计及暂态稳定约束的可用传输容量计算

以摇摆曲线的失稳轨迹在对应时间段上的积分值作为确定暂态失稳程度的判据，将计及暂态稳定约束的可用传输容量计算问题等值变换为常规最优潮流问题。克服了由于引入暂态稳定约束引起的雅可比矩阵及海森矩阵的计算困难，因此可采用具有二阶收敛性的直接非线性原对偶内点算法求解该模型。此外，该文首次提出了暂态稳定约束最有效部分的概念，减少了在每次迭代过程中雅可比矩阵及海森矩阵的计算量，提高了算法的计算速度和收敛性，并通过算例证明了本算法的正确性和有效性。     

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。     

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.     

基于自动微分技术的含UPFC电力系统最优潮流

根据UPFC的稳态潮流模型,提出了基于原对偶内点法与自动微分(AD)技术相结合的含UPFC最优潮流算法。采用自动微分技术实现了雅可比矩阵和海森矩阵的自动生成,减少了微分表达式的推导,从而提高了开发效率。算例仿真结果表明,该算法对含UPFC的OPF模型具有良好的适用性和收敛性。     

电力系统潮流计算的一种新算法

电力系统潮流计算有多种方法 ,而快速解耦法是电力系统潮流计算广泛使用的一种方法 ,这是因为快速解耦法的程序设计较牛顿法简单 ,同时其计算速度快 ,内存占用量小且具有较好的收敛性。但快速解耦法假设条件不满足 ,可能会出现迭代次数增加或不收敛 ,而一些病态系统 ,如重负荷系统、且有梳子状放射结构网络的系统以及具有邻近多跟运行条件的系统 ,会出现计算过程的振荡或不收敛的情况。本文将快速解耦法和最小潮流算法结合起来 ,形成一种新的潮流计算方法——带有最优乘子的快速解耦法。它将两者的优点结合起来并克服了各自的缺点。1　最优…     

旋转备用的经济分配及其内点法实现

在最优潮流中，发电机组出力通常是独立变量，然而系统的旋转备用约束增加了发电机组出力间的耦合关系。基于非线性内点法针对实时旋转备用最优分配问题提出了一种解耦算法，使得发电机约束矩阵和网络约束矩阵在最优潮流中能够单独进行得到。进一步推导得到一个降阶的KKT（Karush-Kuhn-Tucker）系统，其规模由网络自身大小决定，仅通过修改扩展海森矩阵元素即可计及旋转备用约束的影响，并使用先进的超级稀疏技术全面分析、研究了该降阶KKT系统的稀疏结构。该算法涉及的旋转备用也包括了切负荷。     

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.     

旋转备用的经济分配及其内点法实现

在最优潮流中,发电机组出力通常是独立变量,然而系统的旋转备用约束增加了发电机组出力间的耦合关系。基于非线性内点法针对实时旋转备用最优分配问题提出了一种解耦算法,使得发电机约束矩阵和网络约束矩阵在最优潮流中能够单独进行得到。进一步推导得到一个降阶的KKT(Karush-Kuhn-Tucker)系统,其规模由网络自身大小决定,仅通过修改扩展海森矩阵元素即可计及旋转备用约束的影响,并使用先进的超级稀疏技术全面分析、研究了该降阶KKT系统的稀疏结构。该算法涉及的旋转备用也包括了切负荷。     

基于内点法的快速解耦最优潮流算法

在电力市场环境下,最优潮流是计算实时电价的有力工具,因而就对最优潮流的计算速度提出了更高的要求。为适应一需求,本文在常规的内点法最优潮流的基础上提出了快速解耦内点法最优潮流,即把快速解耦的思想引入进来使其修正方程系数矩阵常数化,使每次迭代所需时间大大缩短,显著提高了计算速度。通过测试系统的计算表明该算法具有计算速度快,鲁棒性好的特点。     

以对称反对称分裂预条件处理GMRES(m)的不精确牛顿法潮流计算

针对大规模电力系统修正方程式高度稀疏的特点,研究了一种基于对称反对称预处理的不精确牛顿法。利用矩阵的对称反对称分裂,提出一种新的预处理子,并将其与GMRES(m)算法相结合,改进潮流计算的收敛性和收敛速度。IEEE300节点系统的计算结果验证了所提算法的有效性。     

Continuation fast decoupled power flow with secant predictor

The conventional Newton and fast decoupled power flow methods are considered inadequate for obtaining the maximum loading point of power systems due to ill-conditioning problems at and near this critical point. At this point, the Jacobian matrix of the Newton method becomes singular. In addition, it is widely accepted that the P-V and Q-/spl theta/ decoupling assumptions made for the fast decoupled power flow formulation no longer hold. However, in this paper, a new fast decoupled power flow is presented that becomes adequate for the computation of the maximum loading point by simply using the reactive power injection of a selected PV bus as a continuation parameter. Besides, fast decoupled methods using V and /spl theta/ as parameters and a secant predictor are also presented. These new versions are compared to each other with the purpose of pointing out their features, as well as the influence of reactive power and transformer tap limits. The results obtained for the IEEE systems (14 and 118 buses) show that the characteristics of the conventional method are enhanced and the region of convergence around the singular solution is enlarged.     

