高压远距离输电线短路暂态过程的计算--用集中参数计算特征方程的Z-Q算法

当长线采用N个等效的T型或Π型网络代替时,暂态短路电流的计算要解高阶的特征方程.提出一种Z-Q迭代算法,在复平面上迭代求解高阶特征方程的根,因而收敛性不受迭代初值的影响.仿真结果表明该算法计算高阶特征方程具有收敛快,精度高,算法稳定的特点.因而用该算法可以非常容易地计算在高压远距离输电线短路故障的暂态短路电流.     

一种新的电力系统鞍型分叉点计算方法

提出了一种新的计算参数解耦的潮流方程荸型分叉点的快速方法。该方法因具备两个特点而大大提高了计算的速度。特点是：①对于一ｎ维潮流方程,计算鞭鞍型分叉点所需求解的是一ｎ＋１维特征方程。这可有效地降低计算量。②提出了一种估计鞍型分叉点及分叉参数值的有效方法,解决了特征方程初妥的确定问题。将所提出的方法应用于一２３４条母线电力系统,其计算性及有效性得到验证。     

基于大动态环境下的高阶迭代姿态优化算法

针对MEMS惯性导航系统大动态坏境下不可交换误差问题,提出了一种改进的高阶迭代姿态优化算法。为解决大动态环境下不可交换误差对整个惯性导航系统带来的影响,推导了传统等效旋转矢量算法,针对此算法仅依靠提高子样数来提高解算精度,忽略了高阶项在大动态环境下会产生较大误差的问题。设计了快慢回路的方法,分别求得不同阶次的旋转矢量解,再通过周期性迭代算法得到快慢回路的迭代解。最后通过大动态环境仿真实验以及高精度三轴转台摇摆动态实验,验证了高阶迭代算法的性能优势。实验结果表明,大动态环境下,相较于传统算法,改进的高阶迭代姿态优化算法精度提高了两个数量级。     

在微型机上应用高阶等参元有限元素法计算电磁场

本文提出了求解高阶等参元有限元方程的单元系数存贮方式及相应的迭代格式,有效降低了内存占用量,使得有可能在微型机上用高阶等参元有限元法求解较大型的电磁场问题。本文还用拉格朗日乘子法推导了含有电位未知的等值面场域的有限元方程,并通过引入广义节点,将本文的方法应用到这类场域。     

电力系统最近负荷边界的计算方法

确定电力系统最近的负荷边界点对研究系统的静态稳定有着重要的意义。本文以节点电压和支路电流为状态变量的混合电力网络方程为研究基础,建立了代表系统稳定边界的特征方程,明确了在电压静态稳定临界圆上的边界条件。通过几何分析找到负荷点与对应的稳定边界的最近距离方程,建立了最小负荷边界的附加方程形成求解方程组,方程组采用牛顿迭代算法求解,为了避免在负荷边界附近雅可比矩阵奇异,算法采用了对雅可比矩阵中临界点替代的方法进行计算。仿真计算结果表明,该方法是正确的和有效的。     

永磁同步电机位置伺服系统迭代学习控制

为了解决永磁同步电机位置伺服系统中的高阶非线性、强耦合性以及外部干扰,从而获得期望的跟踪精度,根据永磁同步电机位置伺服系统模型的特殊性提出了一种改进型迭代学习控制方法。有别于传统迭代学习控制方法中对系统误差求一阶导数,改进型迭代学习控制算法对误差求二阶导数后,设计D-型迭代学习控制策略,利用数学知识严格证明了算法收敛性,并推导出其收敛条件。算法解决了传统控制难以实现高精度永磁同步电机位置伺服的问题,利用迭代学习控制策略,使得系统能够达到期望的跟踪精度。仿真和实验结果表明了该算法的有效性。相较于传统方法,迭代学习控制策略误差更小,精度更高。     

