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大规模电力系统潮流计算的分布式GESP算法 被引量:11
1
作者 谢开贵 张怀勋 +2 位作者 胡博 曹侃 吴韬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期89-95,共7页
并行计算已成为大规模电力系统潮流计算的主要解决手段之一。为取得良好的加速比和并行效率,基于GESP算法提出牛顿法潮流迭代计算中修正方程组求解的分布式算法。根据方程组系数矩阵非零元主要集中于对角带及高度稀疏等特点确定系数矩... 并行计算已成为大规模电力系统潮流计算的主要解决手段之一。为取得良好的加速比和并行效率,基于GESP算法提出牛顿法潮流迭代计算中修正方程组求解的分布式算法。根据方程组系数矩阵非零元主要集中于对角带及高度稀疏等特点确定系数矩阵的超节点,并基于超节点的边界将潮流修正方程组的系数矩阵划分为若干个2维分块矩阵以实现分块存储;在LU分解过程中,采用基于流水线技术的并行分解以提高计算速度。本文设计了分布式存储的并行算法,并应用于3000、12000节点等不同规模电力系统。算例分析表明:在网络达到2000节点及以上时,本文分布式GESP法相对串行计算和分布式牛顿法具有明显的速度优势。 展开更多
关键词 大规模电力系统 潮流计算 GESP算法 分块存储 流水线技术 分布式计算
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大规模电力系统关键特征值计算的Arnoldi-Chebyshev方法 被引量:11
2
作者 杜正春 刘伟 +1 位作者 方万良 夏道止 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期995-999,共5页
介绍了一种Chebyshev多项式加速的显式重启Arnoldi算法,并用其直接求取大规模电力系统小干扰稳定性分析中状态矩阵的按实部递减的部分特征值,即关键特征值.这种方法构造了一个包含不想要特征值的椭圆,用由此椭圆确定的Chebyshev多项式... 介绍了一种Chebyshev多项式加速的显式重启Arnoldi算法,并用其直接求取大规模电力系统小干扰稳定性分析中状态矩阵的按实部递减的部分特征值,即关键特征值.这种方法构造了一个包含不想要特征值的椭圆,用由此椭圆确定的Chebyshev多项式获取新的初始向量,增强右端特征值对应特征向量在基向量方向的分量;进而运用新的初始向量构造Krylov子空间,求取按实部递减的特征值.3机和46机两个系统的计算结果表明,所提算法能够准确有效地求出系统的关键特征值,适合于大规模电力系统的特征分析. 展开更多
关键词 大规模电力系统 特征值 Arnoldi方法 Chebyshev加速 Arnoldi-Chebyshev方法
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融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算 被引量:8
3
作者 刘为雄 蔡泽祥 邱建 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期140-145,共6页
针对电力系统中平行线路的跨线故障,提出一种融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算方法。首先形成跨线故障时平行线路准确的对称分量导纳矩阵,建立跨线故障接口电路统一相分量模型,再利用相分量法与对称分量法对故障... 针对电力系统中平行线路的跨线故障,提出一种融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算方法。首先形成跨线故障时平行线路准确的对称分量导纳矩阵,建立跨线故障接口电路统一相分量模型,再利用相分量法与对称分量法对故障端口与对称系统分别进行求解。该算法充分发挥了对称分量法和相分量法的各自优势,适合处理大规模电力系统的任何类型跨线故障,方便与传统的基于对称分量法的故障计算软件接口,易于编程实现。所研制的综合故障计算软件已用于实际电网的跨线故障计算,通过与EMTP的仿真结果对比证实了算法的正确性。 展开更多
关键词 跨线故障计算 相分量法 对称分量法 大规模电力系统
