏度或梯度计算困难的问题,算法实现简便,基本没有收敛性问题。对于要反复进行的暂态稳定计算,调用电力系统仿真软件(PSS/E)进行动态仿真,实现了优化算法与现有成熟商业软件的结合,提高了仿真模型和方法的灵活性,增加了结果的可信度。同时,并行模式搜索的框架实现了暂态稳定计算任务的合理分配,提高了算法搜索的效率。算法在3个不同规模的算例上进行了测试,测试结果表明,该算法可以可靠地给出切负荷控制策略。     

改进的暂态稳定分布式并行仿真算法

针对基于支路分割和区域迭代的暂态稳定分布式并行算法的计算效率问题，根据电力系统机电暂态过程电气变量的响应特点和分布式协同计算实现过程中子系统间的信息交接特点，提出了改善暂态稳定仿真分布式计算效率的积分步初值估计法和积分步内交接变量修正调节法。应用1 000母线200机系统算例，在暂态稳定虚拟并行计算平台VAPPTSSP上对改进算法进行了验证。改进算法降低了系统计算收敛交接变量的必要通信频度，改善了数值仿真系统的迭代收敛特性，在较大程度上提高了暂态稳定分布式并行计算的效率。     

电力系统概率暂态稳定性的分析

提出一种适用于大型实际电力系统概率暂态稳定性分析的模型和算法。文中对连续变量离散化，并应用条件概率原理计算系统期望失稳频率，采用仿真法计算暂态稳定过程最大摇摆角，并据此判断系统的稳定性。开发了求解线路中点故障网络方程的补偿法模型和自动控制进程的大步长快速仿真程序。给出了概率暂态稳定性分析的主要计算步骤。方法准确可靠、计算速度快，能够对以往方法无法处理的大型实际电力系统进行分析计算。     

暂态稳定计算现状及动态扫描分析的思考

用电负荷的快速增长和电力市场介入电力系统运行对暂态稳定计算提出了挑战。目前暂态稳定计算的不足是：1、暂态稳定计算边界条件没有动态调整；2、分析功能不足；3、计算效率低。为此，文中提出暂态稳定动态扫描分析概念：动态调整暂态稳定分析边界条件，首次计算扫描全网故障，针对性分析失稳故障，提出调整策略，给出系统暂态稳定能力。它可以提高电力系统运行的安全稳定性、经济性和运行人员的工作效率。     

电力系统暂态稳定计算算法

描述了电力系统暂态稳定计算中一些主要方法,即数值算法、直接法、正规形算法.分析了一些方法的原理,用文字进行了说明.最后对电力系统暂态稳定计算的发展做出了一些预测.     

暂态稳定分布式仿真计算的改进算法

电网互联和电力系统市场化发展趋势对暂态稳定分布式计算提出了要求.文中研究了电力非线性网络暂态稳定分布式仿真算法的计算效率问题,指出算法的瓶颈主要是子系统边界值的迭代求解计算,提出了改善非线性网络分布式求解效率的交接变量估计法,进行了数值验证,并与适于线性网络求解的并行处理方法、已有的电力网络暂态稳定初值估计法和交接变量调节法进行了比较.数值实验表明,文中提出的方法可在较大程度上稳定地改善暂态稳定分布式仿真分析的计算效率,与电力市场条件有一定的适应性.     

电力系统暂态稳定分析的内在并行算法研究

本文研究了电力系统暂态稳定分析的内在并行算法。将隐式梯形积分法与波形松弛法相结合，提出了电力系统暂态稳定分析的内在并行算法，并在多Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ并行计算机上予以实现。算例结果表明，本文提出的算法具有较好的并行性能。     

显辛算法在电力系统暂态稳定性计算中的应用

数值仿真计算一直是电力系统暂态稳定计算的一种有效手段之一.特别是针对当前大规模的电力系统离线计算,寻找一种可靠的暂态稳定计算的数值计算方法是很有必要的.为此,文中提出了一类显式辛Runge-Kutta-NystrOm法的辛算法,该算法应用在电力系统暂态稳定性计算中可以避免人为的引入耗散机制,且能够保持系统的结构特征,与传统的龙格库塔法相比具有较好的收敛精度和较快的计算速度,同时能够用较大的积分步长.将其应用在IEEE145节点系统上,该仿真计算的结果表明文中介绍的显辛算法能够显著提高电力系统暂态稳定性计算的精度和速度.     

基于集群机的大规模电力系统暂态过程并行仿真

由于传统的串行计算方法无法满足互联电力系统在线动态安全分析和实时仿真的要求，研究高效的电力系统暂态并行仿真算法及其软件已成为电力系统动态实时仿真的关键。该文基于集群系统，提出一种利用电力系统区域特性的多重化网络划分方案，弥补了传统网络划分算法在计算规模和划分质量上的不足；并提出了一种基于分块思想、消息传递与动态多线程相结合的网络方程分层算法及其实现策略，缩短了网络方程的计算时间，解决了暂态仿真中计算量突增的问题，提高了算法的并行效率和整体性能。同时，文中还简化了暂态稳定算法迭代流程，改进了全局收敛判定方法，有效地减少了算法计算量和通信损耗。实际电网的数值计算结果表明，文中提出的算法计算加速比高，实时性好，因此研制的电力系统动态并行仿真程序能够满足大规模电力系统暂态过程实时仿真、甚至超实时仿真的要求。     

电力系统暂态稳定计算的一种空间并行算法

结合数据传输型并行计算机的性能和特点,对电力系统暂态稳定分析的空间并行算法进行了研究。在引入基行因子表路径绎的网络分割方法并将电力网络系数矩阵写成对角加边（ＢＤＦ）形式的基础上,发展了并行求解电力网络方法的算法,并在数据莳工行计算机上实现了暂态稳定的并行计算。对大型互联电力系统进行的试算表明,中所提出的算法能显提高暂态稳定计算的     

电力系统暂态稳定最小负荷裕度的计算方法

为考虑不同的负荷—发电增长方向对电力系统暂态稳定负荷裕度的影响,提出了计算电力系统暂态稳定最小负荷裕度的最优化模型。该模型使用改进PEBS法提供的暂态稳定量化指标构成稳定约束条件,具有与暂态时域仿真相同的模型适应性。根据点到曲面最短距离的基本定理,给出了求解所提出最优化模型的数值方法。该方法的基本思想是以暂态稳定临界点处暂态稳定边界曲面的法向量作为求解迭代过程中的负荷—发电增长方向,反复迭代求出暂态稳定最小负荷裕度。理论上,该模型不但可以计算各种发电—负荷增长方向上的暂态稳定最小负荷裕度,也可用于计算暂态稳定最大负荷裕度。所提出的计算电力系统暂态稳定最小负荷裕度的最优化模型及其求解方法可以考虑各种系统运行参数的约束。数值算例验证了所提出的模型及求解方法。