配电网络拓扑分析与三相潮流计算的实现

根据配电网三相潮流计算的基本原理,按面向对象技术设计并实现了配电网拓扑分析和三相潮流计算算法.潮流计算算法采用实用高效的前推回推法,拓扑分析则根据前推回推法的特点采用支路分层的方法,两者结合有效地保证了算法的效率.在实现中,按面向对象技术设计了支路、节点、层和馈线类,并在这些类的基础上实现了拓扑分析和潮流计算.利用33节点、123节点和292节点系统对实现的算法软件进行了性能测试,结果表明,算法软件具有很高的效率.     

配电网络拓扑分析与短路电流计算的实现

根据配电网短路电流计算的基本原理，按面向对象技术设计并实现了配电网拓扑分析和短路电流计算。短路电流计算采用基于叠加原理的前推回推法，拓扑分析则根据前推回推法的特点采用支路分层的方法，两者结合有效地保证了算法的效率。在实现中，按面向对象技术设计了支路、节点、层和馈线类，并在这些类的基础上实现了拓扑分析和短路电流计算。利用33节点、123节点和292节点系统对实现的算法软件进行了性能测试，结果表明，算法软件具有很高的效率。     

配电网运行拓扑与支路顺序算法

前推回代法计算配电网潮流的关键是在高效拓扑表示基础上,确定配电网支路或节点前推、回代顺序。首先,按照IEC 61970-301 CIM中拓扑的概念,对配电网的拓扑表示进行总结,给出了配电网运行时,表示拓扑的图的定义;然后提出用邻接支路表示这种图,并定义出这种图支路的度和逆有向道路;再根据前推回代潮流计算的特点,提出了计算前推支路顺序搜索和回代支路顺序的计算方法;最后编制了程序,验证了算法的正确性。算法简单直观,占用内存小,计算效率高。     

基于面向对象技术的配电网状态估计的实现

按照面向对象的思想实现了基于支路分层的配电网络拓扑分析 ,进而根据基于支路功率的配电状态估计算法的原理 ,实现了配电网状态估计。在实现的过程中 ,基于面向对象技术设计了拓扑类、层类、支路类等 ,并以此为基础实现了拓扑和算法。经IEEE34节点系统测试 ,算法软件可靠快速实用。     

基于回路电流与负荷节点电压方程的配电网潮流计算

将配电网负荷支路与形成环网支路选定为连支,据此将所有回路分为第1类回路及第2类回路,建立配电网的回路电流-负荷节点电压网络方程。方程中含有回路电流和负荷节点电压,网络回路阻抗与节点负荷等效阻抗分离。基于所建方程实现了配电网潮流计算的直接解法和前推回代法。进一步将模型和算法应用于三相不平衡配电网,针对单相负荷为零给直接解法带来的影响提出两种处理方法:将负荷等效为导纳或移除零负荷回路方程。提出的前推回代法直接根据节点负荷和电压计算回路电流,使前推计算得以高效进行,极大地提高了潮流计算速度。     

基于层次关系的拓扑分析配电网潮流计算方法

配电网潮流计算是配电网规划、网络分析、故障处理的基础,在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,针对配电网结构特点,将一种目的为形成层次关系模型的配电网拓扑分析算法应用于配电网潮流计算中。通过该算法将配电网络支路按层次进行分类,以矩阵方式建立网络拓扑结构模型,结合支路层次关系矩阵用前推回代法计算各支路功率损耗和各节点电压,算例结果表明该算法表达简捷、概念清楚,方便实用。     

含分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算

根据配电网三相不平衡的实际情况,为准确计算各种分布式电源(distributed generation,DG)并入配电网后的潮流问题,文章基于前推回代法,提出了可处理PV和PQ节点模型DG的三相不平衡潮流算法。按照配电网拓扑结构,利用支路分层技术,加快了潮流计算速度。在处理PV节点模型DG时,将电压正序分量幅值作为电压调节参数,计算电压正序分量幅值和额定电压幅值差,得到PV节点的无功补偿量,将DG由PV节点运行模型转换为PQ节点运行模型。IEEE 34节点系统算例结果验证了该算法的正确性。最后,通过分析DG对电压的调节和无功补偿能力,研究了不同类型DG对配电网电压的影响。     

基于层次矩阵的配电网拓扑分析与潮流计算

结合配电网特有的辐射状特点,在邻接矩阵基础上定义了层次矩阵,提出一种基于层次矩阵自乘的配网潮流前推回代算法。利用从根节点拓展支路的方法生成层次矩阵,通过矩阵自乘分析出配电网网络节点的层次结构,并将层次矩阵作为选择算子使前推回代潮流计算公式简化为单维列向量的加和,降低了运算复杂度,同时层次矩阵能根据拓扑结构的变化自动更新赋值,提高了计算效率。用IEEE33节点树状网的潮流计算表明了该方法的有效性。     

基于改进前推回代法的辐射状配电网潮流计算

在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,针对辐射型配电网潮流计算中广泛采用的前推回代法需要复杂编号的情况,提出了一种不需要对配电网重新编号的分层前推回代算法。该算法将网络支路按层次进行分类,得到支路层次矩阵,从而可以不必对节点和支路重新编号计算支路功率损耗和各节点电压。并且由于同一层次的支路功率之间没有前后关联,因此同层次内完全可以实现功率或电压的并行计算,对于大型配电网络,可以提高其计算速度。最后用算例证明了方法的有效性。     

