三相不对称相分量谐波潮流计算

随着电力系统中谐波的日益增多，单相谐波潮流计算已不能满足要求。详细讨论了三相配电网络中谐波情况下的发电机、变压器、线路、负荷的模型，尤其考虑了变压器接线方式、移相作用和非标准变比对三相不对称谐波潮流的影响，推导了变压器两侧相应的相电压、相电流关系，并针对在传统谐波潮流算法中考虑了变压器三相模型后有可能不收敛的问题，提出了一种基于支路电流前推回代的相分量谐波潮流算法。算例计算表明该算法是非常有效的。     

谐波潮流研究(二) 实现和实际应用

前一篇文章“谐波潮流研究(一)”已将电力潮流问题重新形成公式以计算由非线性负荷引起的谐波分量,本文为其续文.在本文中将讨论其实现和实际应用.文中考虑了母线电压(包括谐波分量)初始值给定问题并从理论观点和实际研究结果评价了算法的收敛性.介绍了包含非线性负荷(整流器)时谐波潮流计算的两个例子. 文中作出了关于谐波潮流应用方面的结论和建议.突出的建议是在出现非线性负荷(特别在轻载期间)或在系统包含直流高压线路的情况下,谐波分量不应忽略.     

谐波潮流研究(一)——公式及求解

本文将常规牛顿—拉夫逊法潮流计算的公式推广,使之能用来研究包含非线性负荷时的潮流问题.非线性负荷将引起谐波,并在电力系统中传播.推广后的公式,是基于使有功功率、无功伏安和视在伏安的失配以及各谐波电流的不平衡减少到零.文中对于三相全波桥式整流器负荷,谐波潮流的计算公式作了具体的说明,并作出了关于谐波正序、负序和零序分量存在性的结论. 本文(二)将讨论计算机实现并给出实例.     

交直流电力系统中统一基波和谐波潮流解

在交直流电力系统中,基波潮流和谐波潮流通常基于某些不合理的假设而分别地进行计算。本文提出了一种统一求解的方法,它直接模拟了换流装置的非线性,并考虑了谐波通过直流系统所形成的联系。因此,应用这一方法可以得出比较准确的计算结果。算例结果表明,用常规的计算方法对于谐波潮流可能产生相当大的误差。     

应用牛顿法的高压直流输电系统非特征谐波潮流算法

针对高压直流输电系统非特征谐波潮流算法中非线性方程组具有变量多、维数高的特点,采用牛顿-拉夫逊算法迭代求解,提高了非特征谐波算法的收敛性,推导了换流装置交流侧三相电流和直流侧电压及Y、d换流变压器Δ绕组内零序环流的解析式.根据交、直流网络与换流装置的相互关系,组成换流站母线三相谐波电流平衡方程、直流网络谐波电流平衡方程,形成了修正方程式,以统一基波和特征谐波潮流结果为初值,运用牛顿-拉夫逊算法迭代求解全系统非线性方程组.采用该算法计算了南方电网云广±800 kV特高压直流输电系统非特征谐波潮流,计算结果合理,收敛性良好,证明了所提算法的正确性和有效性.     

借助于非线性规划的线性潮流模型

本文提出了一个计算电力系统潮流的新算法。新算法利用线性模型解算潮流,并且借助于非线性规划修正PV节点电压,使得这一思想得以实现。在非线性规划中,利用同心松弛原理,大大减少了非线性规划的计算量。为检验和比较,本文还同时列举了新算法和快速分解法对十个大小不同的电力系统(包括IEEE算例)的计算情况。     

大跨度空间网格结构风荷载数值模拟方法

根据谐波叠加法和线性滤波法的基本原理,采用MATLAB语言编写程序分别实现了常规谐波叠加法及其改进的快速傅里叶变换算法和插值算法以及线性滤波法的自回归法对大跨度空间网格结构风速时程的数值模拟,并模拟了2个工程实例的风速时程.结果表明:对于大跨度空间网格结构,不同风速时程模拟方法计算效率从高到低的顺序依次为快速傅里叶变换算法、插值算法、自回归法和常规谐波叠加法,计算精度从高到低的顺序依次为常规谐波叠加法、快速傅里叶变换算法、自回归法和插值算法.综合考虑计算效率和计算精度,快速傅里叶变换算法最适合应用于大跨度空间网格结构的风速模拟.     

