一种电力系统潮流多解算法

电力系统潮流方程的非线性使其存在多解,但常用的几种迭代格式没有考虑潮流方程多解的特点,本文针对这个问题,通过分解基本潮流方程,得到电力系统潮流多解的显式表示,构造了计算潮流多解的新型的G-S和N-R迭代格式。实算结果表明两种迭代格式均不需选用特殊的迭代初值并具有优良的计算效率。     

电力系统—对相关邻近潮流解算法

本文提出一种简单巧妙地求解电力系统潮流方程一对相关邻近潮流解的算法。该算法基于潮流方程的结构特征,提出了克服临界潮流解处潮流方程雅可比矩阵奇异造成的数值计算困难的一种临界潮流解算法,可以预估一个满足正解表达式或基本潮流方程的已知潮流解的相邻潮流解,并以预估值为初值,用普遍采用的N-R迭代格式计算出符合精度要求的相邻潮流解。在几个中等规模的电力系统的应用实例说明了该方法的实用性。     

电力系统电压崩溃临界状态和快速算法

本文利用潮流方程的二阶非线性特点，从满足电压崩溃临界状态的边界条件出发，再由潮流方程的一对多根解（高电压解ｘ０和低电压解ｘ１）组成的新变量的一些性质，提出了一种快速，简便又满足精度要求的计算临界状态的模型和算法。     

基于线性功率-电压方程的快速潮流计算方法

针对大电网存在大量电阻电抗比偏大的串联支路的问题,提出并实现了一种快速潮流解算方法,该方法基于线性功率-电压方程构造迭代修正方程,迭代初值通过基于支路电阻电抗比的PQ法获得,并在迭代过程中设置加速收敛乘子以保证收敛性和求解精度.该方法中电压修正方向直观明了,易于编程实现.算例小系统和南方电网实际系统的潮流解算测试,表明了该方法具有较高的准确性和较好的适应性.     

优化潮流的数值计算

通过对电力系统运行状态的分析，就潮流计算的数学模型进行了合理的简化并针对其解的稳定性提出了延拓法确定初值。利用此优化潮流的计算方法，可以迅速且有效地对系统潮流进行适当的调整和控制，以满足安全可靠或经济性的要求。     

一种计算静态电压崩溃裕度的简化实用方法

通过对基于潮流方程的计算电力系统电压崩溃裕度的扩展雅可比矩阵的迭代法,潮流方程二阶非线性特性的计入,最优乘子的引入,利用潮流多解特性引出的近似算法和入进近似算法这几种计算方法的分析比较,提出了一种计算电力系统稳态电夺崩溃裕度的简化实用的计算方法,该方法的基本思路为用改进近似计算方法计算静态电压崩溃裕度的近似值,以此近似值作为扩展雅可比矩阵的迭代法的初值,然而用计入潮流方程二阶非线性特性和引入最优乘     

一种计算静态电压崩溃裕度的简化实用方法

通过对基于潮流方程的计算电力系统电压崩溃裕度的扩展雅可比矩阵的迭代法、潮流方程二阶非线性特性的 计入、最优乘子的引入、利用潮流多解特性引出的近似算法和改进近似算法这几种计算方法的分析比较,提 出了一种计算电力系统静态电压崩溃裕度的简化实用的计算方法。该方法的基本思路为用改进近似计算方法 计算静态电压崩溃裕度的近似值,以此近似值作为扩展雅可比矩阵的迭代法的初值,然后用计入潮流方程二 阶非线性特性和引入最优乘子的扩展雅可比矩阵的迭代法进行迭代计算。     

基于初值估算和潮流可控范围的UPFC潮流收敛特性研究

变流器电压初值不合理或潮流设定值过大,将导致含统一潮流控制器(UPFC)电网潮流收敛到实际不可行解,或超过串联变流器的电压约束范围。提出基于初值估算的两阶段潮流算法,根据第一阶段常规潮流结果估算串联变流器电压相角,将其作为第二阶段潮流初值,解决了潮流收敛性对变流器电压初值敏感的问题。利用拓展雅可比矩阵,建立UPFC串联控制变量对潮流控制目标可调范围的灵敏度模型,量化串联变流器电压对潮流控制范围的影响,避免因控制目标不合理引起潮流发散或串联变流器电压越限。算例结果验证了所提算法的可行性和正确性。     

