电压稳定临界点的实用直接法

本文提出了在直角坐标系下静态电压稳定临界点的一种直接计算方法,直接法因其特殊的优越性受到了重视,但直接法的方程组维数是普通潮流方面的２倍,又难以动用稀疏矩阵技术,故用于大系统时存在的困难,本文针对这些问题提出的实用算法,克服了方程组高维 计算困难,并能利用稀疏矩阵技术,易于从潮流扩展得到,计算精确、快捷。     

电压稳定临界点的实用直接法

电压稳定临界点的直接法因其特殊的优越性,受到重视,但一般直接法的方程组维数是普通潮流方程的２倍,又难以运用稀疏矩阵技术,故用于大系统时存在困难,针对这些问题提出一种新的直接法,克服了方程组高维数引起的计算困难,并能利用稀疏矩阵技术,且易于从潮流程序扩展得到,计算精确、快捷。     

电压稳定临界点的实用直接法

电压稳定临界点的直接法因其特殊的优越性,受到重视,但一般直接法的方程组维数是普通潮流方程的２倍,又难以运用稀疏矩阵技术,故用于大系统时存在困难。针对这些问题提出一种新的直接法,克服了方程组高维数引起的计算困难,并能利用稀疏矩阵技术,且易于从潮流程序扩展得到,计算精确、快捷。     

电力系统电压稳定极限的模型和算法

电力系统电压稳定极限是直接的电压稳定裕度指标,其精确和快速计算一直是电力系统中的一个重要问题。本文提出便于利用的求解电力系统近似电压稳定极限增广潮流方程,提出了考虑各种约束条件的电压稳定极限的非线性规划模型,把电压稳定极限的求解问题转化为易于处理各种约束和能克服极限点处潮流方程雅可比矩阵奇异造成的数值计算困难的非线性规划问题,实现了考虑发电机调整约束下的电压稳定极限的精确计算。     

电力系统计算中的二维稀疏结构技术

提出了一种既能方便解决单相电力系统中的稀疏矩阵的存取 ,又能方便解决三相电力系统计算中的稀疏矩阵存取问题的二维稀疏结构技术。该技术还方便地解决了单、三相计算中迭代方程组系数方程的存取及非零元素注入问题。使得处理稀疏矩阵象处理二维数组一样地简单。把二维稀疏结构作为一种基本数据结构来描述 ,这对形成电力系统计算类库具有实际意义。     

基于二维链表的稀疏矩阵在潮流计算中的应用

介绍了一种基于二维链表的稀疏矩阵存储方法,并将该方法应用到潮流计算中.通过改进二维链表的存储结构、用LU扩展的方法计算LU分解过程中的注入元位置、在稀疏矩阵中预先增加冗余元素存储注入元、针对LU分解的特点优化潮流方程的结构等技术,实现了对稀疏矩阵技术和潮流方程的优化,从而进一步提高了潮流计算的效率.对大系统的潮流计算证明,与传统的潮流算法相比,采用改进二维稀疏矩阵技术的潮流算法的计算速度显著提高,特别适合大规模电力系统的潮流计算.     

大规模电力系统潮流计算的分布式GESP算法

并行计算已成为大规模电力系统潮流计算的主要解决手段之一。为取得良好的加速比和并行效率,基于GESP算法提出牛顿法潮流迭代计算中修正方程组求解的分布式算法。根据方程组系数矩阵非零元主要集中于对角带及高度稀疏等特点确定系数矩阵的超节点,并基于超节点的边界将潮流修正方程组的系数矩阵划分为若干个2维分块矩阵以实现分块存储;在LU分解过程中,采用基于流水线技术的并行分解以提高计算速度。本文设计了分布式存储的并行算法,并应用于3000、12000节点等不同规模电力系统。算例分析表明:在网络达到2000节点及以上时,本文分布式GESP法相对串行计算和分布式牛顿法具有明显的速度优势。     

开放电力市场环境下的电压稳定性评估

传统垄断结构下电力输电系统的设计和运行原则之一是运行点不常接近安全边界。然而在新的开放电力市场环境下,电力系统的运行点倾向于越来越接近于安全边界;在这一环境下,如果无功功率支持不足,就可能出现电压失稳。文章提出一种计算静态电压稳定极限点的崩溃点(Point of Collapse)算法。由于崩溃点算法特殊的优越性,该算法得到广泛的关注;然而,其方程的维数约为普通潮流方程的两倍,且不易采用稀疏矩阵技术,故其在大系统中的应用存在困难。针对这一问题提出一种算法,其程序可构筑在标准潮流程序基础上。以新英格兰39母线测试系统为例,验证了所提算法的有效性。计算结果表明该算法计算精确且计算高效。     

临近电压稳定极限的潮流和静稳极限算法

本文提出重负荷节点电纳模型的常规潮流算法，改变了临界点附近雅可比矩阵的最小模特征值，解决了重负荷条件下潮流计算的收敛困难问题。利用该算法可以很方便地解出临近电压稳定极限的重负荷潮流和电压静稳极限。通过矩阵扰动的理论证明并用实例验证了它的有效性和适用性，从而为电压稳定的研究提供了一种简便、有效的算法。     

