PC机集群系统在电力系统暂态稳定分析中的应用

暂态稳定分析的并行求解研究主要集中在对暂态计算时数学方程的并行化、暂态计算的内在并行性2方面。从网络分割的角度出发,采用基于支路分割的并行算法,以分割支路两端的电压为交接变量,将分割支路两端的节点看作有注入电流的节点,通过迭代最终实现并行计算。以MPICH.NT.1.2.5作为操作平台,利用MPI(MessagePassingInterface)传递函数库实现并行通信。最后,通过IEEE39节点系统对该算法进行测试,验证了该算法的正确性,并且通过与传统算法的比较得到了令人满意的并行加速比。     

基于多方向Gabor滤波器的图像分割

针对传统图像分割算法往往受到噪声的影响容易产生过分割问题,提出一种基于多方向Gabor滤波器自适应提取图像粗边缘的区域分割算法。首先,利用多方向Gabor滤波器的虚部对输入图像进行卷积运算提取多方向的幅值,同时提取每个像素点的梯度幅值,再利用自适应阈值法提取图像粗边缘。然后,对粗边缘映射做分水岭变换,得到初始过分割结果。最后,在合并代价的前提下将初始过分割区域进行迭代合并,直到超过合并阈值,得到最终的图像分割结果。实验结果表明,与Canny、区域生长和LOG方法相比,所提出的方法有效地缓解了过分割的问题并且平均计算复杂度降低了约21.5%。     

HVDC换流器新的数字仿真方法—节点合并—分离法

本文提出了换流器数字仿真的一种新的计算方法,即节点合并一分离(还原)法。该方法将换流阀的通断处珲成电路节点的合并与分离。当电路结构发生变化时,通过简单的修正运算便可导出新电路方程的系数矩阵。本方法原理简单,计算速度快,占用内存少。本文利用计算跃变量的方法消除了隐式梯形积分法用于换流器仿真的所存在的非原型数值振荡,经过一个单极双桥HVDC系统计算,结果令人满意。     

基于含连通图约束的背包问题的图分割方法

图分割技术(网络分割技术)在互联网研究、交通运输、电网故障诊断和电力系统解列等方面有着重要的意义。首次建立一个新的图分割问题——含连通图约束的背包问题(connected graph constrained knapsack problem,CGKP),并提出其有效近似算法。引入与图连通性相关的4个新节点集合,证明这些新节点集合的性质,并提出这些节点集合的搜索方法;结合新节点集合的性质及搜索算法,通过对含图约束的背包问题近似算法进行扩展,提出求解CGKP的近似算法,并讨论此算法的计算复杂性。算例结果证明了该算法的有效性。因电力系统主动最优解列问题在一定条件下可归结为一个CGKP,该研究成果为电力系统最优主动解列断面搜索问题的求解奠定了理论基础。     

基于图分割的潮流计算中的节点优化编号

随着社会的发展,电网的拓扑结构变得越来越复杂,电力系统潮流计算的维数也越来越大,适当的节点优化编号能够有效地加速电力系统的潮流计算。电力网络作为一种无标度的网络,可以抽象成图来表示各个节点之间的拓扑关系,为了解决电力系统潮流计算中的节点优化编号问题,提出了基于图分割算法中的多层次嵌套排序算法进行节点优化编号的方法,大幅提高了节电优化编号的速度,能够有效地加速大规模系统的潮流计算,并以IEEE14节点算例为例,介绍了所提方法的流程。算例结果验证了该算法无论是在速度上还是在内存占用均优于传统方法,能够更有效地满足大规模电网潮流计算的需求。     

基于层次分割的电网灾难性事故风险模糊评估法

提出一种基于层次分割的电网灾难性事故风险模糊评估高效算法。该方法采用考虑安防装置的层次分割策略,综合利用枚举法和模拟法的优点,避免了模拟法对无故障状态的无效抽样,克服了由此可能造成的抽样空间狭窄。算法采用可信性测度度量故障发生可能性,无需构造复杂抽样密度函数,在保证计算精度的前提下提高计算效率。通过对IEEE 24节点测试系统的仿真并与现有方法比较,证明方法计算速度快,算法合理,可有效识别最可能的事故序列。     