几种高阶收敛的Levenberg-Marquardt方法在潮流计算中的应用

针对现代电力系统日益复杂的运行工况使得常规潮流算法面临不收敛的问题,在已有三阶和四阶收敛的改进Levenberg-Marquardt(LM)算法的基础上,通过不断引入LM近似迭代步,提出了2种高阶收敛的LM算法(五阶收敛的LM算法(LM5)、六阶收敛的LM算法(LM6))用于电力系统潮流计算。根据所提方法得到的最小二乘解,分析系统薄弱节点的相关信息,为电力运行部门潮流调整以及潮流收敛性的改善,提供有价值的参考信息。为了体现所提算法的收敛性和鲁棒性,将所提算法、牛顿法、二阶收敛LM法(LM2)、三阶收敛LM法(LM3)、四阶收敛LM法(LM4)分别在"良态"、"不同初始点位置"、"重负荷"、"小阻抗支路"、"线路或发电机故障"等工况下进行测试。算例表明:"良态"情况下,所提的高阶收敛LM算法具有迭代次数少、雅可比矩阵计算次数少的特点;"病态"情况下,在一定程度范围内,引入近似LM迭代步能够改善潮流收敛性,但超出该程度范围,不断引入近似LM迭代步对潮流收敛性的改善作用不明显。     

广义特勒根潮流计算方法

在电流注入型潮流模型基础上,利用广义特勒根定理的小扰动定理,提出了一种新的电力系统潮流计算方 法——广义特勒根潮流计算方法。这种方法在每次迭代过程中,不需要重新对雅可比矩阵因式分解,只需在 首次迭代时作一次因式分解即可。通过算例结果分析得出,广义特勒根潮流算法比定雅可比法在收敛性和计 算时间上都更为理想。     

阶梯形水轮机主轴临界转速计算的TI程序

介绍了用传递矩阵法和剩余弯矩法相结合计算水轮机主轴临界转速的基本原理,并针对TI—59型计算器编制了程序框图。利用该程序可计算阶梯形主轴及等刚度轴的一阶和高阶临界转速,具有准确、易懂、方便的优点。     

抛物线类渠道断面收缩水深的计算通式

为了得到抛物线类渠道收缩水深的显函数计算通式,该文首次提出基线函数增量法的概念并采用该方法确定函数的参数。通过对抛物线型渠道断面收缩水深的基本方程进行恒等变换,取得简单快速收敛的迭代公式;根据无量纲收缩水深与已知量综合参数之间的数值分析,采用基线函数增量法确定迭代初值函数中的参数并应用迭代理论,得到了n次抛物线型渠道收缩水深的直接计算通式。误差分析及实例计算表明,在工程常用范围即无量纲收缩水深α∈(0,0.5]范围内,在工程常用抛物线指数n∈[1,5]范围,收缩水深最大相对误差小于0.52%,在抛物线指数n∈[1,100]范围内,收缩水深的最大相对误差小于0.85%,计算公式形式简单、精度高、通用性强。     

应用传递矩阵—参数匹配法计算转子固有频率和灵敏度

传递矩阵方法是目前应用广泛的一种转子动力特性计算分析方法,但是当节点数较多或者求争高阶振型时,该方法容易出现数值溢出,振型畸变等异常现象,计算结果误差较大。该文提出了一种基于传递矩阵和参数匹配相融合的改进传递矩阵方法,新方法将转子系统分成多个子系统,对各子系统建立传递矩阵模型,然后利用各子系统在结合面处参数匹配条件建立系统特征方程,进而求解出系统特征值,这种方法克服传统传递矩阵方法的缺点,可以非常方便地用来分析多跨或多转子系统振动特性,该文同时给出了固有频率对转子系统参数变化灵敏度的计算方法,实例表明该方法计算精度与Riccatti方法相当。     

用耦合有限元方法计算高压电器电场的研究

本文将两种高阶有限单元 (高阶亚参有限单元和高阶等参有限单元 )结合在一起 ,研究了一种适用于高压电器电场计算的耦合有限元方法 ,它可进一步提高高压电器内部电场计算的准确度     

晶闸管整流系统交流电路的稳定计算

由于调节器对整流器的负载的闭环调节作用,整流系统的交流电路又自成一闭环系统,其特征方程表征着交流电路的稳定条件。引言假设时间t簇。一,晶闸管整流系统运行于额定稳定状态。在时间t》0*的过渡过程中,根据叠加原理,将     

