基于并行加速LU分解改进回路电流法的配电网潮流算法

随着电力系统规模的不断扩大,配电网节点数越来越多,对配电网潮流算法的计算速度和收敛性提出了更高的要求。为此,提出一种基于并行加速LU分解改进回路电流法的配电网潮流算法,该算法采用回路电流法进行建模求解,利用列选主元LU分解法求解病态线性方程组,并根据列消去树、关联列修正关系和多线程计算原理设计了潮流算法,实现了潮流计算的多线程的并行加速。通过对不同规模的配电网算例进行分析,结果表明所提算法计算速度快、适用性强、内存占用低,在大规模配电网潮流计算中有良好的计算效果,能够满足大型配电网在线潮流计算的要求。     

配电网络的拓扑分析及潮流计算研究

从配电网的结构特点出发,采用基于节点度的方法对配电网进行拓扑分析,形成配电网辐射状快速判定法。分析了配电网潮流计算特点,对适合于配电网潮流计算的前推回代算法进行改进,应用分层式前推回代潮流计算方式。     

计及分布式电源不确定性的配电网概率潮流计算

分布式电源在配电网的并网规模越来越大,但分布式电源出力的不确定性会给配电网的运行带来严重的影响.在建立分布式电源潮流计算概率模型的基础上,提出了一种结合小波神经网络和改进无迹变换法的概率潮流计算方法.首先利用改进无迹变换法计算输入的Sigma向量及对应的权重值,然后利用小波神经网络模型来对潮流非线性方程进行求解.最后对含分布式电源的IEEE-25节点配电网测试系统的概率潮流计算结果进行分析,表明了方法的有效性和具有的优势.     

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.     

基于叠加原理和前代后代法的环状配电网潮流计算

提出了一种基于叠加原理和前代后代法的用于计算环状配电网潮流的改进算法.运用叠加原理,将环状配电网的潮流计算转化为纯辐射状配电网的潮流计算.以支路功率为变量,通过两层迭代来求解:内层迭代计算纯辐射状网络潮流,而用外层迭代来不断修正解环点支路功率达到整体收敛.针对该文的算法提出了一种基于节点邻接表的搜索方法,用于搜索环网、形成环网阻抗矩阵而无需进行复杂的编码.利用IEEE标准节点系统进行了验算,结果表明,所提出的算法具有良好的收敛特性,特别适合大规模多环状的配电网络的潮流计算.     

一种配电网合环实用潮流算法

针对配电网合环潮流计算难度大,前推回代法只适用于辐射型配电网络,提出了一种计算配电网合环潮流的两阶段法.第一阶段中,运用叠加原理,将合环后环状配电网转化为纯辐射状配电网.用前推回代法对纯辐射状配电网潮流计算,从而得到合环开关两侧电压差.在第二阶段,不断修正合环开关两侧负荷功率,以支路功率为变量,重新运用前推回代法求解纯辐射状网络潮流,直至达到整体收敛.针对配电网调度室无法荻取上级电网的实时信息,利用迭代法求取上级电网等值阻抗.通过对实际算例仿真,结果表明该方法具有良好的收敛性和准确性.     

改进的带二阶项配电网快速潮流算法

在简要分析已有配电网潮流算法的基础上,提出了一种改进的带二阶项的快速潮流算法.该算法应用矩阵分块求逆方法对阶数较高的雅可比阵求逆计算进行了改进,使阶数较高的雅可比阵的求逆变为阶数较低的四个阵的求逆.在充分发挥带二阶项的快速潮流算法收敛性好的基础上,提高了计算速度,适用于各种复杂的配电网络,并基于该算法开发了配电网潮流计算软件.27节点和33节点算例计算结果表明,该方法具有良好的收敛性,能很好地处理配电网重构,具有较高的计算速度.     

信号流图在配电网潮流计算中的应用

为了解决采用传统方法进行配电网潮流计算所面临的实际困难,提出了基于流图理论求解线性方程的配电网潮流计算新方法,避免了繁琐的矩阵运算,提高了计算精度,克服了传统算法不适用的配电网特殊环境带来的影响,且该方法不存在计算的收敛性问题及其多解问题,避免了传统的潮流方法的纯"数值计算"所带来的各种误差.     