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大规模电力系统快速潮流计算方法研究 被引量:24
4
作者 夏沛 汪芳宗 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期38-42,共5页
直接法和迭代法是求解线性方程组的两类常见方法,比较了多波前算法(MA)、GMRES算法、FGMRES算法在大规模电力系统潮流计算中的求解效率。经IEEE118节点、300节点和Poland共7个算例仿真测试表明,基于ILU分解法预条件子的FGMRES算法的内... 直接法和迭代法是求解线性方程组的两类常见方法,比较了多波前算法(MA)、GMRES算法、FGMRES算法在大规模电力系统潮流计算中的求解效率。经IEEE118节点、300节点和Poland共7个算例仿真测试表明,基于ILU分解法预条件子的FGMRES算法的内迭代次数较GMRES算法明显减少,但整体求解时间较GMRES算法长;多波前算法的求解速度较二者快。基于PQ分解法预条件子,提出一种GMRES-MA混合算法,在GMRES算法每步迭代过程生成Krylov子空间后,利用多波前算法(MA)直接求解辅助预处理方程组。算例测试结果表明,随着系统规模的增长,该方法的内迭代次数较GMRES算法有所减少,并且计算时间较GMRES算法和多波前算法(MA)均有所降低,适合于大规模电力系统潮流计算的快速求解。 展开更多
关键词 大规模电力系统 潮流计算 多波前算法(MA) GMRES算法 FGMRES算法 GMRES—MA混合算法
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大规模电力系统潮流计算收敛性诊断与调整方法 被引量:15
5
作者 安军 宋俊达 葛维春 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期103-108,共6页
在对大规模电网进行潮流仿真时,容易出现潮流计算不收敛的情况。针对潮流计算不收敛时难以定位关键影响因素的问题,通过分析迭代中间数据的变化规律,建立判别潮流计算收敛性的指标,提出一种导致潮流计算不收敛关键因素的辨识方法,并基... 在对大规模电网进行潮流仿真时,容易出现潮流计算不收敛的情况。针对潮流计算不收敛时难以定位关键影响因素的问题,通过分析迭代中间数据的变化规律,建立判别潮流计算收敛性的指标,提出一种导致潮流计算不收敛关键因素的辨识方法,并基于潮流收敛域,对辨识得到的关键因素进行修正,为运行人员进行潮流调整提供直观的参考依据。通过对某省220 kV及以上电压等级电网和欧洲13659节点系统进行仿真计算,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 大规模电力系统 潮流计算 收敛性 迭代中间信息 潮流收敛域
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基于微分求解模型的大规模电力系统病态潮流计算
6
作者 林珑 李建杰 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期76-80,共5页
电网规模不断扩大,负荷加重,对电力系统病态潮流计算提出新的要求.传统方法受计算规模限制,无法满足全网一体化分析需求.针对此问题,结合连续牛顿法(Continuous Newton’s Method,CNM)的数学原理,提出了潮流计算的微分求解模型,将非线... 电网规模不断扩大,负荷加重,对电力系统病态潮流计算提出新的要求.传统方法受计算规模限制,无法满足全网一体化分析需求.针对此问题,结合连续牛顿法(Continuous Newton’s Method,CNM)的数学原理,提出了潮流计算的微分求解模型,将非线性的潮流方程组转换为常微分方程组;应用一定的数值积分方法,优化重构求解模型,在CPU架构下设计并实现了大规模病态潮流计算.算法应用于多个包含上千节点的大规模系统算例,通过对收敛性和效率的测试分析,准确性和实用性得以验证. 展开更多
关键词 大规模电力系统 病态潮流 微分求解模型 连续牛顿法 龙格库塔法
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基于BPA的大规模电力系统工程应用的同调动态等值方法 被引量:2
7