特高压直流输电圆环型接地极电流场计算

在特高压直流(UHVDC)输电接地极设计过程中,需要对接地极附近的电流场进行计算。为此,介绍了基于电阻网络模型的高压直流输电圆环型接地极电流场的计算方法。首先将接地极场域在三维空间内分割为若干单元,每个单元等效为系统中的1个节点,通过6个等值电阻与相邻单元节点连接;然后将所有单元节点相互连接,构成1个电阻网络,从而将电流场计算问题转化为对电阻网络的求解问题;最后求解电阻网络,得到节点电压,并根据节点电压计算跨步电压、溢流密度等电流场相关参数。在同等条件下,将该算法与ANSYS仿真得到的电流场计算结果进行对比,结果偏差较小,验证了该算法的正确性。     

基于节点迁移的电力系统并行计算优化分割策略

利用基于拉普拉斯谱划分的递归二分法将电力网络进行支路切割,然后将支路切割转换为节点撕裂。在转换过程中使用了一种优化的支路排序策略,以减小边界块,从而减小协调计算时间,提高并行效率。通过计算迁移节点目标函数,减小了分割的不平衡度。在IEEE标准网络上,用并行潮流算法对分割的网络进行测试计算。结果表明,该优化策略有效减小了边界块,适合电力系统并行计算。     

配用电网通信服务告警相关性模型分割与故障诊断算法

正为提升配用电网通信服务故障诊断算法计算效率,提出了电力通信服务告警相关性模型分割与故障诊断算法。该算法主要包括构建基于贝叶斯网的配用电网通信服务告警相关性模型,基于条件独立和D-分割理论进行故障传播模型分割,求解最优疑似故障集合三个过程。其中,故障传播模型分割过程通过设置虚拟节点承载服务占比、承载的配用电网通信服务中状态一致服务占比两个评价标准,选取合适的近似可观测节点,将一个复杂的配用电网通信服务告警相关性     

基于行车参数信息的车联网网络分割解决方法

首先对车联网网络分割的判定方法、发生网络分割的可能性进行了分析。在分析的基础上,为了解决车联网中由于网络拓扑结构的动态变化引起的网络分割的问题,提出了一种基于行车参数信息的车联网网络分割解决方法。方法利用GPS定位装置提供的行车参数信息,对网络分割解决过程中目标节点的移动轨迹进行了预测并对目标节点位置进行修正。仿真结果表明该方法有效降低了网络端到端的延时,提高了网络分割修复成功率和分组转发成功率。     

基于DSCADA和μPMU数据融合的配电网运行拓扑辨识

在配电网安装了配电网数据采集及监视控制系统（distribution network supervisory control and data acquisition, DSCADA）和部分节点安装少量微型同步相量测量装置（micro-synchronous phasor measurement unit, μPMU）情形下,提出了一种基于DSCADA和μPMU遥测数据融合的配电网运行拓扑辨识方法。首先,基于μPMU节点电压相位量测构建配电网拓扑变化时刻辨识模型,确定拓扑变化的时刻;然后,基于拓扑变化前后的节点电压变化,借助DSCADA和μPMU的遥测数据构建可能拓扑判据,缩小重构后可能拓扑的范围;最后,使用加权最小二乘法将DSCADA和μPMU遥测数据进行融合,估计出可能拓扑下的节点电压相位,并利用构建的拓扑相似度辨识模型辨识出实际拓扑。算例中考虑μPMU和DSCADA不同量测误差组合,对该算法辨识的准确性进行验证。     

电力生命线网络多节点关键群组评估

电网关键节点的辨识是电力系统安全稳定运行的重要内容之一,目前对于电网关键节点的分析基本是针对单一节点,未考虑多节点的共同影响,为此提出了多节点关键群组的辨识方法。为准确辨识电网多节点关键群组,采用基于复杂网络理论和系统物理特性相结合的方式,同时考虑电网的可调性和抗毁伤性进行综合评估。通过构建网络节点效率矩阵,以系统动力学毁伤调整后的稳态为基础并使其满足最小切负荷原则,模拟不同节点组合的多节点群组影响力。结果表明关键节点并非一直存在于关键群组内,多节点群组的影响力并非是单一节点影响力的简单叠加,多节点关键群组相较于群组数量占比很小。该方法对电网多节点关键群组辨识、利用和防护具有重要意义,可以有效指导灾前防护和灾后恢复。     

