一种改进的配电网牛顿潮流算法

针对配电网的特点和常用前推回代潮流算法存在的不足,提出了一种改进的配电网牛顿潮流算法。该算法从基于基尔霍夫电流定律的Ybus算法出发,将迭代得到的结果作为电流注入模型的牛顿法的初值进行潮流分析。算法通过修改雅可比迭代矩阵元素对PU节点进行处理,通过变换系统节点电流方程来解决多平衡节点系统问题,既可用于放射形配电网,又能解决含有环网的配电系统。该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了算法的可行性。     

含不同类型分布式电源的配电网潮流计算

为解决不同类型分布式电源(DGs)并网后对配电网安全运行的影响,针对现有配电网中几种最具代表性的分布式电源类型,分别给出了在配电网潮流计算中的数学模型,将DGs等效为PV、PQ、PI和PQ(V)等节点,并提出一种基于各支路电流的配电网改进前推回代潮流算法。该算法在处理Q值不恒定的节点时,采用无功功率修正方程法,在迭代过程中将各类型节点转换成传统算法可处理的PQ节点。通过对IEEE 33节点配电网系统仿真结果分析,验证了该算法的正确性。该算法具有无须复杂编号,收敛速度快,迭代次数少、易于编程和可移植性的特点。     

一种含分布式发电系统的三相配电网潮流直接算法

提出一种基于道路矩阵的三相不平衡配电网潮流直接算法,该算法充分利用配电网络的结构特点,建立了节点电压与注入电流的关系矩阵,实现了潮流的直接计算。基于PV节点的特性,推导了PV节点网络的有功电流和无功电流关系,并提出了一种新的处理PV类型分布式发电的方法。将该方法引入到三相系统潮流计算中,保证了PV节点幅值为预设定值（假定无功功率没有越界）。6母线和69母线系统算例验证了该方法简单实用,潮流计算时间短和迭代次数少,具有很好的通用性。     

基于叠加原理和前代后代法的环状配电网潮流计算

提出了一种基于叠加原理和前代后代法的用于计算环状配电网潮流的改进算法。运用叠加原理,将环状配电网的潮流计算转化为纯辐射状配电网的潮流计算。以支路功率为变量,通过两层迭代来求解:内层迭代计算纯辐射状网络潮流,而用外层迭代来不断修正解环点支路功率达到整体收敛。针对该文的算法提出了一种基于节点邻接表的搜索方法,用于搜索环网、形成环网阻抗矩阵而无需进行复杂的编码。利用IEEE标准节点系统进行了验算,结果表明,所提出的算法具有良好的收敛特性,特别适合大规模多环状的配电网络的潮流计算。     

基于叠加原理和前代后代法的环状配电网潮流计算

提出了一种基于叠加原理和前代后代法的用于计算环状配电网潮流的改进算法.运用叠加原理,将环状配电网的潮流计算转化为纯辐射状配电网的潮流计算.以支路功率为变量,通过两层迭代来求解:内层迭代计算纯辐射状网络潮流,而用外层迭代来不断修正解环点支路功率达到整体收敛.针对该文的算法提出了一种基于节点邻接表的搜索方法,用于搜索环网、形成环网阻抗矩阵而无需进行复杂的编码.利用IEEE标准节点系统进行了验算,结果表明,所提出的算法具有良好的收敛特性,特别适合大规模多环状的配电网络的潮流计算.     

一种改进前推回代法的配电网潮流计算

随着电网规模日益扩大,对配电网的要求不断提高,配电网潮流计算成为当前研究热点之一。针对传统前推回代法的局限性进行了一些改进。首先,普通算法在进行迭代计算前必须按一定要求对节点进行编号,而改进算法通过形成3个矩阵能够省略该步骤;其次,将变压器负荷换算到高压侧可以使配电网变为简单的单线图,从而缩小系统规模;此外,用节点注入电流替代回代过程中的节点注入功率能省去支路损耗计算的时间;最后,通过PV节点的无功功率修正方程可以有效地处理含有PV节点的配电网,解决了原方法无法处理配电网系统中PV节点的问题。基于IEEE 33节点配电网系统和某含有PV节点的10 k V系统的对比算例表明所提方法的有效性和可行性。     