作者 顾丹珍 戴海锋 +1 位作者 崔勇 赵丹丹 《水电能源科学》 北大核心 2019年第3期176-180,共5页
使用PSCAD/EMTDC软件对实际大规模交直流混联电力系统进行电磁暂态建模仿真分析时,为兼顾仿真效率和交直流间相互影响,需先对交流系统进行等值简化,通过计算节点残压来扩充边界节点集形成边界缓冲层减小等值前后的误差,并利用核心机组... 使用PSCAD/EMTDC软件对实际大规模交直流混联电力系统进行电磁暂态建模仿真分析时,为兼顾仿真效率和交直流间相互影响,需先对交流系统进行等值简化,通过计算节点残压来扩充边界节点集形成边界缓冲层减小等值前后的误差,并利用核心机组来求解外部系统等值发电机的暂态参数减小求解工作量,最后以华东电网为例,比较等值前后系统的静态潮流和暂态稳定情况。结果表明,基于BPA的实际工程应用的同调动态等值方法在保证工程精度的前提下,减少等值难度,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 大规模电力系统 工程应用 BPA 同调动态等值方法
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大规模交直流电力系统仿真计算的相关问题 被引量:74
8
作者 徐政 蔡晔 刘国平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第15期4-8,共5页
针对大规模交直流电力系统仿真计算中涉及到的几个相关问题进行了讨论。指出用于大规模交直流电力系统仿真计算的最有效的工具是带有用户自定义功能的交直流电力系统数字仿真程序 ,传统的动模试验和最新出现的实时数字仿真器并不适合于... 针对大规模交直流电力系统仿真计算中涉及到的几个相关问题进行了讨论。指出用于大规模交直流电力系统仿真计算的最有效的工具是带有用户自定义功能的交直流电力系统数字仿真程序 ,传统的动模试验和最新出现的实时数字仿真器并不适合于对大规模交直流电力系统进行系统研究。通过考察直流输电换流器准稳态模型导出的条件 ,阐明了直流输电换流器的准稳态模型在交流系统不对称故障期间是不适用的。论证了影响逆变器换相失败的因素有多个 ,重点研究了触发越前角、换流站交流母线电压跌落 ,直流电流增大以及换流变压器短路阻抗等因素对换相失败的影响。通过实例论证了交流系统故障时直流输电系统的动态响应特性 ,必须在仿真过程中通过对直流输电系统及其控制器的行为进行精确的仿真计算才能得出 。 展开更多
关键词 大规模交直流电力系统 仿真 计算 仿真工具 准稳态模型
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大规模交直流电力系统电磁暂态仿真高效建模方法 被引量:17
9
作者 程改红 陆韶琦 +2 位作者 邵冲 陈凌云 徐政 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1919-1926,共8页
为克服机电暂态仿真无法描述交直流混合电力系统非基波或不对称特性的局限性,急需高效的大规模电力系统电磁暂态建模方法。针对实际高压直流输电换流站主接线方式,文章首先简化了阀组模型并说明了对应简化模型的输电线路模型,大大减少... 为克服机电暂态仿真无法描述交直流混合电力系统非基波或不对称特性的局限性,急需高效的大规模电力系统电磁暂态建模方法。针对实际高压直流输电换流站主接线方式,文章首先简化了阀组模型并说明了对应简化模型的输电线路模型,大大减少了模拟换流站而利用的计算资源;其后介绍了适用于基于文本转换的电磁暂态快速建模技术的模型定义方法,该模型充分利用了矩阵计算,易于初始化且提高了计算速度。以一个两区四机系统验证了采用所提简化直流模型的精确性与自定义模型的有效性,以南方电网主网等值系统为例说明了大电网电磁暂态建模的步骤,并提出了提高机电暂态仿真精度的建议。 展开更多
关键词 大规模交直流电力系统 电磁暂态仿真 直流输电模型简化 自定义机组模型
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基于双向迭代的电力系统并行暂态仿真算法 被引量:4
10
作者 杨金刚 房大中 +1 位作者 李传栋 鄂志君 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期394-400,共7页
