应用网格平台的潮流计算并行算法

随着计算机和网络技术的发展,传统的某些计算方法已经不能满足电力系统实时在线评估的要求.在网格平台下,可以对已有的电力系统分析算法进行改进或研究新的能够满足分布式并行计算的算法.针对最基本的潮流计算问题,基于矩阵求逆的分块递推法和分解叠加法,研究其并行算法并应用到电力网格中以快速求解潮流问题.仿真结果说明这2种并行算法在网格平台下有很好的加速比,能有效地提高潮流计算速度.     

多层电力系统的异步迭代分布式潮流计算

构建了多层分布式潮流计算系统,研究了分布式潮流异步协调算法,并进行了两层和多层的异步迭代潮流计算。IEEE标准系统测试结果表明,通过选取合适的松弛因子,分布式潮流算法可获得较高收敛性,并能有效克服同步算法存在的同步等待问题,适用于在广域网络环境潮流计算。     

用常规潮流程序直接计算含统一潮流控制顺的电力网络潮流

文章介绍了一种用常规潮流计算程序直接含多个统一潮流控制顺（ＵＰＦＣ）的电力网络潮流的方法。     

含分布式电源的配电网潮流计算

分布式电源（DG）的发展给传统的电力系统注入了新的活力。文中介绍了DG与电网互联的3种常见接口形式,对异步发电机、无励磁调节能力的同步发电机和燃料电池等几种典型DG的运行方式和控制特性进行了研究,建立了各自在潮流计算中所需的数学模型,并在此基础上提出了基于灵敏度补偿的配电网潮流计算方法,该方法适合包含各种不同DG形式的多电源配电系统。将提出的方法用于90节点配电系统进行测试,测试结果表明该方法是可行的。     

网格计算环境下输配电网联合潮流计算

为满足大规模输、配电网的实时潮流计算的快速计算要求,在网格计算环境下基于配电网的结构特点对配电线路按空间划分来进行并行化处理,在输配电网的边界进行功率交换与迭代,构造了输配电网联合潮流并行算法。网格并行计算的输电网和高压配网子区域中使用P-Q分解法,中压配电网子区域使用改进支路电流法,其利用节点—支路关联矩阵来描绘辐射或弱环结构的配电网络,采用节点、支路分层编号加快矩阵运算速度,利用三相拓扑扩展和矩阵增广实现三相潮流计算,采用Gauss-Seidel 恒定电压幅值迭代补偿方法解决配电网弱环结构。在网格计算环境以上海输配电网为算例进行了计算,算例结果验证了所提算法的有效性。     

基于潮流方程组拼接模式的互联系统分布式潮流计算

目前互联电力系统使用集中式和分布式建模2种思路来获得全局广域潮流解,2种思路各有优缺点。文中力图将两者的优点结合起来,提出了一种带有集中式特点的分布式潮流拼接算法。该算法将各子网的导纳矩阵、节点注入功率向量、节点类型信息向量拼接起来构成全局潮流方程组,据其在某个子网侧计算出全局潮流后,将其余子网的潮流数据传送回去从而获得全网的分布式潮流。拼接算法无需进行全网一体化建模或模型拼接,各子网间亦无需进行协调迭代计算,但所求得的潮流计算结果却与一体化建模时完全一致。在IEEE9节点系统上进行的数值仿真实验表明了所述拼接算法具有较突出的优势。     

一种基于开源软件的新型电力系统网格计算平台

提出了一种能够实现分布式并行计算的新型开源电力系统网格计算平台。该网格计算平台是基于互联网的若干开源软件,通过软件技术,把高效网格分析处理软件Gridgain整合到电力系统仿真软件InterPSS中,构建了一个高效的电力系统分布式并行计算平台。与现有的分布式并行计算平台相比,该平台具有建立和维护简单、源代码开放和极强的可扩展性等特点,因而具有更广阔的发展空间和应用前景。应用一个算例展示了如何通过简单的步骤对其功能进行扩展。     

含各种分布式电源的潮流计算

分布式电源并入配电网区别于传统配电网的模式,对配电网规划、电能质量、网络损耗等都会带来一定的影响[1-4]。为了尽可能发挥分布式发电的优势,降低其并网带来的不利影响,对微型燃气轮机、风力发电、燃料电池和光伏发电等分布式电源模型进行分析[5-8],对PQ型、PV型、PI型和PQ(V)型节点进行处理[9-12],通过改进的前推回代法对各种分布式电源有效并入配电网进行潮流计算,以IEEE33节点算例为基础,应用Matlab仿真软件进行测试,结果表明该方法的有效性及可行性。     

基于GPU的电力系统并行潮流计算的实现

在研究GPU通用计算方法和潮流计算算法的基础上,针对GPU计算密集、高度并行化等特点,对潮流计算牛顿法进行了适当的简化,并应用统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)的开发平台,提出了一种基于GPU的并行潮流计算程序的设计方法.仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为电力系统并行潮流计算的研究提供了一种可行的方法.     

