改进模因算法在含DG配电网故障定位中的应用

分布式电源的接入导致传统的故障定位方法不再适用,为了实现配电网快速定位,提出一种基于改进模因算法故障定位算法。首先构建能动态适应分布式电源投切的开关函数,然后以变电站为基础将复杂配电网络分区,划分为相互独立的子网络。将含有多条馈线的子网络划分为几个区域,通过等效原则,在对某一区域进行故障定位的时候,将其他区域进行等效,这样不仅降低了可行解的维度,使计算的复杂性降低,同时也简化了开关函数的计算。利用蚁群算法产生初始种群,模因算法对配电网进行故障定位,仿真结果表明算法能快速的求解出单点故障和多点故障,在信息缺失和畸变情况下,算法也有良好的容错能力。     

基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估

提出了一种基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估的模型和算法.根据断路器和分段开关在配电网络中的位置,将整个网络划分为多级B-C-N-M域子网络.利用等值算法计算出各子网络的等效可靠性参数,并依据各子网络的等值故障扩散求得各负荷点及系统的可靠性指标.该模型和算法计及了备用电源、断路器、熔断器及分段开关的影响,计算量比较少,适用于复杂配电系统的可靠性评估.     

大规模电力系统不对称短路的分块射影解法

本文把网络的分块射影法用于大规模电力系统不对称短路的分析计算。研究表明：该方法对短路计算是可行的。一旦求出了射影张量，即可重复用于后续的计算，只需改变故障所在的那一个子网络的射影张量。本文提出的网络分块射影算法为大规模电力系统的分析计算提供了一条崭新的途径。     

基于子网络划分的含DG配电网故障区段定位

针对含分布式电源配电网的故障区段定位困难的问题,提出一种基于子网络划分的配电网故障区段定位算法。该算法分为三步:第一步构建配电网的拓扑网络描述矩阵;第二步将结构复杂的配电网划分为多个子网络,并获取各子网络的方向性描述矩阵和故障信息向量,进而建立故障定位判别矩阵;第三步根据判别矩阵进行故障定位。案例分析了配电网发生单一故障、故障路径部分重叠及故障路径完全重叠的多重故障时的适应性,结果表明了所提算法的有效性。     

用于系统可靠性评估的各阶故障独立重要抽样算法

提出一种电力系统可靠性评估的高效算法,即各阶故障状态子空间独立重要抽样算法.该算法将系统状态空间分割为无故障状态子空间和各阶故障状态子空间,完全避免了对无故障状态子空间的抽样;且由于低阶故障状态子空间状态个数较少,采用解析法对其分析,而高阶故障状态子空间状态个数庞大,采用重要抽样法对其进行模拟分析;并对这些子空间的抽样次数进行最优分配.由于完全避免了对无故障状态子空间的抽样,并对各阶子空间进行独立分析,该算法在计算效率上具有很大的优势,适用于高可靠性系统.应用该算法对IEEE-RTS系统的发输电部分进行可靠性评估,并与自适应重要抽样方法和直接蒙特卡罗法进行比较,结果表明该算法在计算效率上具有明显优势.     

含分布式电源配电网的快速故障区段定位

分布式电源(distributed generator,DG)的接入使配电网的结构发生改变,导致传统的配电网故障定位算法失效。本文针对含DG的配电网故障定位问题,提出了一种快速判断故障区段的矩阵算法。结合配电网的运行特点,以配电网运行网络中节点和馈线区段间的邻接关系为依据,优化了网络描述矩阵,并提出相应的故障判据。结合不同类型DG的故障特性对算法的通用性进行了分析。该算法网络描述简单直观,运算量小,通用性强,判断迅速准确。最后,本文验证了该算法在复杂配电网单一故障和多重故障下故障区段定位的有效性。     