混沌蚁群算法在划分区域中能量均衡路由方法研究

为了降低无线传感器网络受能量限制的影响,延长网络生命周期,通过蚂蚁混沌行为和自发组织行为,提出了一种寻求最优网络路由规划方法。该方法从兼顾能耗和网络时延的角度,基于节点位置,依据节点传输方向结合跳转概率形成扇环区域划分,选取节点划分区域中剩余能量较高且距离该节点较近的节点作为邻居节点,采用双向搜索保存全局最优位置更新等方法考虑寻找最优解。实验表明,此方案在降低网络时延的同时有效地均衡和减少了网络能量的消耗,延长整个网络寿命。     

中压配电网电力线载波通信组网优化方法*

为进一步完善中压配电网电力线载波通信(PLC)组网的灵活性和可靠性,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。与蚁群路由算法相比,文中算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,使PLC网络具有更高的网络价值和网络传输效率。     

一种改进的AUTOSAR车载网络管理方法

网络管理是保证车载网络可靠运输的关键,针对AUTOSAR网络管理对节点故障和总线故障处理的不足,提出了一种改进的AUTOSAR网络管理方法。通过在NMPDU（网络管理协议数据单元）中增加一个睡眠标志位,并在节点进入READY SLEEP状态后重复发送带有睡眠标志位的网络管理消息,以实现节点的故障检测;通过在原有的网络管理状态转换图的基础上增加了LIMPHOME状态,当节点不能正常使用总线时进入该状态,以实现总线故障的处理。最后利用CANoe软件进行仿真,验证该方法的可行性。     

基于快速密度聚类的电力通信网节点重要性评估

电力通信网的节点重要性评估是电力通信研究的一个重要议题。针对目前电力通信网节点重要性评估存在的连接权值单一以及评价指标单一等问题,利用电力通信网的带宽和距离作为权值,计算电力通信网节点的多种评价指标:节点强度、节点紧密度以及节点的介数。基于电力通信网节点的多种评价指标,利用快速密度聚类方法建立电力通信网的节点重要性评估模型,为电网通信的规划做支撑。通过快速密度聚类方法进行无监督的分类,将节点分为若干个重要性等级。该方法可以有效地改善基于距离的无监督分类方法的不足。利用某省的实际电网通信数据进行检验,验证了该方法在电力通信网中的实用性。     

一种基于广度优先搜索配电网潮流计算的改进编号方法

为简化大规模配电网络编号步骤和提高潮流计算速度,在广度优先搜索编号的基础上,提出了改进的节点编号方法。此方法对于新增分支并不需要考虑同级网络的分支数,只需在父节点的基础上直接添加编号,应用配电网络的代数方程计算出配电网络各台区节点电压值和功率分布。经VBA预处理和Matlab编程对5级中压开式配电网络进行潮流计算测试,整个配电网潮流计算结果在满足配电网潮流计算精度要求的前提下,相比改进前广度优先搜索编号方案计算速度快,验证了该编号方案的有效性和实用性。     

基于CC2431的无线传感器网络节点设计

针对无线传感器网络节点的特点,分析了无线传感器网络节点的结构体系,采用了模块化的设计方法,对节点的各个组成模块进行了设计。通过与购买的节点在不同的距离和干扰的情况下的误码率的比较,表明该节点具有较好的通信能力和较强的抗干扰能力。     

一种配电网状态估计实用算法的探讨

文章介绍了一种新的配电网状态估计算法。该算法中的潮流算法是基于ZBUS法的潮流算法，并针对配电网的树状辐射形结构，采用了基于支路电流的量测变换方法以处理量测量，经特殊处理后也可以方便地处理电流幅值量测和节点电压量测。文中还给出了6节点、IEEE9节点和湖北恩施40节点配电网的计算结果。计算结果表明，文中所提算法能大大提高数据精度，并能快速可靠收敛。     

基于多属性决策的电力通信网的节点重要度计算方法

随着电网规模不断扩大,作为电网的支撑网络,电力通信网络的结构变得更加复杂且脆弱。预先识别和保护电力通信网中的重要节点是降低网络脆弱性的有效方法。为了全面地分析电力通信网中的节点,从网络中节点的局部信息、全局信息以及节点承载的业务重要度量化节点的重要性,提出一种基于多属性决策的电力通信网节点重要性计算方法。该算法首先根据各节点指标计算指标熵值以及指标之间的肯德尔系数,确定指标权重,结合多属性决策方法得到节点指标贴近度,进而得到各节点的实际重要度。最后根据不同节点重要度计算方法,分别攻击小型电力通信网、传统复杂网络、市级电力通信网中的节点,分析对网络指标的影响,证实该方法的合理性。