电力系统稳定计算中的快速解网方法：伪牛顿法

为了解决电力系统稳定计算中网络方程求解费时过多的问题,本文在牛顿一拉夫逊法潮流计算的基础上导出了网络方程求解的新方法——伪牛顿法。该方法考虑了发电机的凸极效应及负荷的综合特性,由于在一定时间段内不修正或少修正雅可比矩阵中的元素及采用三角分解等矩阵运算,从而节约了大量的机时,提高了效率。该方法具有较好的收敛性并已用于电力系统中期动态模拟中。     

利用混合块消去算法的电压稳定负荷裕度灵敏度计算

电力系统中目前多采用潮流雅可比矩阵在鞍结分歧点(saddle-node bifurcation point,SNBP)零特征值对应的左特征向量计算负荷裕度对参数变化的灵敏度,存在零特征值左特征向量和负荷裕度高阶灵敏度不容易计算等难题。与传统方法不同,给出了一种直角坐标中通过递归求解系列线性方程组计算任意阶负荷裕度灵敏度的方法。线性方程组的右端向量通过双线性函数计算,采用W.Govaerts提出的数值向后稳定(backward stable)的混合块消去(mixed block elimination,BEM)算法求解线性方程组。在计算各阶灵敏度时,只需一次潮流雅可比矩阵三角分解。以实际电网为背景研究了网络参数、负荷变化、支路开断等对负荷裕度的影响。计算结果表明,当参数变化范围较大或系统非线性程度较强时,高阶灵敏度的计算精度要远高于1阶灵敏度,且不需要附加太多计算量。     

电力系统大型稀疏矩阵的快速解法

本文介绍在电力系统大型稀疏矩阵的直接解法中,稀疏按列消去的程序技巧。 在电力系统网络方程的计算中,广泛应用了以三角分解为基础的按行的高斯消去法及按行的三角分解法。本文介绍的稀疏按列消去程序技巧,大大减少了寻找次数,由n~2阶次降低为n阶次,将使网络方程分解的计算速度有较大的提高。 实际计算表明,对于33节点系统的P—Q分解法潮流计算形成两个因子表的总时间,还不到一次迭代时间;而有的计算程序则需要5～10次迭代时间。对这个结果,文中做了分折。本文末尾还给出了这部分的DJS—21机ALGOL-60的标准程序。     

电科院交直流电力系统综合计算程序的推广应用

电科院开发的电力系统综合计算程序,经过十多年的实际应用和不断更新,已经发展成为功能广泛、使用方便、适应我国电网特点的能分析计算交直流混合电力系统各类复杂问题的计算程序。交直流电力系统综合计算程序的新版本功能齐全,可以完成电力系统规划、设计、运行各方面提出的多种计算任务,如:交直流混合电力系统的潮流计算,多重复杂故障短路电流计算,输电线的工频过电压和潜供电流计算,复故障暂态稳定和动态稳定计算,实用判据静稳定计算,发电机失磁异步运行计算等,在计算中可以考虑无功静止补偿器、新型励磁调节器和电力系统稳定器(PSS)等的作用以及冲击负荷对系统的影响等。     

交直流混合电力系统潮流计算在IBM—PC王安—PC机上应用简介

潮流计算是电力系统计算中的主要计算过程,它是系统稳定计算、短路电流计算及无功补偿计算等多项计算过程的基础;同时它的运算结论又是电力系统调度、运行中主要依据之一。本文将介绍我所于1985年12月在 IBM—PC(王安—PC)微型机上调试通过的交直流混合电力系统潮流计算程序,以供读者参考。一、简介本程序可计算电网规模为:不超过500条交流支路,300个交流节点及10条两端直流输电线路。其中网络设置中 PH 节点不超过16个,PV 节点不超过91个。程序中采用静态优化进行节点最优顺序处理;通过 PQ 分解法计算潮流。可得到:     

电力系统潮流计算综合程序

电力系统潮流综合程序,是将电力系统离线计算的三大程序:潮流、短路、动稳定合在     

考虑电源与负荷间存在非正定相关性的概率潮流计算方法研究

随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计算无法进行的问题。文章提出一种新颖的处理相关性矩阵非正定的半不变量法,将修正Barzilai-Borwein梯度法与Nataf变换相结合,解决变量间相关矩阵非正定问题,并在IEEE-33节点系统中分析新型电力系统各类电源和负荷相关性对计算结果的影响,验证文章所提方法准确性。     

基于PSASP的电网潮流与稳定性计算分析

PS ASP软件包的应用,实现了电力系统的各种运算分析,运用电力系统分析综合程序PSASP进行电力系统潮流和电压稳定计算,通过算例分析出系统的电压稳定临界点、系统薄弱节点等数据,证明了可以通过PSASP软件计算出各线路上的潮流分布和电压稳定极限及稳定裕度,从而保证电力系统运行稳定。     

一类潮流跟踪算法的可行性分析

基于顺流或逆流分配矩阵的潮流跟踪算法已在电力系统功率分解、网损分摊和费用分摊等电力市场问题中得到广泛应用,但其可行性和正确性还未得到理论证明.本文分析了顺流分配矩阵的对角占优、上三角等特点,给出该矩阵与节点注入功率矩阵、负荷矩阵间的量化关系,提出发电机对负荷分配系数矩阵的概念,基于此应用矩阵理论证明了基于顺流分配矩阵的潮流跟踪算法的正确性,即发电机对负荷的分配系数矩阵各列元素之和为1.这为该类方法的拓展应用提供了一定的理论基础.应用IEEE-30和NewEngland 39节点系统,证实了本文理论分析的正确性,也证实了该算法的有效性和可行性.     