基于回路阻抗法的配电网潮流计算

依据配电网潮流计算的回路阻抗法,结合配电网结线的特点,定义了反映支路电流流向与节点分布规律的关联矩阵,提出了形成阻抗矩阵和简单快速的节点、支路的编号方法;在此基础上,提出了一种配电网潮流计算的新方法.新算法具有编程简单易于实现,收敛速度快,计算精度高的特点.     

基于蒙特卡洛模拟的配电网三相潮流算法

为了能更加准确地通过计算反映配电网实际潮流分布,以便为配电网规划和运行分析提供依据,综合考虑了负荷波动和网络故障对配电网潮流产生的影响,用蒙特卡洛模拟方法从一年的负荷样本中按照均匀分布随机抽取样本,并按照正态分布对样本进行修正以模拟负荷波动的随机性,再通过比较均匀分布下抽取的[0,1]区间内的随机数与设备故障概率统计值来模拟设备故障的随机性.在配电网三相潮流计算模型的基础上,用前推回代法进行潮流计算,同时设计出一种节点搜索策略将配电网潮流算法与蒙特卡洛模拟有效地结合起来,从而形成了一种能更加准确地反映配电网潮流随机特性的潮流算法.最后通过对IEEE-123节点系统的分析计算验证了研究的有效性.     

基于改进人工鱼群算法的配电网络重构

针对大规模分布式电源并网引起的配电网路拓扑结构及潮流分布变化,现有配电网重构算法不足以应对,提出一种改进的人工鱼群算(AFSA)对含分布式电源的配电网进行重构求解。针对AFSA收敛速度慢、觅食方向固定、灵活性低、陷入局部最优及搜索精度较低的缺陷,采用全方位觅食行为,并结合差分进化与AFSA,提高算法灵活性,增加种群多样性,使算法易于跳出局部极值,提高收敛精度。最后通过算例分析,验证所提算法有效。结果表明,与其它智能算法相比,改进的AFSA的收敛精度和收敛速度更佳,能够很好的应用于含分布式电源配电网的重构求解。     

模糊遗传算法和蚁群算法相结合的配电网络重构

通过开关的优化组合可以提高配电系统运行的可靠性、电能质量和经济性。为改善配电网络重构模糊遗传算法的优化速度,提出了一种模糊遗传算法和蚁群算法相结合的方法。该方法将总的种群分为两部分进行搜索,一方面通过选择算子寻找总的种群中较优个体作为模糊遗传算法的子种群进行交叉、变异操作;另一面通过设定适应度函数阈值筛选总的种群中优秀个体,并将其适应度函数值对网络信息矩阵进行全局更新,用蚁群搜索另一部分子种群。该方法设定适应度函数阈值改进了蚁群算法的信息素更新机制;把模糊遗传算法和蚁群算法的子种群融合构成总的新种群,并用     

基于数据驱动代理模型的城市输电网运行品质调节控制策略

传统电网运行品质调节控制忽略了高压配电网拓扑结构对潮流转供的作用。将高压配电网计入所提城市输电网运行品质调节控制策略中,通过高压配电网的拓扑重构,提升输电网运行品质。通过马尔科夫链蒙特卡洛抽样生成大量高压配电网拓扑数据,计算每种拓扑下的运行品质,包括线路损耗、母线电压、线路负载率和断面负载率。使用深度神经网络拟合高压配电网拓扑和以上输电网状态参数之间非线性关系,生成基于深度神经网络的城市输电网运行品质评估代理模型。该数据驱动代理模型可以实现快速高效的输电网状态评估。之后将数据驱动代理模型嵌入非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的寻优计算中,对高压配电网拓扑结构进行迭代,寻找到能提高城市输电网运行品质的拓扑重构策略。所提算法在某城市电网进行验证,显著提高了城市输电网运行品质。     