基于节点不平衡功率的病态潮流算法

提出了基于节点不平衡功率的病态潮流算法，将潮流方程转换为非线性规划的形式，与普通的潮流计算相比较，计算量增加不大；对于由潮流计算初值不合理、潮流方程无可行解等因素引起的潮流病态现象有很好的收敛性．经过IEEE-30节点系统在几种情况下的计算比较，证明该算法是非常有效的．     

基于L1范数和现代内点理论的电力系统潮流计算

利用L1范数把电力系统潮流方程的求解转化为对一个新的非线性规划模型L1LF的求解.在基于原问题的扰动Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件基础上,导出了求解L1LF模型的内点算法公式.仿真结果显示,L1LF模型结构简洁、直观,编程应用方便.新算法计算结果正确,收敛性好.和常规潮流算法相比,新模型和新算法有效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问题是否有解提供了一个新的判断途径.     

线性等式约束非线性最优化问题的一个新算法

有文献给出了一般等式约束非线性最优化问题的一种求解途径。在此基础上将线性等式约束非线性最优化问题转化为非线性最小二乘问题求解，提出了求解最优化问题的一种新思路。然后利用Gauss-Newton法求解非线性最小二乘问题，在求解过程中引入非精确的一维搜索，提高了计算的效率，加快了算法收敛的速度，从而找到了具有线性等式约束非线性最优化问题的一个新算法，算法具有很好的收敛性，收敛速度是二阶的。最后经过数值实验证明新算法与Matlab优化工具箱计算的结果一致，是可行的、有效的。
     

波浪水槽的数值建模与计算分析

近年来,随着海岸工程的发展,数值水槽在相应科学研究中的地位越发地突出,并且成为了流体动力学研究的热点之一。基于流体力学的基本方程Navier Stokes(N-S)方程,早期采用VOF(Finite of Method)以及FVM(Finite Volume Meth-od)方法对求解区域进行离散与计算。但是随着计算规模的不断增加,上述方法的数据存储量及计算方程数目呈现非线性增长,已经难以满足工程需求。近年发展起来的ALE算法与SPH算法已经趋于成熟并以其计算的快速与高精度迎合工程需求。以ALE算法为例模拟二维的数值水槽,并将计算记录结果与非线性二阶Stokes波对比。对比证明ALE算法与理论解相一致。     

Boussinesq型方程对三维非线性波传播的数值模拟

该文建立了适宜于相对水深和复杂地形的非线性波传播的三维数学模型，模型包括任意水深点流场与波动净压力场的求解。在均匀水深条件下就不同波高、水深及波长的组合对推进波的波面、流速场和波动净压力场进行了全面数值模拟。将计算结果与解析解或物模实验结果进行对比，表明模型能较好地模拟各种组合下波浪传播的波动特征以及复杂地形上非线性波的传播。     

嵊山防波堤工程浅水波高变形计算

对所给嵊山附近海域的海图进行处理,画出工程点附近海域的网格(99*85)得到工程点附近海域的水深资料.利用P3分布计算50年一遇的波高作为为初始波高,以高潮累积频率10%和低潮累积频率90%来计算设计高、低水位,采用波向线法并结合水深数据利用VB程序得到由外海向工程点传播的波向线折射图和波浪传播到工程点时的波高。     

基于差分进化算法的重力固体潮信号独立分量分析

为了提取出重力固体潮信号中的独立谐波成分,基于地球自转与月球、太阳相对于地球轨道变化的正交关系建立一个天体间引潮力的分解模型.为了实现对三者所产生的潮汐谐波的分解,将差分进化算法用于独立分量分析中,用以提高整个算法的效率,改进实验的观测精度,从而更有效的得到与该模型相一致的独立成分.实验中,对昆明地区的实测信号进行了处理并与理论值进行了对比,结果表明,该方法可以将重力固体潮信号中各潮汐谐波分量间关系揭示出来且与分解模型相对应,各分量所含的频谱信息与理论值相一致,说明该方法是一种有效的、对重力固体潮信号进行独立分量分析的新方法.     