基于广义注入电流节点模型的配电网潮流计算

通过引入广义注入电流节点模型,提出了一种改进的可兼顾分布式电源场景和弱环网场景的配电网潮流算法。首先,基于现有理论将各类分布式电源的注入功率和弱环网断点所在支路的交换功率变换为广义注入电流,从而实现将含分布式电源和弱环网的复杂配电网转换为常规的辐射状配电网;然后,分析了各类注入电流在每次迭代计算时的求解方法;进一步,设计了二维辐射状配电网模型的动态存储结构及改进的前推回代法;最后,利用VC++编程语言和MS SQL SERVER数据库研制了相应的配电网潮流计算系统并以此系统进行了算例研究。算例结果表明：相对于现有算法,所改进的配电网潮流算法在计算速度上有一定的提高, 同时也更容易实现。     

配电网络潮流计算的递推算法

给出配电网潮流计算的递推算法,为变结构网络(网络重构、新增节点线路等)的潮流计算提供了有效的计算工具。该算法以原系统潮流为基础计算增加节点、线路后新网络的潮流,其间不需要迭代计算,只需对网络进行化简、等值和递推计算。该算法先将复杂网络简化,并在网络其他部分的电压、功率、电流保持不变的条件下实现负荷的转移,从而将复杂网络等值为3节点系统;利用简化系统的潮流、电源点电压,即可得到新网络的潮流。实例研究表明,该算法有较高的计算精度和较快的计算速度,证实了算法的有效性和正确性。     

基于前推回代法的弱环配电网三相潮流计算

针对配电网特有的网络结构,提出了一种基于前推回代法的配电网三相潮流算法。该算法采用广度优先搜索算法对节点进行编号;同时考虑到配电网的三相参数不对称和三相负荷不平衡问题比较突出,直接采用相分量法进行计算;而对于配电网的弱环问题,则采用开环点注入补偿电流的方法进行了有效处理。通过对IEEE 33节点配电系统进行验算,证明了该算法的有效性。     

含风光储发电的配电网潮流计算方法

风光储发电加入配电网后,出现了多节点类型等传统配电网潮流算法较难处理的问题。在对风电机组、光伏发电系统和储能蓄电池的节点类型进行划分的基础上,提出相应节点类型在潮流计算中的处理方法,并对广泛用于电力系统潮流计算的牛顿法进行改进,提出适用于含风光储发电的配电网的潮流算法。采用改进的含风光储发电的配电网潮流计算程序对33节点系统进行计算,结果表明了该方法和程序的有效性。     

基于拟牛顿法的配电网络潮流计算

以牛顿法为基础,提出了一种拟牛顿法的逆布雷顿秩1的方法来计算配电网络的潮流,该方法减少了每步迭代的计算量和计算时间。与经典的保留二阶项配电网络潮流算法相比,拟牛顿法计算速度快,且能很快收敛,IEEE33节点、145节点的配电系统算例,验证了所提方法的有效性。     

考虑传输容量约束的配电网可靠性快速评估

在最短路法的基础上提出一种等值递推的可靠性等值计算方法,该方法按负荷点与馈线根节点之间的距离对其进行分层排序,并根据负荷所在节点的层号逐级计算其可靠性指标。在计算每一层负荷点的可靠性时,同时求出该层及以上所有设备的可靠性等值电路并为后续计算所用。另外提出一种计算形式简单的应用于辐射状电网的定雅可比矩阵牛顿潮流法,用于计算传输容量对配电系统可靠性的影响。基于图上因子分解法对辐射状电网的网络拓扑和因子图的拓扑进行了分析,证明2者是相同的,在此基础上开发了与面向支路的前代、回推法具有相似程序实现形式的牛顿潮流算法。该算法易于编程实现,同时保持了传统牛顿法的快速收敛性的优点。算例结果表明文章提出的可靠性评估算法具有较高效率。     