为提高电力系统暂态仿真的速度,结合双向迭代技术,提出了一种适合大规模电力系统的并行暂态仿真算法.利用电力系统区域结构化的特点,将电力网络划分成以树形分层结构相联的子网,该结构中同层子网相互独立,只和上层子网存在接口关系.进... 为提高电力系统暂态仿真的速度,结合双向迭代技术,提出了一种适合大规模电力系统的并行暂态仿真算法.利用电力系统区域结构化的特点,将电力网络划分成以树形分层结构相联的子网,该结构中同层子网相互独立,只和上层子网存在接口关系.进行暂态仿真时,通过由底层子网到顶层主网的前向简化和由顶层主网到底层子网的后向回代来实现对牛顿法线性增量方程的求解在我国山西电网和东北电网上对算法进行了验证,与BPA的结果比较说明了本算法保持与其他算法在计算结果上的一致性;通过在东北电网上计算效率的分析,说明该算法能有效地缩短暂态仿真的计算时间. 展开更多
关键词 树形分层结构 并行计算 双向迭代 暂态仿真 大规模电力系统
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基于指数变换的电力系统不稳定特征值计算方法 被引量:2
11
作者 陈亦平 曹玉磊 +2 位作者 赵利刚 肖亮 李崇涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期161-168,共8页
判断电力系统小干扰稳定性的前提是不遗漏地计算全部不稳定特征值。文中提出一种基于指数变换的双层Arnoldi算法用以求解电力系统的全部不稳定特征值。该方法首先采用指数变换将系统的所有不稳定特征值映射成为主导特征值。其次,采用外... 判断电力系统小干扰稳定性的前提是不遗漏地计算全部不稳定特征值。文中提出一种基于指数变换的双层Arnoldi算法用以求解电力系统的全部不稳定特征值。该方法首先采用指数变换将系统的所有不稳定特征值映射成为主导特征值。其次,采用外层的隐式重启动Arnoldi算法求解谱变换后的所有主导特征值,逆变换之后便可以得到所有不稳定特征值。然后,结合加速收敛技术,采用内层Arnoldi算法求解指数矩阵与向量的乘积。最后,Xing6u和NF2016两个实际电力系统的计算结果表明,所提方法可以快速且精确地计算电力系统的所有不稳定特征值。 展开更多
关键词 小干扰稳定性 大规模电力系统 不稳定特征值 指数变换
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电力系统分析中的计算方法
12
作者 Mariesa L.Crow 徐政 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期109-109,共1页
大规模电力系统的规划、设计、运行和控制涉及到大量的计算问题。本书将应用于电力系统的各种数值计算方法进行了总结,是目前国际上唯一一本专门讲述电力系统计算方法的书。译者从事电力系统领域的教学和科研工作多年,承担过"计算方法... 大规模电力系统的规划、设计、运行和控制涉及到大量的计算问题。本书将应用于电力系统的各种数值计算方法进行了总结,是目前国际上唯一一本专门讲述电力系统计算方法的书。译者从事电力系统领域的教学和科研工作多年,承担过"计算方法"和多门电力系统领域课程的讲授,深深感到,一方面,透彻掌握电力系统规划、设计、运行和控制的相关理论,开发或熟练应用电力系统分析软件, 展开更多
关键词 电力系统分析软件 计算问题 电力系统规划 大规模电力系统 数值计算方法 电力系统计算 科研工作 设计
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用于大规模机电-电磁暂态仿真模型自动转化的分层布局方法 被引量:3
13
作者 何海林 史华勃 +2 位作者 王顺亮 马俊鹏 刘天琪 《中国电力》 CSCD 北大核心 2022年第9期111-120,共10页
厂站节点和网络拓扑的自动布局是实现机电-电磁暂态仿真模型自动转化的重要环节,对提高大规模电力系统的建模效率和准确性具有重要意义。现有布局方法多局限于交叉点数和布局均匀性等方面的研究,未考虑厂站节点间的实际相对位置,导致每... 厂站节点和网络拓扑的自动布局是实现机电-电磁暂态仿真模型自动转化的重要环节,对提高大规模电力系统的建模效率和准确性具有重要意义。现有布局方法多局限于交叉点数和布局均匀性等方面的研究,未考虑厂站节点间的实际相对位置,导致每次布局结果极不稳定。提出一种基于弹簧电子力模型用于大规模机电-电磁暂态仿真模型自动转化的分层布局方法。该方法充分考虑节点间的实际相对位置,对不同电压等级的厂站节点逐层布局,解决了传统方法每次布局结果差异较大的问题,不仅可以用于绘制机电暂态地理接线图,还可以提供电磁暂态仿真模型的节点坐标信息。对美国西部电网3机9节点、新英格兰10机39节点,以及某地区输电网络系统进行算例测试与分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 机电-电磁暂态仿真模型 大规模电力系统 节点间相对位置 弹簧电子力模型 分层布局
