一种可变步长的暂态稳定自适应修正牛顿组合算法

为满足日益扩大的复杂互联电网的暂态仿真需求,讨论一种基于自适应修正牛顿（Shamanskii）算法和非诚实牛顿法（very dishonest Newton method,VDHN）的可变步长暂态稳定仿真组合算法。本算法在微分代数方程组联立求解框架下,首先根据隐式梯形积分局部截断误差理论,对步长进行控制,在保证精度的条件下,减少了积分步数;其次,在每时步非线性方程组迭代求解中,考虑牛顿类算法的收敛性,引入Shamanskii算法,自适应控制雅可比矩阵的更新,并进一步应用VDHN法对迭代过程中电压向量的计算进行简化。针对多组算例进行测试,讨论该算法的有效性及局限性。计算结果表明：该算法可适应不同规模算例,在故障较严重情况下,仍可较好地提升仿真效率。     

求解非光滑燃料费用函数的基于进化规划的机组最优潮流

提出求解具有非光滑燃料费用函数的存在爬坡率限制的最优潮流方法。针对两次、阶梯形、联合循环机组的非光滑燃料费用函数,介绍一个基于进化规划的算法。在该算法中,为避免早熟,交叉操作随后代的数目非线性变化。介绍了所提出的进化算法应用于有线路约束的IEEE30节点系统和印度62节点系统的情况。以MVA为单位的线路潮流直接采用牛顿-拉夫逊法计算。算例证明所提出的进化算法简单,对求解具有非光滑燃料费用函数的存在很多约束的最优潮流问题有效。     

单相串励电动机优化设计

针对单相串励电动机效率低的缺点,采用拟牛顿法对一台食物搅拌机用单相串励电动机进行了优化设计。首先给出了单相串励电动机的电压方程、功率方程及等效磁路,并得出了电机的极弧系数、匝比、极宽以及轭高等变量下的效率变化曲线,然后采用拟牛顿法对电机各参数进行优化设计,在满足约束条件的前提下,效率达到最大值。实测值与计算值的一致性验证了理论计算的准确性。     

功率分解潮流计算方法

在电力市场商业化运中确定输电价格时,需要对不同电源在同一支路中流经的功率及产生的功率损耗进行分析和计算。为此,本文根据电路的基本理论,结合电力系统的实际情况,提出了功率分解潮流的概念。从而使得各个电源在某个支路内流经的功率和产生的功率损耗满足迭加定理,便于实际应用。     

牛顿法和内点罚函数法相结合的概率可用功率交换能力计算

区域间可用功率交换能力(ATC)是所有电力市场的参与者进行交易活动所必需的重要信息。文中运用改进牛顿法和内点罚函数法相结合进行最优潮流计算，取得相应的单点．ATC值；在负荷预测和故障选择的基础上，作概率上的统计分析，得到未来时刻的可能的ATC概率分布情况。根据概率上的要求，将可得到未来时刻所要安全概率对应的ATC值。在模型中，考虑了发电机发电极限，电压水平，线路和设备过负荷等安全性约束条件。IEEE-30节点系统的计算结果表明了用该方法计算ATC的有效性和实用性。     

三维分段分层法用于光滑实心转子异步电机参数计算与性能分析

实心转子异步电机转子中复杂的三维非线性涡流场计算是分析电机性能的基础,而采用三维有限元分析的计算量十分庞大。提出了一种三维分段分层法计算实心转子磁场,可考虑定转子铁心磁路饱和、转子端部效应的影响,且计算量小。定子铁心磁路饱和采用波幅系数以及饱和系数予以考虑。对于转子磁路饱和以及转子端部对涡流分布的影响,将实心转子沿轴向分段、径向分层,各段、各层的磁导率互不相同,每段采用分层理论递推求解磁场量。转子表面磁场强度的收敛边界由定子电流给出,依据转子柱面和两个端面进入转子的能量计算等效转子阻抗,迭代求解转子磁场及阻抗参数,直至收敛。在不同工况下比较了三维分段分层法的计算结果与样机实验结果,两者较为吻合。可以采用这种算法计算光滑实心转子电机参数并分析性能,为设计优化电机提供依据。     

输配电系统三相潮流算法的研究

针对目前普遍采用的将输电系统与配电系统的潮流计算分离开来的问题 ,提出三相输、配电系统潮流的统一计算宜采用相分量牛顿法的思想 ,并在此基础上推导了三相输电线路和三相变压器等值模型的导纳矩阵式和牛顿法潮流计算的数学模型。     

基于光滑化函数的ATC新模型及其有效算法

基于光滑化函数理论，建立了光滑化的可用传输容量（ATC）新模型。该模型将所有不等式约束的信息浓缩于一个等式中，从而避免了处理众多不等式约束而引起的非光滑性及由此产生的困难。采用牛顿法对光滑化的ATC模型进行求解，对IEEE-9节点、30节点及118节点标准测试系统进行了试算，并与传统的延拓潮流方法进行了比较。计算结果表明，所提出的模型和方法能快速可靠地识别出起作用的不等式约束，编程简单，是一种有效的ATC计算方法。     

基于拟牛顿法小波神经网络的光伏发电系统短期功率预测模型

光伏发电系统出力的随机性会对大电网造成冲击,需要加强光伏阵列发电功率预测的研究.为此,提出采用拟牛顿法小波神经网络建立光伏发电系统短期功率预测模型.以某光伏电站实测数据为比较对象,与基于标准梯度下降法BP神经网络以及基于附加动量和自适应学习速率结合的BP神经网络建立的2种预测模型进行对比研究,结果表明,拟牛顿法在收敛速度和预测精度上都更具有优势.此外,通过和拟牛顿法BP神经网络功率预测方法对比表明,拟牛顿法小波神经网络的预测精度更高,尤其是在一天早中晚时刻或辐照度较低情况下预测效果得到了很大的提高.     

含SVG的双馈系统切换型次同步振荡及其非光滑分岔特性分析

研究表明,改善电压稳定的无功补偿装置SVG (static var generator)可与双馈风机作用,形成次同步振荡,威胁电网安全。但其机理尚未完全明晰。有鉴于此,研究了含SVG的双馈系统的次同步振荡,说明其机理之一为限幅饱和引起的切换型振荡,并从非光滑分岔角度,分析切换型振荡随参数变化特性。具体的,首先介绍了切换型振荡和非光滑分岔,以及含SVG的双馈系统及其限幅环节;其次分析了含有SVG的双馈系统的切换型次同步振荡现象,并说明其是由限幅饱和引起的切换型振荡;然后分析了SVG不同控制参数对切换型次同步振荡的影响,确定与系统振荡相关的主要因素,给出了切换型振荡对SVG控制参数的非光滑分岔特性;最后分析了系统外部短路容量和故障严重程度对切换型振荡的影响,揭示了外部参数的非光滑分岔特性。