最优潮流的原对偶内点法矢量化实现

为提高计算速度,采用矢量化技术实现最优潮流计算.通过将同类型的优化变量集中排列,建立最优潮流模型的矢量化表达形式.采用原对偶内点算法求解该模型,建立梯度矩阵及海森矩阵线性组合的矢量化计算公式.求解修正方程时,对系数矩阵进行近似处理,对修正方程系数矩阵采用LDLT算法进行分解.采用近似最小度(AMD)算法对系数矩阵进行排序,减少分解所产生的注入元.基于C/C++开发电力系统矢量运算支持库,设计动态稀疏存储策略进一步提升最优潮流程序的计算速度.对多个测试系统进行仿真计算表明:矢量化可简化最优潮流的程序逻辑并提高程序运行速度.     

基于矢量化运算模式的电力系统潮流计算

通过把电力系统潮流方程的求解转化为一个新的非线性规划模型的求解,解决了病态系统潮流计算发散的问题,为给定条件下的潮流计算是否有解提供了一个新的判断途径。利用牛顿法获得具有对称不定系数矩阵的修正方程后,采用AMD算法对系数矩阵进行排序,并采用LDLT算法进行求解,提高了修正方程的求解速度。整个潮流计算模型以矢量化形式表达,简化了程序复杂度,提高了代码的通用性和易维护性。对节点数从118到703共3个测试系统进行了仿真计算,结果验证了文中所提方法的正确性。     

基于图计算的配电网建模与分析

随着电力系统的快速发展,其规模和复杂度正在急剧增加。电力系统需要更加高效的数据管理和更快的分析计算工具。这些挑战可以通过图数据模型和图计算技术得到很好的解决。图数据模型可以为电力系统提供高效的数据管理手段,同时图计算可以通过并行计算提高分析计算速度。文章提出了一种基于图数据模型的配电网建模方法,并在此基础上开发了基于图计算的并行潮流算法和基于图数据库的配电网分析软件。所提出的并行潮流算法可以有效地提高计算效率,减少潮流计算时间。同时,开发的配电网分析软件可以提供灵活的可视化功能和强大的数据分析及管理功能。     

基于Matlab矢量化编程的节点优化潮流算法的实现

将潮流计算公式矢量化处理,利用Matlab编写潮流程序,并将Matlab的m文件编译成COM组件,可简单实现Matlab和其它语言的混合编程.通过简单的函数调用即可完成如稀疏、解方程等一系列数学运算,并可轻易实现相关图形的绘制.潮流计算中采用AMD算法对修正方程系数矩阵进行节点优化,并采用LDLT算法进行求解,有效地减少了注入元,计算速度成倍提高.在混合编程的模式下,提高了程序开发速度、程序可靠性、计算效率和保密性.     

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GPU的电力系统并行潮流计算的实现

在研究GPU通用计算方法和潮流计算算法的基础上,针对GPU计算密集、高度并行化等特点,对潮流计算牛顿法进行了适当的简化,并应用统一计算设备架构（Compute Unified Device Architecture,CUDA）的开发平台,提出了一种基于GPU的并行潮流计算程序的设计方法。仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为电力系统并行潮流计算的研究提供了一种可行的方法。     

基于GPU的电力系统并行潮流计算的实现

在研究GPU通用计算方法和潮流计算算法的基础上,针对GPU计算密集、高度并行化等特点,对潮流计算牛顿法进行了适当的简化,并应用统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)的开发平台,提出了一种基于GPU的并行潮流计算程序的设计方法.仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为电力系统并行潮流计算的研究提供了一种可行的方法.     