大规模交直流系统潮流计算的实用化模型

给出了一种不发散的大规模交直流系统潮流计算的实用化模型.通过在交直流潮流方程组引入一组松弛量,将常规的潮流计算转换为松弛量平方和最小的非线性规划模型.在该模型中引入不等式约束以反映运行约束及直流控制方式.采用内点法求解该模型,减少修正方程的维数,使之与牛顿-拉夫逊潮流计算修正方程具有完全相同的维数,而且修正方程的系数矩阵具有对称正定特性.采片j近似最小度(approximate minimum degree,AMD)算法与改进平方根分解法来求解修正方程以提高程序计算速度.该模型具有如下特点:无需特殊的初值计算环节:能够适应具有大量小阻抗与负阻抗支路的系统;在潮流有解、潮流无解、可行域边界附近具有良好的、一致的收敛性.在6891节点含8同高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)线路的测试系统的潮流计算中验证了所提算法的有效性和高效性.     

几种提高牛顿法潮流收敛性的初值给定方法研究

针对牛顿法潮流计算的初值敏感问题,考虑了两种含小阻抗支路的病态系统和重负荷病态系统对潮流收敛性的影响,结合IEEE9、IEEE39和某市电网等多个算例,对比分析了平直启动、直流潮流法、PQ分解法、高斯-塞德尔法等多种初值给定的方法。算例计算结果表明,选择合适的方法给定迭代初值,可较好解决用牛顿法进行潮流计算时因为初值选取不当导致的潮流收敛过慢或者无法收敛的问题。     

Application of the homotopy method to load flow solution-finding all the multiple solutions

Mathematically, the solution of the non-linear equations of load flow problems may result in multiple solutions. Conventional methods may fail to find all the multiple solutions if the initial guess values are not appropriately located within the convergency region. To overcome this difficulty, the homotopy method is suggested for the solution technique. In this paper, the mathematical performance of the homotopy theorem is discussed and its application to the load flow solution method is approached. By the proposed method, the ‘approach load flow solution’ can be obtained more systematically using no strict rules to determine the initial guess values. Utilization of the Newton-Raphson method with the approach load flow solutions guarantees all the multiple solutions. In the solution method, extra computation time and additional storage requirements result from the additional step. Nevertheless, the proposed method is highly recommended.     

考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法

当考虑负荷电压静特性时，潮流方程不再为状态变量的二次函数，传统的求解病态潮流问题的最佳乘子牛顿法无法实施，该文提出了考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法。通过引入附加的状态变量并补充相应的潮流方程，使考虑负荷电压静特性后的直角坐标潮流方程仍保持为状态变量的二次函数，进而可以用最佳乘子牛顿法求解病态潮流问题。使用该方法能够保证潮流计算不发散，并且最佳乘子的求取同样简单，无近似，可以很容易地嵌入到常规的牛顿法潮流程序中，典型系统的数值试验结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

基于最优乘子潮流确定静态电压稳定临界点

给出了一种基于最优乘子潮流求静态电压稳定临界点的新方法.与连续潮流或直接法求解电压崩溃点不同,该方法从潮流的可行域外出发,利用潮流迭代过程中最优乘子的值和最小二乘解提供的信息,沿注入功率变化的方向逼近电压崩溃点.给出了判别和计算鞍结型和约束诱导型分岔点的方法,分析了逼近过程中的各种可能情况.对多个算例测试的结果表明:所提出的方法通过几次迭代即可收敛于静态电压稳定临界点,计算结果与应用连续潮流和直接法一致.     