配电网故障区段定位的改进矩阵算法

针对馈线终端单元(FTU)与配电网自动化主站通信中断影响故障区段定位的问题,提出一种配电网故障区段定位改进矩阵算法。该算法根据FTU通信状态与配电网拓扑构建FTU属性矩阵,动态建立网络描述矩阵,最后结合FTU故障信息,提出了配电网故障定位的改进矩阵算法。该算法可根据FTU的通信状态实时更新网络描述矩阵,判据结构简单、形式统一、计算量小,能够实现配电网故障区段的准确定位。     

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。     

配电网故障区间判断的通用矩阵算法

根据配电网的各种故障情况提出了一种分区分层判断故障的通用矩阵算法。首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区。充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元（FTU）装置中设置三种工作模式。针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间。此算法能够解决像馈线末端故障、环网故障、多电源环网多重故障这些在其它算法中不能全部解决的问题,而且计算量小。     

配电网故障区间判断的通用矩阵算法

根据配电网的各种故障情况提出了一种分区分层判断故障的通用矩阵算法.首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区.充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元(FTU)装置中设置三种工作模式.针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间.此算法能够解决像馈线末端故障、环网故障、多电源环网多重故障这些在其它算法中不能全部解决的问题,而且计算量小.     

On the minimum hybrid rank of a graph relative to a partition of its edges and its application to electrical network analysis

We consider the following problem in this paper: given a partition of the set of edges of a graph such that the subgraphs on the blocks of the partition are connected, what is the minimum number of node fission (splitting a node into two) and node fusion (coalescing two nodes) operations that will destroy all circuits containing edges from more than one block of the partition? This problem can be seen to be a generalization of the problem of determining the minimum hybrid rank of a graph. We may therefore regard this minimum number as the minimum hybrid rank of the graph relative to a specified partition of the edge set of the graph. We give an efficient algorithm for the construction of a minimum length sequence of such operations. Our solution can be applied to the problem of analysing networks after first decomposing them into subnetworks-the equations of the network can be displayed in a bordered block diagonal form where the blocks along the diagonal correspond to the subnetworks and the thickness of the border corresponds to the minimum hybrid rank relative to the partition of the sets of edges of the network into the sets of edges of the subnetworks.     

Extending the Multi-Area Thévenin Equivalents method for parallel solutions of bulk power systems

The Multi-Area Thévenin Equivalents (MATEs) algorithm takes a partitioned network into a number of subnetworks interconnected by links and solves it in a two-step procedure: first, the subnetworks are solved independently, with the links open, and then the system formed by the links is solved with the subnetworks represented by their Thévenin equivalents as seen from the link nodes. In this paper, novel concepts, based on the characteristics of the electric networks, are introduced to the MATE algorithm, which minimize computation, memory usage and data exchange between processes. In addition, the performance of the algorithm is also analyzed and theoretical speedups limits are also obtained. Lastly, an application using the Western Electricity Coordinating Council (WECC) system (∼15,000 buses) is presented and compared with timings obtained with another parallel sparse linear solver.     

大规模模拟电路子网络级多级诊断

本文提出了一种具有不可及撕裂节点的大规模模拟电路子网络级多级诊断算法。本文讨论了不可及撕裂节点电压的计算，给出了适合线性子网络的计算公式；对含有非线性子网络的情况，提出了几种有效的计算不可及撕裂节点电压的方法。在此基础上．本文给出了子网络不断撕裂所应满足的节点条件，它也是多级诊断实现的条件。     

一种面向微电网实时仿真的分块分层并行算法

微电网含有大量的高频功率开关和非线性元件,对电力系统实时仿真技术提出了很高的要求。为减轻逆矩阵法的存储压力,将整个网络分解成多个子网络,仅存储计算子网络状态变量和输出变量的各种参数。为降低子网络间约束方程的计算成本,利用其稀疏性的特点,提出了一种子网络分层合并的多端口等效方法。考虑FPGA硬件资源有限,设计了一种实现细粒度并行的专用运算组件。以2μs仿真步长在5SGSMD5芯片上实时仿真了一个低压微网系统,其仿真结果与商业离线仿真软件PSCAD结果一致,验证了所提方法的可行性和准确性。     