基于可变预处理的Newton—FGMRES算法在潮流计算中的应用

为了适应电力系统大电网互联及潮流计算大规模、高速度、无简化的发展趋势,在Krylov子空间方法的基础上提出一种用于求解非线性方程组Newton—FGMRES算法。将ILU（0）可变预处理引入GMRES算法并且在迭代过程中对预处理矩阵进行Broyden秩1修正,改善了线性方程组系数矩阵的特征值分布特性,运用一阶有限差分技术,无需显式形成Jaeobian矩阵。将算法用于IEEE 118及IEEE300标准电力系统潮流计算,与其他几种非精确牛顿法的仿真对比表明,Newton—FGMRES具有良好的收敛性和较小的计算量,是针对大型系统潮流计算的有效方法。     

线路开断下牛顿潮流的补偿算法

利用补偿算法处理ＰＱ解耦潮流中的线路开断问题,获得了很大成功,原则上,补偿算法也能适用牛顿潮流解,但其具体实施方法迄今未见报导,文章提出了将补偿法用于线路开断下ＮＲ潮流的实施方案,并与重新形成线路开断后雅可比矩阵的牛顿银法在ＩＥＥＥ１４,３０以有５７节点算例系统上进行了数值试验和比较,结果说明了文章所述算法的正确性和可用性。     

柔性交流输电系统的潮流计算

总结了柔性交流输电系统潮流计算的现状,就基本问题展开了讨论,提出了一些新观点和一种新的潮流计算方法。状态变量的合理选取,传统潮流方程和ＦＡＣＴＳ元件约束方程的联立求解为快速收敛和实际应用打下了基础,算例支持了本文思想和算法的正确性。     

极坐标下含零注入约束的电力系统状态估计的修正牛顿法与快速解耦估计

如何保证零注入节点的注入功率在状态估计结果中严格为0是电力系统状态估计研究中的重要问题。在直角坐标下,由于零注入约束为线性约束,可使用修正牛顿法来有效地解决这一问题。因此,借鉴直角坐标下修正牛顿法的思路,提出了极坐标下的修正牛顿法和修正快速解耦估计。这些方法的计算流程与传统的极坐标下的牛顿法和快速解耦估计非常相似,计算速度与大权重法相当,同时能够保证零注入约束严格满足。仿真结果验证了所得结论。     

基于状态空间线性变换的主动配电网分布式电压控制

大规模分布式发电的接入使得主动配电网电压控制问题日益凸显。受限于配电网模型参数的精度,传统集中式的电压控制和基于模型的分布式电压控制策略效果受到显著影响。提出了一种基于状态空间线性升维变换的主动配电网分布式电压控制方法。通过矩阵分裂方法实现了海森矩阵的分布式求逆,将分布式控制收敛速提升至超线性收敛。基于Koopman数据驱动方法,利用配电网历史运行数据作为训练样本,构建高维线性精确潮流模型,从而推导得到电压-无功全局灵敏度,以此校正分布式牛顿控制中的迭代方向。算例结果证明,相比依赖于模型的分布式电压控制方法,所提方法具有更快的收敛速度和更优的控制收敛结果,且不受参数不精确问题影响,具有更强的工程适用性。     

Decomposition-coordination interior point method and its application to multi-area optimal reactive power flow

A decomposition-coordination interior point method (DIPM) is presented and applied to the multi-area optimal reactive power flow (ORPF) problem in this paper. In the method, the area distributed ORPF problem is first formed by introducing duplicated border variables. Then the nonlinear primal dual interior point method (IPM) is directly applied to the distributed ORPF problem in which a Newton system with border-matrix-blocks is formulated. Finally the overall ORPF problem is solved in decomposition iterations with the Newton system being decoupled. The proposed DIPM inherits the good performance of the traditional IPM with a feature appropriate for distributed calculations among multiple areas. It can be easily extended to other distributed optimization problems of power systems. Numeric results of five IEEE Test Systems are demonstrated and comparisons are made with those obtained using the traditional auxiliary problem principle (APP) method. The results show that the DIPM for the multi-area OPRF problem requires less iterations and CPU time, has better stability in convergence, and reaches better optimality compared to the traditional auxiliary problem principle method.     

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。