计及分布式电源下垂控制和负荷静态特性的三相不平衡孤岛微电网直接潮流算法

基于分布式电源下垂控制、负荷静态特性和三相不平衡网络模型,提出了一种三相不平衡孤岛微电网的直接潮流算法。首先基于配电网直接潮流算法,并计及分布式电源下垂控制和负荷静态特性的影响,推导建立了三相不平衡孤岛微电网直接潮流算法的计算模型。为了求解所提直接潮流算法的计算模型,提出了一种两层潮流迭代法,其中内层潮流迭代法用于求解除虚拟节点外的三相不平衡孤岛微电网的潮流计算,外层潮流迭代法用于更新虚拟节点电压和系统角频率。最后分别基于澳大利亚真实网络和25节点典型微电网开展多场景仿真分析,并将其与牛顿信赖域方法进行对比分析,仿真及对比结果表明所提算法能够快速准确地反映微电网的特点以及真实运行状态,并能够解决三相不平衡孤岛微电网的潮流计算问题。     

基于可变预处理的Newton—FGMRES算法在潮流计算中的应用

为了适应电力系统大电网互联及潮流计算大规模、高速度、无简化的发展趋势,在Krylov子空间方法的基础上提出一种用于求解非线性方程组Newton—FGMRES算法。将ILU（0）可变预处理引入GMRES算法并且在迭代过程中对预处理矩阵进行Broyden秩1修正,改善了线性方程组系数矩阵的特征值分布特性,运用一阶有限差分技术,无需显式形成Jaeobian矩阵。将算法用于IEEE 118及IEEE300标准电力系统潮流计算,与其他几种非精确牛顿法的仿真对比表明,Newton—FGMRES具有良好的收敛性和较小的计算量,是针对大型系统潮流计算的有效方法。     

基于牛顿法的配电网络Zbus潮流计算方法

根据配电网的特点,在比较各类算法的基础上提出了一种新的基于牛顿法的配电网潮流算法。该算法从Zbus算法出发,对网络方程进行虚实部分解,形成的雅可比矩阵与节点导纳矩阵有极大的相似性,迭代中雅可比矩阵仅有少部分对角元素需要修改。算法通过修改雅可比矩阵元素来处理PV节点,还能够处理几种不同类型的负荷模型。理论分析和计算表明该算法性能优良,是配电网络潮流分析的有效方法。     

基于子空间迭代法的快速N-1潮流计算方法研究

为提高N-1潮流计算的求解速度,提出基于子空间迭代法的快速N-1潮流计算方法。对初始潮流的雅克比矩阵进行不完全LU分解,得到固定的预条件子,应用结合了自适应GMRES(m)法的牛顿法求解N-1潮流。自适应GMRES(m)算法是GMRES算法的改进,能自动调节重启参数值,进一步提高算法收敛速度。对IEEE118、IEEE300、2383wp电力系统的仿真证明了基于子空间迭代法的快速N-1潮流计算方法的有效性。算例结果表明,自适应GMRES(m)算法能快速求解大规模线性方程组,适用于大规模系统的N-1潮流问题。     

电流型牛顿法潮流

提出了电流型牛顿法潮流的一般算法,该算法潮流方程基于节点电流平衡,雅可比矩阵与传统功率型牛顿法潮流相比,具有形式整齐、便于编程实现的特点。在处理PV节点时,引入PV节点无功注入功率作为状态变量,使得处理PV节点与PQ节点相互转化问题非常方便。算例表明,该方法与传统的功率型牛顿潮流具有相同的收敛性,是对牛顿法潮流理论的补充。     

基于拟牛顿法的电力系统潮流计算

运用拟牛顿法中的逆布雷顿秩1方法计算电力系统的潮流分布。该方法使用递推计算来求解潮流方程,减少了每步迭代的计算量和计算时间。与传统的使用基于极坐标形式的牛顿一拉夫逊法计算潮流相比,拟牛顿计算速度快,占用内存少,准确度高,并且能很快收敛。     

基于松弛牛顿法的互联电网并行分布式潮流计算方法

分布式潮流计算是解决多区域互联电网一体化潮流问题的有效方法。以松弛牛顿法潮流求解公式为出发点,首先利用矩阵分裂法,将互联电网分解为相互独立的子系统,然后利用矩阵求逆运算的Sherman-Morrison-Woodbery公式对各子系统进行协调求解,从而导出了一种新的互联电网并行分布式潮流计算方法。与基于网络分解及协调计算的分布式潮流计算方法相比,该方法具有更好的收敛性。利用基于PVM的分布式计算环境,以IEEE118节点系统为例,对所提算法进行了装配、测试以及分析,初步验证了所提算法的有效性。