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。     

基于分治策略的分布式调度自动化系统 稳态监控网络拓扑分析

电网拓扑分析是电网调度自动化系统的一项基础性工作,是联通电网模型和电网分析的桥梁,为电网调度员潮流计算、防误操作等等提供必要的基础数据。随着电网建设,网架结构逐步扩大,亟需一种方法在充分利用计算机资源的基础上实现高效率的网络拓扑分析。提出了一种基于分治思想的电网网络拓扑分析算法,通过结合电网模型的特点以及成熟的图论算法予以实现。同时将面向高级应用服务和面向监控服务的拓扑功能解耦,在不影响电力潮流计算等应用功能的基础上提高调度自动化系统集成效率,最后应用该算法编写并行的分布式电网拓扑分析程序,并展望了其应用前景。     

电网合环辅助决策软件研究

讨论了以通用关系数据库为后台、图形化界面为人机接口、面向对象的计算为内核的电网合环辅助决策软件，并详细分析了软件的设计，关系数据库设计主要是表类型和表关系的设计。人机界面功能包括网络结构设计模式下添加、更新、删除设备、设备类型、节点名；计算模式下输入实时数据和计算信息进行潮流和复杂故障计算。计算模块采用基本数据类、网络结构类、系统计算类的三层结构，并说明了网络拓扑分析和类的继承、信息流动及实现。     

基于图形处理器加速的电网全网拓扑分析算法

随着电网规模的扩大以及电力系统互联水平的提高,电网分析计算的计算量显著上升.图形处理器(GPU)等并行计算设备能够提高大电网分析的计算效率,但电网分析计算中的串行电网拓扑分析已经成为影响并行算法计算效率的重要因素,亟待得到加速.作为电网拓扑分析加速问题的难点,全网拓扑分析可采用并行算法进行加速.为此,提出了一种基于GP...     

基于图形数据库的网络拓扑及其应用

网络拓扑是电力系统分析软件的基础，而采用可视化的方法实现网络拓扑的建立则是可视化能量管理系统（EMS）的核心，作者提出了一种面向对象的抽象电力网络拓扑模型，建立了一种通用的拓扑描述方法，该方法具有很好的可扩充性，在图形数据库一体化的平台上，实现了一种利用矢量图的坐标关系自动生成拓扑的快速算法，该方法的核心思想是压缩参与拓扑形成的图数和采用分区方法来减少计算量。利用所提出的面向对象的网络拓扑模型，实现了一种新的高效的基于节点融合的拓扑模型，实现了一种新的高效的基于节点融合的拓扑方法，并利用该方法，开发了监视控制与数据采集（SCADA）动态着色和调度员培训仿真系统（DTS）的调度操作校核等实用程序。     

基于极限学习机的有源配电网多场景静态电压安全分析

随着配电网中分布式可再生能源(distributed renewable generation,DRG)单相接入及其出力波动带来的不确定性增加,DRG接入情景下的配电网过电压、三相不平衡等静态电压安全分析面临新的挑战。为此,提出采用极限学习机模型挖掘配电网的三相潮流计算输入输出之间复杂的映射关系,训练后的网络能够大幅提升不同拓扑结构及不同DRG输出场景下三相潮流的计算效率。基于此提出了一种考虑多场景的有源配电网静态电压安全分析方法,该方法能够快速地对配电网中不同接入节点的安全性做出分析判别。最后采用接入DRG的IEEE 13节点、33节点及118节点系统进行仿真计算。仿真结果表明,所提方法较传统的三相潮流计算方法具有更高的计算速度,且不存在收敛性能上的问题,较BP神经网络方法也具有更高的效率与准确性,验证了所提方法的有效性与实用性。     

基于动态跟踪的站域状态估计算法

厂站内网络拓扑分析关乎整个电力系统拓扑分析的快速性与实效性,因此对厂站内网络拓扑的快速分析和跟踪是一个至关重要的问题。对目前广泛应用于电力系统厂站内网络拓扑分析的主要方法进行了归纳总结,分析了现有跟踪算法的2点不足：在节点邻接矩阵中,开关状态无论是由开到合还是由合到开,其处理方法都相同;对于局部的改变,修改节点的邻接矩阵时需要扫描全网节点。提出一种拓扑跟踪算法的改进算法,仅在开关发生变化的连通片内进行邻接矩阵的修改而不必遍历整个厂站内的节点。最后基于C语言对18节点电力系统进行仿真分析,结果表明,与已有算法相比．本文算法具有很高的实时性,尤其是当网络节点由断开到闭合时,计算步骤仅为3步。     

基于面向对象技术的三相潮流计算

在电力系统中 ,由于许多电气设备三相参数的不对称及三相负荷的不对称 ,导致整个系统经常处于一种不平衡的运行状态中。这样 ,传统的潮流计算方法 (基于系统三相平衡 )就无法使用 ,而要利用三相潮流计算进行分析。介绍了一种基于电流注入形式的三相潮流计算方法 ,并简要介绍系统中各元件包括静止补偿器 (STATCOM)的三相潮流计算模型。还介绍了基于面向对象技术的三相潮流程序的设计思想 ,对程序中类的定义及关系进行讨论。     

基于MS.NET的电力系统序网络拓扑分析

针对继电保护整定计算只需要确定电力网络静态结构的特点,利用基于MS.NET的面向对象技术实现了正序和零序网络拓扑分析.通过连接点类和连接项类形成网络的原始连接关系,采用按深度优先搜索的方法生成正序和零序网络拓扑,并在零序拓扑分析时利用迭代器设计模式以简化搜索过程;把节点、支路分别抽象成类,解决了正序、零序网之间节点和支路编号不对应的问题;最后通过应用实例验证,该方法取得了良好的效果.