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基于GPU并行处理的大规模连续潮流批量计算 被引量:3
14
作者 刘正元 陈颖 +2 位作者 宋炎侃 王明轩 高仕林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期1041-1046,共6页
随着新能源电源和新型负载的接入以及电网规模的不断扩大,静态电压稳定性分析面临新的挑战。研究了适用于图形处理器(graphics processing unit,GPU)的连续潮流的并行计算方法。通过多工况、多潮流断面、单个潮流计算的3层并行架构,充... 随着新能源电源和新型负载的接入以及电网规模的不断扩大,静态电压稳定性分析面临新的挑战。研究了适用于图形处理器(graphics processing unit,GPU)的连续潮流的并行计算方法。通过多工况、多潮流断面、单个潮流计算的3层并行架构,充分发掘了连续潮流计算中的并行性,应用连续牛顿法潮流模型,实现了基于GPU大规模、多工况的连续潮流并行求解算法。通过上万节点电网算例测试验证了文中并行算法的正确性和高效性。 展开更多
关键词 GPU计算 大规模电力系统 连续潮流 静态电压稳定性分析
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用于大规模电磁暂态模型自动生成的拓扑分层识别方法 被引量:9
15
作者 唐伦 丁理杰 +5 位作者 史华勃 罗彬 夏春 陈刚 王曦 孙昕炜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期100-108,共9页
电力系统拓扑自动识别是实现大规模电力系统电磁暂态可视化仿真模型自动生成的重要基础。现有算法大多局限于单层拓扑描述,难以满足大规模电磁暂态模型自动生成对模型分层清晰布局、模块化建模的应用需求。针对该问题提出一种基于关联... 电力系统拓扑自动识别是实现大规模电力系统电磁暂态可视化仿真模型自动生成的重要基础。现有算法大多局限于单层拓扑描述,难以满足大规模电磁暂态模型自动生成对模型分层清晰布局、模块化建模的应用需求。针对该问题提出一种基于关联矩阵压缩和支路指针矢量更新的电力系统拓扑分层识别方法。该方法避免了大量的图搜索和逻辑运算,实现了基于大规模数据源的厂站节点搜索和“站间拓扑+站内拓扑”的自动分层识别,为后续站点自动布局和元件参数自动映射工作提供拓扑基础。对简化系统算例和西南电网实际大规模系统算例进行算法测试分析,验证了所提方法的正确性及适应性。算法可直接应用于省级或区域级复杂电力系统的拓扑分层识别及可视化模型自动生成工作。 展开更多
关键词 大规模电力系统 模型自动生成 拓扑分层识别 关联矩阵 支路指针矢量
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美国Xecel公司的大规模太阳能项目
16
作者 李新捷(译) 《中国电力》 CSCD 北大核心 2014年第4期112-112,共1页
为充分利用太阳能发电的低成本优势.美国Xecel公司向明尼苏达州政府管理机构提交了一份到2016年其中西部偏北地区增加150MW大规模太阳能发电项目的提案。该项目的启动不仅可为用户提供尽可能低价的电力.而且还可使大规模电力系统的整... 为充分利用太阳能发电的低成本优势.美国Xecel公司向明尼苏达州政府管理机构提交了一份到2016年其中西部偏北地区增加150MW大规模太阳能发电项目的提案。该项目的启动不仅可为用户提供尽可能低价的电力.而且还可使大规模电力系统的整体经济性有所提高。Xecel公司提交的这份项目方案中指出. 展开更多
关键词 太阳能发电 美国 大规模电力系统 明尼苏达州 发电项目 管理机构 成本优势 中西部