基于GPU的电力系统并行潮流计算的实现

在研究GPU通用计算方法和潮流计算算法的基础上,针对GPU计算密集、高度并行化等特点,对潮流计算牛顿法进行了适当的简化,并应用统一计算设备架构（Compute Unified Device Architecture,CUDA）的开发平台,提出了一种基于GPU的并行潮流计算程序的设计方法。仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为电力系统并行潮流计算的研究提供了一种可行的方法。     

适应分布式电源的输配电网协调潮流算法

针对未来分布式电源逐渐增多的背景,输、配电网间潮流耦合关系将趋于复杂化,必须将输电网、配电网潮流统一进行分析。对此,建立了以输电网与配电网边界节点电压为协调变量的全局电网分解协调计算方法,其协调量来自电压无功灵敏度,分解协调的信息就地采集,易于实施。通过算例验证表明,该方法不但能适应当前电网潮流的统一计算,而且对于分布式发电占相当比例的未来电网同样具有很好的适应性。     

基于逐步倒推法结合MATPOWER潮流计算的地市级电网网架规划方法

文章介绍了一种基于逐步倒推法结合MATPOWER潮流计算的地市级电网网架规划方法,并利用该方法对2015年荆门市电网220 kV主网架进行规划分析,实践证明该方法具可行性.     

基于网络分割的分块牛顿法潮流计算

为了提高潮流计算的速度,解决传统潮流计算方法扩展性和灵活性不足、计算量大的问题,提出了一种基于网络分割的分块牛顿潮流计算新方法,其特点是通过选择联络线将电网划分为若干个规模较小的子网络,然后对各子网络分别建立潮流计算方程,通过线性变换、联立求解和回代计算等手段,将传统牛顿法中的高维线性方程组转化为多个低维线性方程组进行求解;该方法不改变传统牛顿法的计算精度和收敛性,易于并行实现。对测试系统的分析表明,该方法具有潜在的可并行优势,网络规模越大,优势越明显,并可有效地提高潮流计算的效率。     

基于云计算的智能电网营销管理系统

文章针对智能电网中电力营销管理系统面临的问题与考验,构建了基于云计算的电网营销管理信息系统。其总体架构包括基础设施层、应用接口层、应用服务层和用户接口层。文章提出了按需定制的电力营销服务模式,将电力营销服务定制为3个步骤：定义原子级服务模块并提取业务流程规则,由服务供应商提供;遵循流程规则,利用原子级服务模块组合业务流程,由电力营销部门完成;调用相应的业务流程服务,即电力营销客户按需调用。     

基于PC机群的电力系统小干扰稳定分布式并行算法

大区电网互联后,系统弱阻尼动态稳定问题突出使区域间的低频振荡现象时有发生。对大规模电网进行小干扰稳定分析时,电网数据按地理位置分布,各电网仅拥有本网的数据,全网数据收集困难;超大规模电网对应的高阶代数/微分方程组模型在线性化之后的矩阵规模庞大,特征值求解速度慢,这些都要求从分布式及并行计算的角度去研究小干扰稳定问题。该文基于中国电力科学研究院提出的"端口逆矩阵并行解法",提出并实现了小干扰稳定特征值求解的"逆迭代转Rayleigh商迭代法分布式并行算法"和"同时迭代法分布式并行算法"。所提出的小干扰稳定特征值分布式并行解法,通讯次数少,每次的通讯量小,具备分布式计算的实际应用前景。应用所开发的小干扰稳定并行计算程序,在实际大规模系统上进行了测试和分析,验证了所提出算法的正确性和有效性。     

基于异步迭代的交直流互联系统分布式动态潮流计算

交直流互联电网与调度中心独立计算模式之间存在矛盾,给电网分析和监控带来种种弊端.为克服这一矛盾,在基于异步迭代模式的分布式动态潮流(ADDPF)算法的基础上,提出了以高压直流线路为联络线的交直流互联系统ADDPF算法.该方法针对两端直流系统,直流线路在其两端子系统重复建模,内层交直流潮流计算采用交替求解法,外层将直流线路等值为交流线路构造不动点迭代格式,不断修正外边界节点注入功率实现全网潮流计算.将IEEE标准系统扩展为交直流系统进行测试,可获得与全网一致的动态潮流解.     

基于云计算的智能电网调度系统设计研究

基于云计算技术,采用改进遗传算法对智能电网调度系统进行建模与研究。通过搭建云计算平台系统,对基于云计算的智能电网调度系统模型任务调度模型进行搭建。确定各个子任务的适应度函数、选择函数、变异函数以及交叉函数,通过遗传迭代至误差允许范围内,得到数据范围内的最优解。最后,4种电网调度算法对10个工作任务的完成时间进行比较,结果表明,所建立的智能电网调度系统具有良好的工作效率。     

含分布式发电的配电网潮流计算

分布式发电的引入,不可避免地对配电网运行和安全产生很大影响,因此必须对含分布式发电的配电网潮流进行计算和调整。引入了基于参与因子调整的分布式松弛母线模型,应用牛顿拉夫逊法求取基于网损灵敏度的参与因子,通过参与因子计算变电站和各个分布式发电参与有功网损分配的贡献,从而形成含分布式发电的配电网潮流计算方法。该方法充分考虑了负荷分配,以及功率不平衡量由多个松弛节点分摊。将所提方法在多个测试系统进行了仿真计算,经与常规潮流算法比较可知,所提方法是有效的。