直角坐标牛顿——拉夫逊法潮流计算新解法

本文根据电力系统的运行提出新的假设，继而对直角坐标牛顿－拉夫逊法潮流计算采用新的求解方法，该法完全取消了雅可比矩阵所需的贮存单元，从而大大降低了对计算机存存量的要求并完全取消了稚可比矩阵的求逆运算。     

直角坐标牛顿拉夫逊潮流计算的简化方法

根据电力系统运行特点，提出了合理的假设和简化，使传统的牛顿拉夫逊直角坐标下的潮流计算数学模型的雅可比元素变为常数，因此其计算量大大减少，同时将求解数从２（ｎ－１）降到（ｎ－１）阶迭代，不仅可大大提高计算速度，同时降低了计算机贮存容量，通过３０节点系统的测试，证明了该方法的正确性。     

基于RINSIM平台的电力系统潮流计算软件开发

介绍了中核武汉自主研发的电力系统潮流计算软件,包括程序的总体设计、算法原理及工程应用案例。依托于中核武汉成熟的核电仿真技术,将潮流计算程序成功嵌入RINSIM仿真平台,实现了电力系统快捷、高效的图形化建模。     

基于MATLAB的电力系统潮流计算

基于确定电力系统中各母线的电压,各元件流过的功率和整个系统的功率损耗的目地。采用了电力系统潮流计算的方法。牛顿-拉夫逊法是数学上解非线性方程组的有效方法,有较好的收敛性。运用计算机计算完成了以下几个步骤:建立数学模型,确定解算方法,制订计算流程和编写计算程序。通过调节各变压器的非标准变比,求解出符合要求的各个节点电压,各元件流过的功率以及各条支路的功率损耗等参数。     

电力系统分析教学软件开发--电力系统潮流分析

介绍潮流教学软件的特点及总体实现过程,包括教学软件的主要功能,录入、处理、控制及输出等模块的实现。通过算例的测试,证实此教学软件具有运行稳定、结果正确、使用方便等特点,可用于教学、电力系统岗位的培训。     

修正节点接入导纳潮流算法

针对牛顿–拉夫逊法初值选取不当和PQ分解法受网络RX比例影响造成的计算不收敛问题,提出了一种修正节点接入导纳的潮流算法。理论证明该算法是正确的。算例分析表明,该方法收敛可靠、计算速度快,同时不受RX比例与初值选取的影响。     

广义快速分解潮流计算方法

快速分解潮流(FDLF)算法在当今的国内外电网调度控制中心和规划部门得到了广泛应用。在大部分情况下FDLF算法具有很高的计算效率,但对于高阻抗比的输电网和配电网,FDLF法的数学基础不再成立,其收敛性和计算效率均变差,因而FDLF无法适用于高阻抗比的输电网和配电网。针对以上问题,文中通过对节点注入有功功率/无功功率进行变换,进而得到类有功注入功率/类无功注入功率,两者具有更好的解耦特性,且这种解耦特性与阻抗比的值无关;在此基础上提出一种广义快速分解潮流(GFDLF)算法。GFDLF算法只需基于一个前提条件,而传统的FDLF算法则需要3个前提条件,因此GFDLF算法对输电网和配电网(包括高阻抗比网络)均具有良好的适应性。算例仿真验证了所提方法具有良好的收敛性和较高的计算效率。     

改进的配电网三相潮流计算方法

配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效,配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题,提出了一种初值选取方法。首先,将给定的配网三相系统除去合环支路后简化成单相系统,采用单相前推回代得出其潮流解;再利用单相潮流节点电压构造出三相对称电压,以此作为三相牛顿拉夫逊法的初值进行三相潮流计算,克服了配网潮流计算中前推回代与牛顿拉夫逊潮流算法各自的不足。IEEE33节点案例计算结果表明,该方法能够为配电网牛拉法提供合理初值并提高牛拉法收敛速度。     

