基于数值微分法求导的分布式发电系统仿真算法

针对分布式发电系统模型结构灵活多变的特点,采用数值微分求导方法计算隐式积分迭代算法中的雅可比矩阵,进而构造了一种适用于分布式发电系统稳定性仿真的数值积分算法。该算法简化了雅可比矩阵的获取过程且具有并行特征,特别适用于具有变结构特征的系统模型的仿真。算例分析证明了所提出算法的优越性。     

交直流迭代法求解含网损节点边际电价

直流最优潮流计算节点边际电价的方法已经很成熟，但由于其对电力系统进行简化计算，因此，优化结果与实际运行情况不符。采用交流最优潮流计算节点边际电价，目前工程实用化并不广泛。为此，提出交直流迭代求解含网损节点边际电价。该方法采用直流最优潮流模型进行有功经济功率分配，采用交流模型计算精确潮流和网损。两者交互迭代，直到收敛后采用转置雅可比矩阵法计算网损微增率，结合直流最优潮流得到的节点边际电价计算含网损的节点边际电价。通过IEEE 14节点和IEEE 118节点算例验证了所提出的方法的可行性，并分析了参考节点对该方法的影响。算例计算结果表明该方法经济意义和物理含义明确、计算简单，适合工程应用。     

基于功率-电流混合潮流约束的内点法最优潮流

提出了一种基于直角坐标下功率 — 电流混合型潮流约束的最优潮流模型。该模型对系统中的非零注入功率节点采用功率失配型潮流约束,而对零注入功率节点采用电流失配型潮流约束。这种混合模型结合了功率和电流型潮流方程的优点:对于零注入功率节点,该模型具有电流型潮流方程一阶导数为常数、二阶导数为0的特点,从而使雅可比矩阵和海森矩阵更容易计算;对于非零注入功率节点,该模型也比电流型潮流方程更好处理。该模型特别适合非线性预测 — 校正内点法的最优潮流,多个大规模算例测试证明该模型收敛性更好,计算效率更高,尤其适合求解含较多零注入功率节点的大规模电力系统最优潮流问题。     

基于UPFC的灵活交流输电潮流控制计算

利用等效功率注入方法，提出一种含UPFC的灵活交流输电潮流计算方法 。该方法将UPFC对潮流的控制作用转移到所在线路的两个节点上，联立潮流控制目标，修正 雅可比矩阵，再运用传统的潮流计算方法——牛顿-拉夫逊法进 行求 解。Ward     

Von Mises 屈服准则雅可比矩阵的显式表达及收敛性分析

增量塑性理论中,雅可比矩阵是描述材料应力增量-应变增量关系的矩阵,是有限元程序编译的重点。现有商用有限元软件常采用隐式表达形式编译,因变量与自变量之间的函数关系体现不直观。本文基于弹塑性力学理论,推导了Von Mises屈服准则雅可比矩阵的显式表达。采用Fortran计算机语言编写了UMAT子程序与ABAQUS软件联立求解。通过实例与隐式表达的计算对比,显式表达的计算精度与隐式表达一致,计算收敛性较好。由弹塑性雅可比矩阵的一般形式推导出的Von Mises屈服准则的显式表达雅可比矩阵,力学概念清晰,也便于程序编译。     

电容器调节配电系统电压

根据配电网络辐射性及负荷和电容补偿装置沿线分布的特点，提出了一种计算节点电压对补偿电容的灵敏度方法，而无需计算复杂的雅可比矩阵及其逆阵，以获得最佳的电压调节效果，同时使网损最小。     

电压静态稳定性分析及对策

基于电力系统PQ节点可控性理论，提出了一种降阶的雅可比矩阵， 并在单恒定功率负 荷-∞系统上进行了论证，在多机系统上进行了计算，结果表明此模型是可靠的。最后通过 对Ward-Hale6节点系统的计算，对减负荷点的选择进行了探讨。     

极坐标系下的快速等效电流量测变换状态估计方法

利用SCADA系统提供的多种类型量测数据，推导出极坐标系下的等效电流量测变换算法。为了提高计算速度，采用了快速解耦法的两个合理假设条件，将雅可比矩阵简化为常数矩阵，并根据该矩阵的特点对信息矩阵进行分块化简，最终得到解耦的信息矩阵，将信息矩阵规模最终减少到常规算法的1/4。此外，还提出了一种直接生成信息矩阵的方法。理论分析与WSCC和New England两个系统的算例表明该方法具有简单、快速、线性收敛的特点，能够满足大型电力系统实时状态估计的需要。     

考虑暂态稳定性约束的最优潮流

提出了考虑暂态稳定性约束的最优潮流(OTS)问题的计算方法。OTS是函数空间的非线性优化问题。采用约束转换技术，将函数空间的OTS转换为常规的静态优化问题。求解转换后OTS的关键在于如何计算暂态稳定约束函数关于系统控制变量等的雅可比矩阵。文中将伴随方程方法运用于该矩阵的计算，有效地提高了算法的效率。所提出的方法较好地解决了考虑暂态稳定性约束后，优化模型规模庞大、计算负担重等问题。在一个简化的实际系统上对此方法进行了测试，测试结果证实了其有效性。     

广东省网EMS中状态估计可观测分析方法

介绍了成功应用于广东省网EMS状态估计中的可观测分析方法。该方法建立在快速解耦状态估计中雅可比矩阵运算可观测性分析原理基础上，以逻辑方法模拟雅可比矩阵消元可观测分析过程，把节点注入型量测转化为支路型潮流量测，能快速、准确地判断系统是否整体可观测。对于系统中不可观测部分以增加必要的注入伪量测形式使之可观测，保证状态估计在各种量测条件下正常运行。文中所提算法直接对量测进行处理，分析直观，在广东省网实际应用中，取得较好效果，经多次测试和实际运行检验，其结果准确、可靠。