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基于同调机群识别的动态等值方法的工程应用 被引量:30
17
作者 杨靖萍 徐政 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期68-71,共4页
在PSS/E环境下建立了大规模电力系统的动态等值模型,动态等值包括发电机同调机群的识别、同调机的聚合和网络化简。发电机同调机群的识别采用时域仿真方法,同调机的聚合采用经典模型,网络化简采用拓扑化简。以华东电网为例,阐述了等值... 在PSS/E环境下建立了大规模电力系统的动态等值模型,动态等值包括发电机同调机群的识别、同调机的聚合和网络化简。发电机同调机群的识别采用时域仿真方法,同调机的聚合采用经典模型,网络化简采用拓扑化简。以华东电网为例,阐述了等值系统的建立过程,并对等值系统和原型系统进行了仿真分析和比较,仿真结果表明,等值系统可以很好地再现原型系统的动态特性。 展开更多
关键词 大规模电力系统 动态等值 同调机群 聚合
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利用凝聚函数代理非线性不等式约束的内点优化潮流算法 被引量:4
18
作者 赵洪山 刘景青 鄢盛腾 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1678-1682,共5页
为加快电力系统优化潮流(optimal power flow,OPF)问题的求解,提出了利用凝聚函数法代理非线性不等式约束的优化潮流算法。鉴于优化潮流的数学模型中包括了大量的非线性不等式约束条件,尤其在计算大规模电力系统优化潮流时,对非线性不... 为加快电力系统优化潮流(optimal power flow,OPF)问题的求解,提出了利用凝聚函数法代理非线性不等式约束的优化潮流算法。鉴于优化潮流的数学模型中包括了大量的非线性不等式约束条件,尤其在计算大规模电力系统优化潮流时,对非线性不等式约束条件的处理耗费了大量的计算时间。文中将多个非线性不等式约束用一个凝聚函数代替,极大地减少了大规模电力系统优化潮流计算矩阵的维数,然后利用内点法进行求解。对IEEE大规模测试系统进行仿真,结果表明该混合算法具有收敛速度快、迭代迅速的优点。 展开更多
关键词 优化潮流 凝聚函数法 内点法 非线性不等约束 大规模电力系统
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采用Ward等值技术的多区域无功优化并行计算 被引量:2
19
作者 刘志文 刘明波 夏文波 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2014年第7期17-22,共6页
针对大规模电力系统无功优化计算速度慢的问题,采用多区域并行计算是一种有效的解决方法。基于Ward等值技术对多区域无功优化分解协调算法做进一步的改进和补充,通过建立等值分区的无功优化并行计算模型,对其等值分区并行计算的实现原... 针对大规模电力系统无功优化计算速度慢的问题,采用多区域并行计算是一种有效的解决方法。基于Ward等值技术对多区域无功优化分解协调算法做进一步的改进和补充,通过建立等值分区的无功优化并行计算模型,对其等值分区并行计算的实现原理进行了总结分析,提出适合基于Ward等值技术的多区域无功优化并行协调计算模式和计算流程,并采用Matlab并行计算平台实现无功优化并行计算。以IEEE 39节点、某538节点实际系统和某695节点实际系统为算例,通过与集中优化方法进行比较,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 大规模电力系统 无功优化 多区域并行计算 Ward等值技术 并行协调计算模式
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行业动态
20
《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期13-,27+32+56+80+85,共6页
关键词 全数字实时仿真 可再生能源 再生能源 直流输电系统 无功电压优化控制 可靠供电 江苏电网 电力系统控制 大规模电力系统 交直流混合电力系统 论文摘要 国家电网公司 行业动态
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