探讨可视化无功优化软件的开发技巧

在分析传统无功优化计算软件存在的弊端基础上,运用可视化技术和动态链接库计算模块设计开发了可视化电网无功优化潮流计算软件。该软件界面友好,操作简便,能轻松地绘制出矢量化的电网主接线图并自动生成电网的节点电压、支路潮流、支路损耗图,解决了电力系统无功优化计算软件的可视化问题;用户经过简单设置即可进行潮流计算和基于四种算法的无功优化计算;同时利用数据库技术实现了图形与数据管理的一体化设计,为其它应用程序提供了数据接口,提高了软件的可重用性和可维护性。     

基于矢量化和准最优步长的电力系统连续潮流计算

针对传统电力系统连续潮流计算在计算速度和收敛性等方面的不足,提出一种基于矢量化与准最优步长相结合的模型。将连续潮流方程矢量化,并利用Matlab编写程序,可充分发挥其强大的矩阵运算能力以实现快速运算;在求解过程中,引入准最优乘子的概念,将有助于避免系统在较轻负荷下可能存在的不稳定性,减小系统病态的影响。整个连续潮流模型以矢量化的形式表达,简化了程序复杂度,提高了代码的通用性和易维护性。通过IEEE标准测试系统和实际系统的仿真计算,证明该模型的正确性。     

一种改进的Newton算法在电力系统潮流计算中的研究与应用

为了提高电力系统潮流计算的计算速度,适应不断发展的电力系统规模和多区域电网的互联运行,文章在分析Newton-Raphson潮流算法存在的缺点的基础上,对离散Newton法和修正Newton法进行了比较,提出了一种基于二者的改进算法并将其用于电力系统潮流计算.该算法无需计算Jacobi矩阵,迭代次数更少,比Newton法具有更高的效率.利用IEEE57及IEEE300母线标准试验系统验证,结果表明在相同的收敛精度下,该算法具有更高的收敛速度,是一种可供实际运用的方法.     

含大规模风电场的电力系统线性化最优潮流计算

考虑随机因素的最优潮流(optimal power flow,OPF)计算属于非线性计算,随着系统规模增大,计算难度大大增加,计算效率低,难以满足电力系统在线计算分析要求。针对含大规模风电场的电力系统,首先利用近似简化方法对传统考虑风电不确定性的最优潮流模型进行线性化处理,同时利用拉丁超立方采样进行风电场景生成,基于场景削减技术获得概率测度较大的少数风电场景;然后建立一种新的考虑风电不确定性的线性化最优潮流模型;最后利用简化内点法进行求解。IEEE 300节点、Polish 2 736节点系统的计算结果表明,考虑风电不确定性的线性化最优潮流精度高、计算时间短、适用性强。     

一种基于直角坐标注入电流模型的交直流潮流计算方法

潮流计算是电力系统中各种计算的基础,本文提出了一种基于直角坐标注入电流模型的交直流潮流计算方法。首先分析了交直流混合系统的数学模型,从直角坐标形式的牛顿法出发,将交直流系统耦合系数矩阵与交流系统雅克比矩阵进行相同的变换,形成注入电流的修正方程,得出了直角坐标电流注入模型的新型耦合系数矩阵的表达式,雅可比矩阵大大简化,不仅改善了收敛性,提高了计算速度和效率,同时程序实现也更加简单,节省了内存容量。     

基于二阶锥优化的含有载调压变压器主动配电网最优潮流

随着分布式电源接入,配电网变为具有一定可控性的主动配电网,其优化运行本质上为包含多种离散可调设备的最优潮流问题。因模型的非凸、非线性,该类问题的高效求解方法仍是研究的热点和难点。有载调压变压器(OLTC)是主动配电网的重要可调设备,其策略对系统运行特性,尤其是电压水平会产生显著影响,故研究含OLTC的主动配电网最优潮流及其高效求解方法是十分必要的。基于支路潮流模型,文中构建了含OLTC的主动配电网最优潮流模型,提出了一种基于分段线性化技术的OLTC精确线性化建模方法,并论证了二阶锥松弛法在求解所构建最优潮流模型上的适用性。基于修订的IEEE系统的算例分析验证了所提出OLTC建模方法的有效性及二阶锥松弛法在求解含OLTC的主动配电网最优潮流问题上的高效性。     