用奇异值分解法对二级电压控制效果的分析

选取系统潮流雅可比矩阵的最小奇异值作为电力系统稳定裕度的相对量度,利用奇异值分解 法分析与评价二级电压控制对电力系统稳定性的影响。对两机系统在负荷微增、接 地短路故障以及重负荷微小扰动下分别进行了时域仿真,结果表明,二级电压控制通过重新 配置区域无功,使系统结构得到一定改善,增大了潮流雅可比矩阵的最小奇异值,也即增加 了系统的稳定裕度,从而提高了系统的稳定性。因此,二级电压控制是延缓电力系统电压崩 溃的有效手段。     

非解析复变电力系统电压稳定的动态分析方法

由于电力系统是非解析复变系统,节点电压不是负荷电流的解析复变函数。在复数域内,节点电压不能直接对负荷电流求导,所以尚没有文献应用动态分析方法研究电力系统的电压稳定性。提出非解析复变电力系统的动态分析方法,定义电力系统综合动态等值阻抗,证明电力系统达到极大传输功率的必要条件是系统综合动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻抗模。仿真计算表明:电力系统极大传输功率的必要条件是正确的;阻抗模裕度最小值决定系统电压稳定整体水平,重点监控最小阻抗模裕度节点的电压稳定水平最有价值。动态分析方法为进一步建立电力系统非线性等值模型及应用非线性等值模型快速准确计算极限潮流提供了理论基础。电力系统极大传输功率判据也可用于判断大规模电力系统潮流解是否可行。     

复合矩阵法中应用的子程序简介及用例

前言复合矩阵法是日本新潟大学日原良造教授研究出的电力系统计算新方法。本文作者曾在1984年12期《电力技术》上论证过它的基本原理。在计算机上用复合矩阵法计算电力系统时为了避免程序过长和复杂,日原良造教授和他的学生编写了一些子程序。用这些子程序编写复合矩阵法计算电力系统程序是得心应手的。本文先介绍子程序名称引用和功能,然后通过一个例子,说明如何运用这些子程序。     

电力系统潮流计算中的用户自定义模型

本文介绍了潮流计算中的用户自定义模型方法。该方法为潮流计算中实现电力系统新型元件和控制技术的模拟提供了强有力的工具。该方法已在电科院的《电力系统分析综合程序》中实现,并已应用于实际电力系统的计算。     

潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键。通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析。仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显。     

潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键.通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析.仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显.     

电力系统静态电压稳定极限及裕度计算综述

介绍几种静态电压稳定极限指标,如负荷裕度、雅可比矩阵奇异值、灵敏度指标、阻抗模等;对静态电压稳定极限及裕度的计算方法,包括奇异值分解法、灵敏度法、连续潮流法、直接法、非线性规划法等进行详细的总结和评述,指出它们各自优缺点;重点介绍计算一种N-1故障情况下电压稳定极限及其裕度的新方法,计算速度快,该方法具有很强的实用价值;最后介绍提高电压稳定的一些应对措施。通过全文可对目前静态电压稳定极限及裕度计算方法有一个全面了解和充分认识。     

实用的可视化电力系统软件的开发与应用

随着电力系统规模的不断扩大．运用手算方法解决电力系统计算已不可能。传统的编程技术大多是基于文本操作界面的，其计算复杂且结果不直观。为此利用MATLAB与Visual C 计算机技术开发了电力系统的可视化软件。它包括电力系统短路电流计算、潮流计算、稳定分析计算等电力系统常用的13个程序．具有较强的交互性、可视性和可开发性．具有强大的矩阵处理功能和绘图功能。此软件已应用于高等院校的教学中．通过计算机软件对电力系统的模拟，加深了学生对课程内容的理解．提高了学生的计算机应用能力．是有效的计算机辅助教学手段。此软件也可用于电力系统相关部门、在职人员培训及科研人员科技开发工作中。     

基于自动微分技术的电力系统计算程序灵活设计与实现

为了提高电力系统计算程序的通用性和灵活性,避免潮流及最优潮流计算时繁琐的导数公式推导,利用ADMAT自动微分工具箱设计了一种较灵活的计算程序.该程序无需手动编程构造雅克比矩阵和海森矩阵,减少了编程出错可能性,方便修改最优潮流模型、增减目标函数和约束条件.结合ADMAT工具箱的求解特点,研究了潮流方程、约束条件和目标函数的雅克比矩阵和海森矩阵的稀疏模式,对程序进行了优化.多个系统的测试结果表明,将自动微分技术应用于电力系统计算的可行性和优越性,所设计的程序具有较高的计算效率.     

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。     

华中电网稳定计算用负荷模型参数仿真研究

负荷模型是影响电力系统仿真计算的重要因素。为探讨目前华中电网调度部门实际使用的负荷模型及其参数的准确性，指导科学建模工作，利用电力系统分析综合程序PSASP计算了华中电网各配电网的等值阻抗，仿真结果表明目前应用的等值负荷模型参数与实际情况有一定差距，配电网络结构、运行电压、等值阻抗处理方法等因素对负荷模型等值的准确性均有影响，利用仿真得到的负荷模型等值参数可减少电压稳定问题突出的电网所需要的稳定措施量。