一种快速的定雅可比潮流算法

完美地组合了电流注入型潮流算法和保留二阶项的快速潮流算法的优点,弥补了二者的不足之处,提出了一种快速的定雅可比潮流算法。该算法修正方程式的雅可比矩阵是通过对电流注入型潮流算法PQ节点的雅可比矩阵进行改造而得来的,是一个对称的常数雅可比矩阵。修正方程式的常数项是在保留潮流方程式非线性项的基础上进行简化改进而获得的,是一个非常简单的修正公式,在迭代过程中完全不需要进行节点电压的修正和节点功率的计算。这些处理,既保证了算法的收敛性,又大大提高了计算速度。详细论述了该算法的原理及用法。最后将它与牛顿法、定雅可比牛顿算法、PQ分解法、快速解耦法（FDLF）等潮流算法在多个算例上进行了收敛性能和收敛速度的比较,结果证明该算法收敛速度远大于牛顿法和定雅可比牛顿算法,收敛能力与定雅可比牛顿算法相当,算法适用能力比PQ分解法和快速解耦法强。     

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.     

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。     

电力系统快速牛顿法潮流计算

一、引言牛顿—拉夫逊法(简称牛顿法)是解非线性方程式的一个有效方法,在电力系统潮流计算中,它具有较好的收敛性。但是,由于在每次迭代时,都必须重新计算雅可比矩阵,并对雅可比矩阵再进行三角分解,显然这将占用大部分的计算时间;尽管它通常迭代6～7次就能收敛到非常精确的解,计算速度还是比较慢。     

高斯-快速解耦潮流算法

高斯法潮流计算中,PV节点转化为PQ节点易造成计算收敛缓慢,对此文中提出了应用快速解耦法处理网络中PV节点的方法。该方法应用传统高斯法处理PQ节点,利用高斯消元法消去网络中的PQ部分,得到了一个由PV节点和平衡节点组成的网络,然后用快速解耦法求解这个网络,从而实现了算法的快速收敛。该方法有恒定的雅可比矩阵、且内存占用量小、收敛可靠、计算速度快。     

含潮流控制器的改进节点附加注入法潮流计算

通过对常规节点附加注入法和常规牛顿法的剖析比较,得出了常规节点附加注入法收敛性存在问题的主要原因在于等效附加注入项处理得不够全面.在此基础上,提出了改进的节点附加注入法,该方法在潮流方程的节点功率不平衡量中引入新的修正项,使潮流的收敛性得到改善.另外,针对常规节点附加注入PQ分解法的线性收敛特性,应用斯梯芬算法或埃特金δ2加速收敛手续对其进行加速处理,使算法的收敛性在一定程度上也得到了进一步改善,并使计算效率得到比较明显的提高.算例分析结果说明了上述两种方法的良好效果.     

具有指数收敛速度的电力系统全分布式潮流算法

为了满足互联电力系统潮流计算对数据隐私的需求,提出了一种全分布式潮流算法。该方法由内环迭代与外环迭代组成,外环迭代基于牛顿-拉夫逊法计算雅可比矩阵,内环迭代采用全分布式算法在互联电网各分区分别求解各自的潮流修正方程。该方法不需要协调层对分布式计算进行分解协调,各分区仅需要与邻居分区交换潮流方程修正量的信息,外环迭代收敛特性与全局潮流相同,内环迭代保证收敛且具有指数收敛速度。通过IEEE39节点和118节点算例的测试表明,该方法具有较高的收敛性,适合于没有协调层的分布式潮流计算。     

含潮流控制器的改进节点附加注入法潮流计算

通过对常规节点附加注入法和常规牛顿法的剖析比较,得出了常规节点附加注入法收敛性存在问题的主要原因在于等效附加注入项处理得不够全面。在此基础上,提出了改进的节点附加注入法,该方法在潮流方程的节点功率不平衡量中引入新的修正项,使潮流的收敛性得到改善。另外,针对常规节点附加注入PQ分解法的线性收敛特性,应用斯梯芬算法或埃特金δ2加速收敛手续对其进行加速处理,使算法的收敛性在一定程度上也得到了进一步改善,并使计算效率得到比较明显的提高。算例分析结果说明了上述两种方法的良好效果。     

电流注入模型的电力系统潮流计算

对基于电流注入模型的牛顿法和定雅可比潮流算法进行了研究,并将这两种方法混合起来,得到混合潮流计算方法,对比分析了表明,基于电流注入模型的潮流算法比一般模型的潮流算法在计算速度上和收敛性上优越,混合潮流算法的效果为最佳。     

牛顿法潮流计算的高效综合稀疏技术

提出了一种快速实现潮流计算的牛顿法综合潮流稀疏技术。雅可比矩阵的节点分块结构能有效提高矩阵的形成、修正与线性方程组求解效率。基于此创建了一种由十字链表层和二叉链表层构成的二层链表结构,十字链表层存储雅可比矩阵,二叉链表层存储节点导纳矩阵,两者之间的对应元素通过指针直接关联。在雅可比矩阵形成与修正过程中,通过两层链表之间的关联结构可直接从二叉链表层中提取导纳信息形成或修正十字链表层中的雅可比矩阵,避免消元操作引入的注入元对原始雅可比矩阵结构的破坏所带来的影响。十字链表层可直接应用于分块雅可比线性方程组求解操作,同时,通过保留链表结构等措施进一步提高线性方程组求解速度。通过IEEE57到波兰2746节点等5个网络的潮流计算表明:所提出的潮流综合稀疏技术相对于流行的稀疏技术,效率优势明显。