优化潮流牛顿算法的研究及应用

研究了电力系统优化潮流问题的牛顿算法，并将该算法应用于求解无功优化问题。在算法上结合电力系统的ＰＱ解耦特性，采用主迭代之后进行试验迭代的方式来处理越界的不等式约束。在试验迭代中，应用稀疏矢量技术，提高了确定起作用不等式约束的效率。在主迭代中，提出了一种拟罚函数算法，处理有功电源和无功电源不等式约束，进一步提高了计算速度。无功优化问题的计算实例证明本文的算法是有效的。     

基于距离和信息的单目标精确跟踪

对仅有“距离和”测量信息的多传感器系统提出了一种对量测方程预处理的快速卡尔曼跟踪算法．该卡尔曼跟踪算法通过对量测方程预处理得到目标位置与“距离和”测量量成线性关系的观测方程；状态变量只选目标的空间坐标，而速度矢量仅作为确定性输入量加入状态方程，速度矢量通过引入速度“伪测量值”滤波得到．并同以前的跟踪算法仿真比较表明，该方法计算量小，收敛速度快，精度高，具有一定的实用价值．     

大规模电力系统离散无功优化问题的解耦算法

根据节点分裂法将大规模电力系统的离散无功优化模型转化成多区域分解形式,再采用引入离散惩罚的非线性原对偶内点法求解,从而获得具有分块结构的降阶线性修正方程组。对弱耦合系统,直接将非对角子矩阵置零即可实现修正方程的完全解耦,算法具有局部线性收敛特性,且其计算速度要比非线性原对偶内点法快。对于不能实现解耦的强耦合系统,仍然可以采用与处理弱耦合系统类似的方法获得近似牛顿方向和解耦对角矩阵,以它们作为迭代初值和预处理器,采用GMRES法求解,保证算法具有良好的收敛性和较快的计算速度。以1062节点系统和一个实际538节点系统作为试验系统验证所提算法的有效性,进一步提出较实用的解耦判据,并对集中连续优化、集中离散优化及解耦离散优化结果进行了比较以及对不同分解方案下的计算结果进行了比较分析。     

重频系统的频率灵敏度分析算法研究

针对重频系统提出了计算其频率灵敏度的精确方法.首先提出了相容性条件方程的概念;其次对单频系统,利用其相容性条件方程,确定了所有单频的灵敏度算法,并指出了该算法与已有结论的等价性;然后对重频系统,为了克服其左、右状态向量正交性的退化现象,特别引入了右状态向量的伴随向量来实现解耦功能,同样利用其相容性条件方程,获得了所有重复频率的灵敏度的显式解法.该算法推导过程易于理解,适用于各种重分析过程,结论简洁紧凑易于编程实现.最后以2个具有重复频率的非比例阻尼振动系统作为算例,说明了该算法的正确性及有效性,并验证了所提出的灵敏度系数控制方程的相容性.     

Navier-Stokes方程的最佳非线性谱Galerkin算法

提出了求解二维非定常ＮａｖｉｅｒＳｔｏｋｅｓ方程的最佳非线性谱Ｇａｌｅｒｋｉｎ算法,分析了近似解的一致收敛速度．和标准的谱Ｇａｌｅｒｋｉｎ算法与非线性谱Ｇａｌｅｒｋｉｎ算法相比,该算法具有节省计算量的优点．     

半光滑方程的牛顿型分解算法及其在最优潮流中的应用

对具有弱耦合特性的非线性半光滑方程组提出了牛顿型分解算法,理论上证明了新算法的收敛性.新算法享有分解法节省计算量的优点,且推广了光滑方程于半光滑方程系统.根据电力系统有功与电压、无功和相角固有的弱耦合性质,运用新算法于电力系统的最优潮流(Optimal Power Flow-OPF)的求解,计算结果显示了算法的有效性.     

强耦合等微增率方程组求解的稀疏技巧

对电力系统经济调度中梯级电站的水系耦合，提出一种在等微增率方程中既计及水系耦合影响、可利用稀疏矩阵技巧，又具有分解协调作用的算法。算例计算结果表明，本文算法的收敛性，计算速度和计算结果的准确度均令人满意。     

基于自适应免疫算法的电力系统无功优化

针对电力系统无功优化问题，提出了根据各个抗体之间的距离测度自动调节参数的自适应免疫算法（adapted immune algorithm，AIA）．该算法在群体多样度的基础上，调节选择率α、克隆半径r和突变半径R，在快速收敛和保持群体多样性以避免陷入局部最优解之间进行优化．算例表明：自适应免疫算法使计算速度和收敛性均达到最优；对于IEEE14节点系统，与遗传和免疫算法相比，该算法的收敛效果提高8％，计算时间缩短55S；与改进的免疫算法相比，其收敛效果提高2％，计算时间缩短0．5S；对于IEEE118系统，与遗传和免疫算法相比，该算法的收敛效果提高5％，时间减少分别为493S和336S；与改进的免疫算法相比，其收敛效果提高3％，计算时间缩短26S．     

双液隔电极式压电化学传感器的振荡频率特性研究

在双液隔电极式压电石英传感器ＤＬＥＰＱＳ的等效电路模型的基础上建立了双ＥＳＰＳ的振荡方程，导出了ＤＬＥＰＱＳ振荡频率与溶液参数之间的理论关系式，并经实验证实，还对ＤＬＥＰＱＳ与ＳＬＥＰＱＳ的响应性能进行了比较。研究结果表明，随溶液电导率的增加，ＤＬＥＰＱＳ的振荡频率先下降而后上升，且在低电导率溶液中振荡频率与电导率之间有近线性关系；随溶液介电常数、粘度、密度的增加，振荡频率下降。并将ＤＬＥＰＱＳ应用于表面活性剂在石英表面吸附量的现场测定。     