一种电力系统最小负荷功率裕度的快速求取方法

本文以雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量为负荷增长方向,从系统初始运行点出发,用改进连续潮流法搜索此方向上的电压崩溃点,再以该崩溃点雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量作为新的负荷增长方向重新计算,直到负荷增长方向与崩溃点处崩溃点曲面的法线方向重合为止,从而得出了一种最危险的负荷增长方式和最小负荷功率裕度的快速求解方法,IEEE14节点系统实例计算验证了该方法的可行性。     

基于常项值和先验节点的全纯嵌入潮流计算方法

在采用现有全纯嵌入潮流计算方法求解大规模电力系统潮流时,幂级数阶数过高,易导致解析延拓发散,收敛性较差,且计算冗余度高。提出一种基于常项值和先验节点的全纯嵌入潮流计算新方法。构建基于常项值的全纯嵌入潮流计算模型,通过动态更新常项值提高潮流收敛性;提出先验节点电压幅值预判机制以提高计算效率;提出2种节点类型转换方案。通过不同规模测试系统对所提方法进行分析验证,结果表明,所提方法不依赖于初值,可准确、高效地求解出潮流解,比牛顿-拉夫逊法和传统全纯嵌入潮流计算方法具有更好的潮流收敛性。     

电力系统直角坐标潮流二次方程新的表达型式

本文发展了电力系统潮流方程的一般表达型式，根据直角坐标形式下，潮流方程的特殊二次结构性质形成了潮流二次方程新的表达形式，并且给出了描述节点功率注入方程二次形式的Ｊ矩阵的结构和在这种亲折表达形式下的雅可比矩阵，为潮流计算提供了一种新的途径和解算方法。     

Application of genetic algorithms to service restoration in distribution systems

Service restoration in distribution systems can be formulated as a combinatorial optimization problem to determine power sources for each load considering radial network constraints and power source limits. Until now, the problem has been considered using conventional methods, e.g., the branch-and-bounds method, expert system, neural networks, and fuzzy reasoning. Recently, Genetic Algorithms (GA) have been recognized as one of the efficient methods for solving large combinatorial optimization problems. The method can perform parallel search, and can more easily search optimal solutions. This paper presents an application of GA to service restoration in distribution systems. The feasibility of the proposed method is demonstrated on a typical distribution system model. The result shows that the method can solve the problem efficiently, and this tendency becomes dominant by increasing problem dimensions.     

An efficient method to compute closest loadability limit in power systems

A closest loadability limit (CLL) is considered as a most reliable index in the assessment and enhancement of voltage stability of a power system. Two kinds of methods, the iterative method and the direct N‐R method, have been proposed so far, but the computation of CLL is known to be troublesome. The former method is quite time‐consuming and its convergence is sometimes distributed due to the existence of multiple local CLLs, while the latter method is hardly useful unless a very accurate initial condition is available. This paper proposes a new method to compute a CLL, consisting of three stages of computations. The first stage is to obtain a rough initial estimate of a CLL, where multiple local CLLs can be approximated by the multiple load flow solutions. The initial estimate is refined by the second stage computation based on a method similar to the conventional iterative method. The third stage is to obtain a direct solution by mean of the N‐R method. The effectiveness of the proposed method is demonstrated using IEEE 14, 30, 57, and 118 bus test systems. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 140(1): 57–67, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.1171     

基于距离向量的失电孤岛供电路径搜索算法

由于电网故障或设备检修造成负荷失电,为失电负荷寻找供电路径成为目前许多电网分析软件的必备功能。通过拓扑分析程序将电网划分为若干电气岛,传统的根据树搜索法的孤岛恢复供电路径搜索算法,在路径的搜索上存在不足。文中受因特网路由选择协议算法的启发,将各类电气岛看成路由器,提出一种基于距离向量的搜索算法,通过对各电气岛初始路由表的形成和对路由表的更新处理,最终获得电气岛的全网路由表,通过该路由表可以得到所有可能并且符合调度规程的失电孤岛供电路径。利用内点法最优潮流对搜索得到的供电方案进行可行性验证。以IEEE 14节点标准测试系统为例,验证了该算法的可行性。