一种含PV节点的配电网线性潮流计算方法

为了解决线性潮流计算方法无法处理PV节点的问题,提出了一种含PV节点的配电网线性潮流计算方法。所提方法从极坐标的牛顿-拉夫逊法潮流计算的节点功率方程出发,利用配电网的特征对节点功率方程中的非线性项进行线性近似处理,得出一种线性潮流方程。所提方法不仅适用于弱环网络,还克服了大多数线性潮流计算方法无法处理PV节点的缺陷。算例分析表明,以牛顿-拉夫逊法潮流计算结果作为基准,所提方法的最大误差的数量级保持在10~(-4),计算精度与计算效率满足配电系统快速分析的要求。     

基于面向对象编程的电力系统潮流计算软件

本文首先介绍了面向对象程序设计的基本特征、概念和方法,然后,从电力系统模型,稀疏矩阵处理,通用潮流类的构造等几个方面具体描述如何运用ＯＯＰ方法民力系统应用软件设计。     

多平衡机潮流计算在调度员潮流中的应用

在调度员潮流中。多平衡机潮流计算比常规潮流计算更加符合电力系统的实际情况。计算结果更为准确。围绕系统不平衡功率的计算,提出了多平衡机潮流计算的三种算法：静态法、准动态法和基于动态潮流理论的动态法。并对每一种算法进行了详细介绍。平衡机群中各平衡发电机进行不平衡功率的分配可以采取多种分配方式。且需要考虑发电机有功出力的限制。对照IEEE14节点标准系统的测试结果表明本文的计算方法是有效、可行的。     

基于直流区域配电的船舶电网潮流计算

考虑到船舶直流区域配电网络与传统船舶配电网络在结构上和电制上存在的差异,根据船舶直流区域配电网络的数学模型,提出一种新的潮流计算方法。针对直流网络的特点,将前推回代法和牛顿拉夫逊法做了变形,并对船舶直流区域配电网络进行了分层处理。利用改进之后的船舶直流网络潮流计算方法,分别对各层单独计算。最后通过对某船直流区域配电网络实例进行计算分析,验证了该方法的正确性。     

Elimination of floating nodes for load flow calculation

Most approaches aiming at reduction of the power flow computation time approximate the Jacobian matrix. Thus, the convergence is degraded compared to the conventional Newton method. This paper proposes a new approach for reducing the processing time by considering the fact that half of the nodes in real power systems are floating nodes that can be removed. In the conventional reduced matrix approach where the floating nodes are removed, the sparsity is lost. The method in this paper does not remove all of the floating nodes but keeps some nodes by using an optimal criterion for keeping the sparsity. The criterion is to indicate the minimum number of elements in the reduced matrix. This method has been applied to a 1000‐node test system. It was verified that the number of elements of the Jacobian has been reduced to about one‐half that of the conventional matrix. And computation time has been remarkably improved without sacrificing the convergence characteristics for the power flow computation. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 129(2): 22–30, 1999     

基于PSASP程序的短路电流计算结果分析比较探讨

PSASP是目前国内较为普遍的短路电流计算程序,针对程序中不同计算方法、不同初值条件下短路电流计算结果存在较大差异的情况,结合国内现行的短路电流计算标准,分析研究了基于潮流和基于网络条件下三相短路电流计算结果存在差异的原因。研究结论可为制定统一规范的互联电网短路电流计算条件提供依据。     

Visualization of results of load flow calculation and dynamic simulation

This paper proposes graphical representation methods of static and dynamic characteristics of power systems. The methods use the computed results of load flow calculation and dynamic stability calculation. This work develops three kinds of representation methods using maps and animation which are sequential graphical representation of maps based on dynamic stability calculation. Conventionally the results of load flow calculation and dynamic stability calculation are represented and comprehended using load flow maps or dynamic swing curve. However, quick and effective comprehension of power system characteristics by such conventional representation methods is becoming more difficult as power systems to be analyzed are becoming larger and more complicated, especially in power systems with many loops or grids. Graphical representation using the proposed methods makes it easy to understand the static and dynamic characteristics of power systems quickly and comprehensively. In addition to these methods, this paper proposes a heuristic logic that makes it possible to draw maps automatically. It is very convenient to apply these methods to arbitrary power systems even if their constitutions or characteristics are not well known.     