基于特征降维与分块的输电网概率最优潮流深度学习方法

概率最优潮流需要对非线性最优潮流问题进行重复求解，计算量较大，从而限制了其应用。提出一种基于特征降维、分块和深度神经网络辅助预测的最优潮流两阶段求解方法。在第一阶段，提出基于深度神经网络的最优潮流部分关键决策变量的优先辨识策略，以解决深度学习中因特征维度过高而导致的数值湮没问题，进而以最优潮流的结果特征为导向，基于关联性分析和聚类分析挖掘最优潮流输入与输出特征的关联性匹配度，并构建样本数据的分块特征库，以降低学习难度。在第二阶段，利用深度神经网络完成部分关键决策变量的分块映射，基于潮流模型恢复剩余状态变量，并对计算结果不收敛、不满足约束的情况进行修正，以恢复可行性。根据最优潮流两阶段求解方法构建概率最优潮流求解方法。仿真结果表明所提方法在最优潮流、概率最优潮流的求解速度和求解精度上均有较好的表现。     

基于简化预测—校正内点法的拟直流最优潮流

在大规模电力系统最优潮流的在线计算应用中,传统直流最优潮流算法虽然有着很高的计算效率,但是由于其完全忽略了电压和无功功率的影响,计算结果精度偏低。文中通过引入无功功率来修正有功功率平衡方程,提出了基于拟直流模型的最优潮流算法。为进一步提高计算效率,提出了一种简化预测—校正内点算法,该算法通过对最优潮流模型中不等式约束进行简化处理,形成只含上限约束的广义不等式约束,大大简化了程序的编写。通过对IEEE 30,118,300节点系统以及Polish 2 736,3 120节点系统的仿真测试,验证了算法的可行性和有效性。     

含UPFC的灵活交流输电系统最优潮流控制

潮流计算和无功优化计算是电力系统非常重要的计算,两者都包括在电力系统最优潮流（OPF）问题中,灵活交流输电系统（FACTS）的出现需要对传统的潮流计算进行修正,利用遗传算法探讨了含统一潮流控制器（UPFC）的灵活交流输电系统最优潮注控制问题,计算机仿真表明,该方法可有效解决含UPFC的灵活交流输电最优潮流控制。     

应用粒子群优化算法求解可用输电能力

在电力市场环境下,诸多问题(例如实时电价、网络阻塞等)都需要最优潮流作为理想的工具.本文以最优潮流为基础,应用一种简单有效、且收敛性很好的演化计算算法--粒子群优化算法(PSO)进行可用输电能力(ATC)问题的求解.根据约束条件的越限量大小,动态地调整罚函数,在保证全局搜索能力的基础上改进了收敛速度.应用此算法对IEEE-30节点系统进行了可用输电能力计算,并与传统的最优潮流算法进行了比较,结果表明该算法的有效性,具有实用意义.     

ETAP分析软件在最优潮流分析中的应用

简述了最优潮流(OPF)算法的发展,介绍了电力系统分析软件ETAP在OPF计算上的特点,给出了一个IEEE 30节点的算例,测试了该软件在OPF计算中的表现。     

Optimal power flow emulation of interchange brokerage systems usinglinear programming

The authors propose an interchange brokerage system based on an optimal power flow (OPF) solution using linear programming (LP). Interchange brokering schedules power imports and exports between interconnected electric utilities to maximize profits for all participating parties and enhances the security of power systems. The data required for interchange brokerage systems are the amount of power available for trading and the system incremental cost. An LP software package called STORM was used to solve the active and reactive OPF subproblems and the interchange brokerage systems. The steps required for the implementation and problems involved in loss minimization are considered. The development of LP theory for OPF and interchange brokerage systems and its limitations are discussed. The experimental results are included