智能变电站负荷自动分配技术

研究智能变电站负荷自动分配技术的主要措施、提出发展方案,对支撑智能电网发展具有重要意义。基于配电网无功优化和网络重构,建立了智能变电站负荷自动分配数学模型,选取基于导向搜索法的无功优化算法和基于虚拟流法的网络重构算法,实现了以有功网损最小为目标的负荷自动分配。充分考虑分布式电源接入后配电网结构和运行方式发生的变化,基于出力特性,采用场景分析法建立模型,优化智能变电站负荷自动分配算法,实现了根据分布式电源出力调整负荷分配量的智能变电站负荷分配系统方案。验证表明,该方案能够保证无功补偿装置正确投入退出、分段开关和联络开关正确开合,线路有功损耗下降,有效提高了电网分析和控制功能的速度和可靠性。     

克隆遗传算法与模拟退火算法相结合的配电网络重构

配电网重构可以提高配电网运行的安全性、经济性和供电质量,对于当前国内配电自动化系统建设和应用具有重要意义。将克隆遗传算法(CGA)与退火算法(SA)结合起来,把退火算法中的Metropolis抽样准则融入到克隆遗传算法中,形成克隆遗传退火算法(CGSA)。以网损最小为目标函数,以配电网电压降的限制、线路电流量的限制等为约束条件,在考虑配电网自身特点的基础上,以IEEE33节点为算例,利用克隆遗传退火算法求解。结果证明该优化算法具有较好的全局收敛性和收敛速度。     

基于牛顿法的配电网络Zbus潮流计算方法

根据配电网的特点,在比较各类算法的基础上提出了一种新的基于牛顿法的配电网潮流算法。该算法从Zbus算法出发,对网络方程进行虚实部分解,形成的雅可比矩阵与节点导纳矩阵有极大的相似性,迭代中雅可比矩阵仅有少部分对角元素需要修改。算法通过修改雅可比矩阵元素来处理PV节点,还能够处理几种不同类型的负荷模型。理论分析和计算表明该算法性能优良,是配电网络潮流分析的有效方法。     

基于配网功率预估的输配网全局潮流计算

在输配网全局潮流计算中,当前的需求是有效减少配网潮流计算量并保证收敛精度。对此,提出一种基于配网功率预估的输配网全局潮流计算方法。首先,建立边界点交互功率预估函数,在此基础上构建主从迭代和预估迭代交替使用的输配网潮流计算模型,通过主从迭代得到配网功率和边界点电压,求解功率预估函数参数进行预估迭代,减少了主从迭代次数。在潮流迭代的过程中不断修正预估函数,使功率预估值不断逼近真实值,保证了潮流的收敛精度。采用修正函数对配网潮流计算初值进行修正,使初值更接近真实值,减少了每次主从迭代中配网子迭代次数。仿真及其分析表明,所提方法在提高计算速度方面效果非常显著,同时计算结果具有很小的误差。     

多端直流架构的交直流混合配电网三相不平衡潮流计算

在配电网向交直流混合供电的方向发展的新形势下,提出一种能够计及交流三相不平衡的交直流配电网潮流计算方法。首先建立了电压源型换流器的三相稳态潮流模型,推导了换流器的三相潮流以及直流配电网潮流计算方程,并对不平衡系统进行了补偿。考虑了不同的控制方式及适用于配电网的多端直流控制策略,在此基础上,提出了适合配电网的三相不平衡交直流交替迭代潮流计算方法,该方法采用了模块化思想,不需要全局迭代,可以从交、直流侧任意方向开始潮流计算,自动修正越限变量并调用控制策略,实现了交直流潮流计算的解耦。最后,对修改的IEEE 37节点配电系统进行仿真计算,仿真结果证明了算法的有效性、快速性和准确性。     

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。     

遗传算法在配电网停电恢复中的应用

将遗传算法应用于配电网停电恢复中，给出了综合考虑开关操作次数最少，网损最小以及潮流分布合理等方面的停电恢复模型，采用遗虎法对停电区域进行重构，形成恢复方案，通过对实际配电网的测试分析表明，将遗传算法用于电网停电恢复中，能快速有效地提供若干个优化方案，为运行人员提供更多的参考。