基于牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量方式研究

不对称的牵引负荷会引起负序功率潮流,直接影响电能计量结果的可靠和准确性,本文提出了牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量的调整方法。分析了牵引负荷负序功率分布情况,将分析结果结合牵引负荷的相关性,采用Copula理论构建牵引负荷负序功率潮流分析模型,计算牵引负荷正序功率的潮流结果以及分布和流向;依据计算结果分析牵引负荷负序功率潮流对电能计量的影响,并提出基于功率因数理论电能计量调整方案。测试结果表明：文中方法具备良好的负序功率潮流计算效果,与实际结果之间的最大差值均低于0.000 6,功率因数的取值为0.7时,能够合理、可靠地完成电能计量,保证计量结果的准确性。     

Fast computation and stable convergence technique for unbalanced load flow calculation in large‐scale systems

This paper presents a new method of unbalanced load flow calculation to improve complexity by the method of advanced symmetrical coordinates. Usually, the electric power system has been calculated only by the positive phase sequence component on the assumption that three‐phase transmission lines and loads are balanced. However, many ultrahigh‐voltage transmission lines are not transposed, and therefore mutual inductances cause negative sequence currents in the trunk transmission system. Negative sequence currents cause heating of generators and transformers, and therefore the three‐phase sequence component should be calculated accurately. We examined the fast computation and good convergence performance of unbalanced load flow calculation by models of three‐phase transmission lines, transformers, and loads. The proposed method is not the phase coordinate system but the method of symmetrical coordinates. This technique decreases numerical complexity by the use of a simplified Jacobian matrix. The convergence performance of this method is inferior to that of the usual Newton–Raphson method. As a consequence, the problem of poor convergence performance is alleviated by a technique for the newly developed deceleration Newton method. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 174(1): 17–24, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21034     

基于自适应幂级数初始点的电力系统全纯嵌入潮流并行计算

在利用全纯嵌入潮流计算方法求解电力系统潮流时,若平启动的电压幂级数初始点远离系统潮流解实际值,则易导致计算量增大,且在求解各节点电压的过程中,传统基于中央处理器(CPU)串行计算架构的计算耗时较长。提出一种基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流并行计算方法。根据系统节点导纳矩阵和平衡节点电压自适应调整系统全纯嵌入潮流的幂级数初始点,构建基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流计算模型,以加快电压幂级数的收敛。借助多核CPU计算平台实现各节点电压Padé近似的并行化,以提高系统潮流方程的求解效率。不同规模测试系统的仿真结果表明,所提方法可实现电力系统全纯嵌入潮流的高效、准确求解。     

小阻抗支路对潮流计算收敛性的影响和处理

常规潮流算法在应用于含小阻抗支路电网的计算中存在有收敛性问题。通过对含小阻抗支路电网算例的试算分析发现,在当前普通个人计算机性能条件下,使用双精度类型变量,利用高斯赛德尔法迭代两次选取初值后再使用牛顿拉夫逊法,不需要附加处理就可以解决含小阻抗支路电网潮流计算收敛性问题。将该方法应用于三个地区级电网能量管理系统的调度员潮流计算模块,表明所提方法对于解决实际问题的可行性和有效性。     

计及分布式电源接入的不平衡配电网潮流计算

随着分布式电源的不断接入配电网运行,提出一种适应于分布式电源接入趋势的三相不平衡配电网潮流计算分析方法。针对于分布式电源大量并网运行的需求,首先分析了分布式电源接入对整个配电网络中潮流分布的影响,并在此基础上建立含有分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算模型。然后根据建立的潮流计算模型,采用牛顿-拉夫逊迭代方法进行求解,同时给出三相不平衡配电网中节点导纳矩阵和雅可比矩阵的分析。最后通过在仿真系统进行算例分析,验证所提出潮流计算方法的正确性和有效性。