Parallel solution of torn networks

The aptitude of various sparse matrix diakoptic procedures to a solution on parallel processors is analysed. Three orders of parallelism are identified: the first is peculiar to diakoptics and concerns the possibility of concurrently solving the noninteracting subnetworks resulting from the tearing of interconnection lines; the second concerns the algorithm used for the solution of each subnetwork and stems from the possibility of simultaneously carrying out different steps of the solution process at subnetwork level; the third concerns the possibility of performing operations of one or more parallel steps simultaneously.     

Evaluation of faulty elements within linear subnetworks

This paper presents a topologically based theoretical background for designing tests for identification of faulty parameter values in linear subnetworks. Nodal voltages are assumed t o be obtainable either by measurements or, indirectly, as a result of a nodal fault analysis. A formulation of nodal fault analysis for subnetworks is presented. It is shown how this approach can be used to evaluate faulty elements within inaccessible faulty subnetworks. The objective of this work is the reduction of the number of required current excitations and, thereby, the number of voltage measurements. The Coates flow-graph representation of a network is used.     

基于函数挖掘的能源信息物理系统数据安全风险识别算法

数据安全风险评估对于能源信息物理系统安全稳定运行至关重要。现有的从二次设备、信息等角度来分析数据安全风险已经无法满足能源信息物理系统广泛的能源接入和各能源之间的能量、信息交互需求。首先提出基于粗糙集的数据安全风险要素特征选择算法,对影响能源信息物理系统中数据的安全风险特征集进行特征选择,降低能源信息物理系统数据安全风险要素集的维度;在此基础上,利用基因表达式编程（gene expression programming, GEP）的函数挖掘特性,提出基于混合GEP的能源信息物理系统数据安全风险识别算法,通过设计小生境种群生成策略以及动态自适应变异概率动态调整策略来提高数据安全风险识别的准确率和效率。仿真实验结果表明,所提算法对于复杂高维的能源信息物理系统数据安全风险集的识别和预测具有较高的准确率和较强的实用性,可为下一步制定能源信息物理系统数据安全防护策略提供理论方法支撑。     

基于最小二乘加权融合集成神经网络的电力变压器故障识别

提出了一种基于最小二乘加权融合集成神经网络的变压器故障识别新方法.首先对色谱分析法检测到的特征气体含量进行数值预处理,提取出故障识别所需的6个特征量,再应用5个不同结构的BP子网络分别进行识别,接着运用最小二乘加权融合算法对各个子网络的识别结果进行信息融合,最后根据融合结果来识别故障.与单个神经网络识别方法相比,该最小二乘加权融合集成神经网络可在故障特征比较类似的情况下,正确识别故障类型,且该方法的识别结果具有更大的安全间隔空间、可靠性更高.测试结果也表明了这些特征.     

容差模拟电路子网络级故障诊断的新方法

基于网络分析中置换定量的思想,本文提出了一种适用于非线性电路有容差情况下,模拟电路子网络级故障诊断的新方法。该方法给出了容差情况下充分发挥 原理和可诊断性条件,并利用区间迭代算法,给出容差网络无故障情况下的测试节点电压范围。本文提出的算法,比基于ＫＣＬ方程校验的方法量小,而且广泛简单,易于工程实现。     

分解协调式节点阻抗矩阵生成算法的并行实现

将互联大电网以节点撕裂方式分解为相互无电磁联系的独立子网,各子网通过撕裂节点间的虚拟断路器桥接.在各子网并行求得独立节点阻抗矩阵后,采用分解协调法来计及各子网的电磁联系,并利用大变化灵敏度理论修正各子网的独立节点阻抗矩阵,从而得到整个电网的节点阻抗矩阵.最后,通过仿真实验验证了该并行算法的有效性和正确性.