谐波计算的一种解耦算法

从电力系统谐波潮流计算的线性算法和非线性算法出发，提出了谐波潮流的一种解耦算法，改变常规非线性算法中将基波潮流与谐波潮流联立迭代的方法，使两者分立求解。解决了线性算法精度不高的问题，同时也避免了常规非线性算法方程维数大，计算量大，占用内存多，收敛不可靠的问题。     

负荷以恒定阻抗模型表示的电力系统潮流计算方法

在传统的电力系统潮流计算数学模型中,都是假定负荷节点的有功功率P、无功功率Q保持不变,这与电力系统实际运行情况并不完全相符．据此,提出了负荷以恒定阻抗模型表示的电力系统潮流计算方法,给出了相应的节点功率误差方程,推导了雅可比矩阵中相应的元素．用Fortran语言编制了负荷以恒定阻抗模型表示的电力系统潮流计算程序,用5节点系统进行了对比计算．研究结果表明,电炉、电镀和电解等纯电阻性或近似电阻性负荷以恒定阻抗模型表示,潮流计算结果更加符合电力系统实际运行情况．     

计及发电机励磁调节器静态特性的电力系统潮流计算方法

提出了在电力系统潮流计算数学模型中计及发电机励磁调节器静态特性的方法,给出了相应的节点功率误差方程,推导了雅可比矩阵中相应的元素,用FORTRAN语言编制了计及发电机励磁调节器静态特性的电力系统潮流计算程序,用4节点系统进行了对比计算.研究结果表明,该计算方法是合理的.     

电力系统网络方程并行算法研究及潮流并行计算的实现

结合Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ硬、软件的特点，研究了电力系统网络方程的并行算法。在撕裂节点法、系数矩阵写成对角加边的基础上，发展了系数矩阵完全分解算法。在由４片Ｔ８００－２０组成的并行计算机系统上，实现了快速分解潮流的并行计算，并针对不同规模的网络进行了试算，计算结果表明，上述算法有较好的效果，证明并行算法能显著提高电力系统计算的速度，有广阔的应用前景。     

快速解耦法潮流计算针对小阻抗支路处理方法的研究

通过对快速解耦法潮流计算中迭代过程的分析,结合小阻抗支路两端电压的相位和幅值的变化规律,导出了适用于迭代求解小阻抗支路的潮流算法的修正方程,从而使快速解耦法在计算含有小阻抗支路的电力系统潮流时具有很好的收敛性.     

快速分解潮流的并行算法──Householder公式的应用

针对两层次的多区域电力系统及两层次结构的计算机网络，应用Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ公式研究了快速分解潮流的并行算法。该法与常规快速分解潮流具有完全相同的收敛性，而采用的Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ公式非常简洁，并行计算过程中需传送的数据量较小。文中给出了ＩＥＥＥ１４节点及ＩＥＥＥ３０节点系统算例及计算结果。     

对流扩散方程的多尺度解耦小波算法研究

针对传统有限元方法在求解对流扩散问题时常会出现的数值震荡和数值耗散等缺点,提出一种对流扩散方程的尺度解耦小波求解方法。介绍第二代小波多分辨分析,推导有限元多分辨空间的两尺度关系,提出对流扩散方程的多尺度计算框架。推导对流扩散方程的解耦条件,并利用提升方案构造多尺度解耦小波。提出多尺度解耦小波算法,该方法通过向求解域添加解耦小波,逐步逼近问题精确解。数值算例证明,解耦小波是一种求解对流扩散方程性能优良的小波基。     

求解电力系统潮流方程全部解的LINGO方法

针对现有电力系统潮流方程全部实数解求解方法的不足,提出了一种用LINGO10.0软件求出全部解的方法。该方法是用LINGO10.0求出一个解后,将该解作为一个约束,使新解与该解不同,直至求出全部解。该方法简单、实用,为潮流方程全部解求解提供了全新的方法。     

快速分解连续潮流算法的改进及其应用

以快速分解连续潮流算法为基础,提出了基于完整雅可比矩阵和快速分解法相结合的连续潮流算法。该方法在切向量求取环节,采用完整的雅可比矩阵做系数矩阵求取切向量,从而保证切向量的准确性;在初始潮流计算和校正环节采用快速分解法进行求解。通过与牛顿连续潮流法对比发现,改进后的算法能够更快速又不失准确的追踪 曲线。此外,该方法还能方便考虑平衡发电机功率限制,能够分析发电机功率限制对系统稳定裕度、崩溃点电压水平及其分岔类型的影响。通过对IEEE 118节点系统和1416节点系统的仿真,验证了所提算法的准确性和高效性。     

补偿法在电力系统预想事故分析中的应用

将补偿法原理应用于快速解耦潮流模型,用以进行电力系统预想事故分析.导出了电力系统中的支路元件和节点元件开断模拟的补偿公式.所提出的算法在各种预想事故下均可利用原有因子表解算潮流,并可兼顾计算精度与速度两方面的要求.对IEEE30节点系统的开断模拟计算表明这种算法是可行和有效的.     

电力系统功率极限点的矩阵分裂算法

把增广潮流方程以克服功率极限点处Ｊａｃｏｂｉ阵奇异的扩展方程与矩阵分裂技术相结合,将确定功率极限点的４Ｎ＋１阶扩展方程的修正方程转化为四个系数矩阵完全相同的２Ｎ＋１阶方程,不仅克服了潮流Ｊａｃｏｂｉ矩阵在功率极限点的奇异性,而且可以大幅度地提高功率极限点的计算速度,快速、精确地求出极限点处理的潮流解和相应的负荷增加因子。