考虑高阶奇异性项时的J积分计算

运用广义变分原理计算出包含高阶项的J积分数值,证明对于非小范围屈服的问题,高阶奇异性项对J积分有很大的贡献。     

多步高阶隐式泰勒级数法暂态稳定计算

高阶泰勒级数法是一种优秀的快速暂态稳定算法,但由于其数值稳定域的限制,在进行多摆或更长时间的仿真计算时,高阶泰勒级数法的应用受到了局限。基于高阶泰勒级数法的高阶导数递推关系和多步高阶导数积分通式,提出了同时具有高阶数和大数值稳定域特性的暂态稳定时域仿真算法——多步高阶隐式泰勒级数法。所提方法保留了原泰勒级数法准确、快速、递推和编程简单的优点,同时其数值稳定域能够包含复平面的左半平面。算例结果表明方法简洁、准确,有效地改进了高阶Taylor级数法的数值稳定性。     

韶山Ⅳ型电力机车谐波电流的分析计算

谐波污染是当前电力系统中的一大问题。为了定量地分析电力机车产生的谐波电流对电力系统的影响,根据国产韶山Ⅳ(SS4)型电力机车的电路,建立了一种适用于电力机车在牵引工况下的数学模型,利用牛顿-拉夫逊法进行迭代求解,得出SS4型电力机车的谐波电流,为进一步研究SS4型电力机车对电力系统的影响提供了可靠的依据。     

多步高阶暂态稳定计算方法

基于高阶Taylor级数暂态稳定计算方法,并结合多步积分公式,提出了多步高阶暂态稳定计算方法。通过设计多步多导数的数值积分格式,增加了原方法的精度阶数,从而降低了导数递推的计算消耗。该方法保留了原Taylor级数法高阶数、大步长且结构简单易于实现等优点,并且能够方便地与单步Taylor级数法配合使用,从而在提高计算效率的同时保证了其灵活性。算例结果表明该方法简洁有效,为基于高阶Taylor展开技术的暂态稳定计算研究提供了新的发展。     

基于SDC的电力系统高精度动态仿真方法

动态仿真数值计算结果的准确性对电力系统规划运行具有重要的意义。该文提出一种具备辛特性的谱亏损校正(spectral deferred correction,SDC)积分方法应用于电力系统动态仿真。该方法在低阶积分方法的基础上,结合Gauss型正交多项式插值构造一种高阶谱积分校正量,并采用迭代的方式对低阶计算结果进行校正,从而获得高阶收敛精度和大步长仿真能力。在采用交替求解法时,该方法具备很好的程序兼容性,易于完成现有仿真程序的改造。该文基于一个小系统验证SDC方法的高精度收敛特性和辛特性,并基于全过程动态仿真程序PSD-FDS,针对IEEE标准140节点系统对比分析SDC方法和梯形积分方法在不同步长下的仿真特性。结果表明SDC方法仿真结果更加准确可靠,不仅具有高阶收敛精度,还能够有效克服梯形积分方法在长时间计算过程中存在的累积误差和相位滞后问题。     

水轮机瞬变计算的快速收敛方法研究

本提出了一种新的迭代初值选择方法，改进并发展了误差函数校正迭代方法。建议在进行水头迭代时采用误差校正迭代序列，进行转速迭代时采用加权校正迭代序列。某电站过渡过程的计算结果表明；采用本提出的方法可有效地改进可收敛性，提高收敛速度，节省计算时间６９．５％。     

多步高阶隐式泰勒级数法暂态稳定计算

高阶泰勒级数法是一种优秀的快速暂态稳定算法,但由于其数值稳定域的限制,在进行多摆或更长时间的仿真计算时,高阶泰勒级数法的应用受到了局限.基于高阶泰勒级数法的高阶导数递推关系和多步高阶导数积分通式,提出了同时具有高阶数和大数值稳定域特性的暂态稳定时域仿真算法——多步高阶隐式泰勒级数法.所提方法保留了原泰勒级数法准确、快速、递推和编程简单的优点,同时其数值稳定域能够包含复平面的左半平面.算例结果表明方法简洁、准确,有效地改进了高阶Taylor级数法的数值稳定性.