直接计算静态电压稳定临界点的新方法

提出一种降阶求解静态电压稳定临界点的新技术。其特点是原直接法的(2n 1)维牛顿迭代方程组可降阶为(n 1) 维线性方程组求解。与解高维方程的传统直接法相比该方法计算量小、易于采用稀疏技术实现,适合于大规模电力系统电压稳定临界点的在线求解。另外,还提出一种利用负荷参数的二阶导数进行临界点预测的新方法,解决了直接法各状态变量及右特征向量的初值难于确定的问题。在 1000母线系统上的计算表明该文方法具有良好的收敛性。     

电力系统谐波潮流的降维计算方法

提出了一种电力系统谐波潮流的降维计算方法。它基于通用的常规基波和谐波潮流计算方法，通过分析谐波潮流计算偏差量方程中雅可比矩阵的结构和利用迭代求解的原理，可以将含有2(n-1)+2nL个变量的2(n-1)+2nL个需联立才能求解的偏差量方程组(n为电网节点数，L为所含有的谐波种数)转化为仍含有2(n-1)+2nL个变量，但只需分别求解L个含有2n个变量的联立方程组和一个含有2(n-1)个变量的联立方程的组合，从而使偏差量方程降维。该降维计算方法能大大缩小计算程序的内存占用量，加快和提高谐波潮流的计算速度和收敛性。文中给出了降维计算方法的原理、程序、实现框图及实例。     

内点法有功优化调度的降阶方法

在采用基于直流潮流模型的内点法求解有功优化调度问题时,迭代过程中将面对一个大型稀疏线性方程组的反复求解,算法的计算速度及处理问题的规模主要取决于此方程组。针对这一问题,本文充分利用了问题本身的电网络的物理规律,将迭代过程中所要求解的大型稀疏线性方程组充分降阶。通过处理,使最初形成的线性系统求解的维数降至系统的节点数。根据对迭代过程中数值变化规律的分析,进一步利用Sherman-Morrison-Woodbury公式,使每次迭代中需要因子分解的矩阵的维数降至预参与调度机组数减一,从而减少了每次迭代求解的计算量。由此,在有功优化调度的解算速度和求解规模上有良好的适应性。     

大电网潮流修正方程并行求解实现方法

针对智能电网调度控制系统对大规模潮流快速计算的需求,充分利用现有系统计算资源,提出了一种适用于共享内存编程模型的潮流修正方程多路多核并行实现方法。利用C++标准容器,简化了稀疏矩阵的存储和遍历,并基于图论和共享内存编程模型,对因子分解过程进行并行化改造,实现了潮流修正线性方程的并行求解。最后,对比智能电网调度控制系统调度员潮流软件,进行了分析测试。测试结果表明,随着计算规模的增大,所提出的实现方法计算效率越高,验证了方法的实用性。     

基于Beowulf集群的大规模电力系统牛顿法潮流求解的并行GMRES方法

大规模电力系统牛顿法潮流计算中,修正方程组的系数矩阵具有高维、稀疏、非对称的特点,结合该特点,提出基于预条件GMRES的并行牛顿法潮流计算方法.其中,对块Jacobi预条件子矩阵而言,根据处理器数确定其分块数,依此设计出高效的准对角并行预条件子矩阵;通过对Jacobi矩阵更新过程的矢量化处理,结合并行稀疏矩阵向量运算技...     

节点追加法形成Jacobian逆矩阵的潮流算法

电力网络是由一系列连接关系高度稀疏的节点构成。为了在潮流计算中充分利用这一特性以最大限度地采用稀疏技巧,文章提出一种通过节点追加法来形成Jacobian逆矩阵的潮流算法。该算法以一个节点为基础,逐次添加一个节点,直至网络中所有的节点都添加完毕,最终形成完整的Jacobian逆矩阵。给出了直角坐标和极坐标形式下该算法的推导公式,结果表明:在形成Jacobian逆矩阵的过程中可以充分利用Jacobian矩阵元素排列的高度稀疏特性。以IEEE-30节点系统为例验证了该算法的有效性。     

网络流和内点法结合的有功动态优化调度

为便于电力市场柔性地做出决策，研制灵活的求解、分析有功优化调度模型和算法就显得特别重要。文中将有功潮流方程表达成网络流形式，结合内点法的预测校正、前瞻技术和稀疏处理技术，建立了适用于多种方式计算的、动态的有功优化调度模型和算法，可以作为电力市场环境下有功优化调度分析的辅助工具。     

基于内点法的含暂态稳定约束的最优潮流计算

建立了含暂态稳定约束的最优潮流的数学模型，模型中考虑了多个预想事故。提出了一种基于原-对偶内点法的含暂态稳定约束的最优潮流算法。通过充分开发修正矩阵的稀疏性，并在求解时采用稀疏技巧，开发出了高性能的计算程序。在日本60 Hz电力网的10机模型系统的优化计算结果表明，所提算法不仅具有强大的处理等式约束和不等式约束的能力，而且具有良好的收敛性，能够有效地解决考虑多个预想事故时的含暂态稳定约束的最优潮流问题。     

以对称反对称分裂预条件处理GMRES(m)的不精确牛顿法潮流计算

针对大规模电力系统修正方程式高度稀疏的特点,研究了一种基于对称反对称预处理的不精确牛顿法。利用矩阵的对称反对称分裂,提出一种新的预处理子,并将其与GMRES(m)算法相结合,改进潮流计算的收敛性和收敛速度。IEEE300节点系统的计算结果验证了所提算法的有效性。