江苏省辐射沙洲海域理论最低低潮面的计算

利用M.Foreman改进的G.Godin潮汐调和分析程序对江苏省辐射沙洲海域21个验潮站潮位资料进行调和分析,得到了11个分潮的调和常数及相应平均海平面.利用Delft3D数值模型计算研究该海域8个分潮的调和常数.对21个站位理论最低低潮面、可能最低低潮面、略最低低潮面及英国海图深度基准面的空间分布特征及关系进行了计算分析,拟合得出了辐射沙洲海域理论最低低潮面的经验关系式,利用该关系式计算分析了江苏省辐射沙洲海域理论最低低潮面值及其空间分布特征.     

基于极化不变量的谐波雷达导引头目标识别算法

为解决基于目标谐波散射系数的FFT识别算法无法有效识别目标全弹道谐波散射特性的问题,采用了基于极化不变量的目标识别算法.根据目标的半导体模型拟合出目标的谐波散射系数,用卡尔曼滤波器对谐波散射系数进行估计.将估计结果作为酉矩阵的对角元素,建立了目标谐波极化散射矩阵及与其对应的功率矩阵,通过就不同的目标进行谐波散射极化计算得到了仿真结果.结果表明,与基于目标谐波散射系数的FFT识别算法相比,目标谐波极化散射矩阵行列式的值及功率矩阵的迹能反映出目标的全弹道谐波散射特性,二者可以作为有效的目标识别特征量.      

单相UPQC控制系统的数学建模和仿真

针对目前广泛研究的有源电力滤波器存在不能同时补偿市电谐波电流和负载侧谐波电压的问题,设计一种单相UPQC,分析其工作原理,建立该装置的控制系统的数学模型,并进行了仿真实验研究.仿真结果表明:采用这种单相UPQC,不仅可以抑制非线性负载所产生的谐波,而且可有效提高负载侧的供电质量.图8,表1,参8.     

基于加窗插值FFT的电力谐波检测算法研究

通过分析比较常用的谐波检测方法,根据电力谐波信号的特点,提出了布莱克曼窗与双峰插值相结合的算法,并推导出频率和幅值的修正计算公式,从而进一步降低了泄漏和噪声干扰,提高了计算频率和幅值的准确度.仿真结果验证了算法的正确性与有效性.     

三维多层流动过孤立山脉产生的山脉重力波的数值试验

利用中尺度数值模式ARPS研究了分层流动大气中的非线性山脉重力波。分层流动过孤立山脉所产生的山脉重力波的数值模拟表明,具有两层模式结构的气流过孤立山脉产生一个发散模态的拦截背风波,同线性理论模式计算结果具有基本相同的流动特征。但是具有三层模式结构的气流过孤立山脉所产生的非线性山脉重力波和大气船波表现出同两层模式结构的气流完全不同的流动特征,因非线性相互作用在山脉背风面产生了2个发散波模态的拦截背风波向山脉下游传播,具有同两层模式和线性理论模式相比更加复杂的波动特征。     

一种应用于三相VSR的SVPWM优化算法及谐波计算

为解决传统空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)步骤繁琐、计算量大及占用微处理器资源多等不足,提出一种在复平面坐标系下,利用三相电压幅值及其简单四则运算即可得到各相占空比的优化SVPWM算法,极大地减小了计算量并简化了计算过程。在此基础上,针对电压型PWM整流器(VSR)网侧存在电压谐波庞杂且不易抑制等问题,采用傅里叶分析推导出在载波比和调制度变化时,仍可定量计算输出相电压各次谐波的表达式,并通过三相VSR双闭环矢量控制模型验证了该优化算法有效性,得出相应的谐波电压分布规律,为网侧滤波器的设计提供了依据和指导。