基于HHL算法的量子牛顿-拉夫逊法潮流计算

1

作者 徐震 张大波 +3 位作者 杨贺钧 马英浩 窦猛汉 方圆 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5564-5576,I0020,共14页

量子计算的快速发展为新型电力系统日益复杂的实时仿真计算提供了新的方案。该文将经典计算机的数据处理与量子计算机的迭代计算相结合,提出基于Harrow-Hassidim-Lloyd(HHL)算法的量子牛顿-拉夫逊法潮流计算模型。通过将牛顿-拉夫逊潮... 量子计算的快速发展为新型电力系统日益复杂的实时仿真计算提供了新的方案。该文将经典计算机的数据处理与量子计算机的迭代计算相结合,提出基于Harrow-Hassidim-Lloyd(HHL)算法的量子牛顿-拉夫逊法潮流计算模型。通过将牛顿-拉夫逊潮流方程进行变换,给出修正方程的量子化编码、潮流方程的量子线路构建、修正向量的量子测量的算法原理。基于量子计算的近似求解特性,定义量子潮流计算的收敛判据,以提升迭代计算收敛的可靠性。不同规模的IEEE测试系统在本源量子虚拟计算平台上验证所提量子潮流算法的有效性。 展开更多

关键词 量子潮流计算 HHL算法 牛顿-拉夫逊法 极坐标方程 直角坐标方程

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基于坐标偏移磁偶极子-牛顿-拉夫逊法的三维不规则缺陷重构方法

2

作者 王雨菲 韩文花 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期328-336,共9页

漏磁检测因其操作方便、对检测环境要求低、自动化程度高等特点,被广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测中。而不规则缺陷漏磁重构的病态性导致重构结果精度低,特别是三维不规则缺陷的漏磁重构。因此,本文将三维缺陷的重构问题转化为二维缺... 漏磁检测因其操作方便、对检测环境要求低、自动化程度高等特点,被广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测中。而不规则缺陷漏磁重构的病态性导致重构结果精度低,特别是三维不规则缺陷的漏磁重构。因此,本文将三维缺陷的重构问题转化为二维缺陷重构问题,提出了坐标偏移磁偶极子前向模型,可以快速精确地计算任意复杂缺陷的漏磁信号,并使用牛顿-拉夫逊法,实现对三维不规则缺陷的重构。仿真和实验结果表明,本文所提重构算法相比于Levenberg-Marquardt重构算法有明显的精度提升,重构误差平均减少了约41%,最大深度误差平均减少了62%,实现了三维不规则缺陷的快速重构。 展开更多

关键词 漏磁检测 缺陷重构 磁偶极子模型 牛顿-拉夫逊法

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基于牛顿—拉夫逊法的配电网电容电流测量新方法 被引量：10

3

作者 闫腾飞 李康 +1 位作者 李晓波 丁欣 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1-5,共5页

提出了一种基于牛顿—拉夫逊法的配电网电容电流测量新方法。在消弧线圈并联阻尼电阻接地的系统中,采用有效且快速收敛的牛顿—拉夫逊法,寻找改变阻尼电阻之后保持中性点电压相位不变的消弧线圈电感量。在此基础上,确定系统失谐量与系... 提出了一种基于牛顿—拉夫逊法的配电网电容电流测量新方法。在消弧线圈并联阻尼电阻接地的系统中,采用有效且快速收敛的牛顿—拉夫逊法,寻找改变阻尼电阻之后保持中性点电压相位不变的消弧线圈电感量。在此基础上,确定系统失谐量与系统总电导相位夹角不变并构建相位关系图,实现系统对地电容和对地电导的精确测量,最终实现配电网电容电流测量。通过在Matlab中搭建仿真模型并进行仿真实验,验证了所提出的测量方法的正确性以及测量结果具有较高精度。 展开更多

关键词 牛顿-拉夫逊法 中性点电压 相位关系 MATLAB

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直角坐标牛顿—拉夫逊法潮流计算新解法 被引量：15

4

作者 陈恳 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 1999年第4期66-70,共5页

本文根据电力系统的运行提出新的假设，继而对直角坐标牛顿—拉夫逊法潮流计算采用新的求解方法。该法完全取消了雅可比矩阵所需的贮存单元。

关键词 牛顿-拉夫逊法 电力系统 潮流计算

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基于同伦法和改进的牛顿—拉夫逊法相结合的直流网络潮流分析

5

作者 饶雪 王浩屹 常湧 《水电能源科学》 北大核心 2015年第12期189-193,共5页

鉴于直流网络潮流算法的研究总体上尚处于起步阶段,特别是在收敛速度和初值选取方面仍存在缺陷,从网络分析角度出发建立直流网络方程组,在分析直流网络潮流模型的基础上进行变量分类,推演出改进的直流网络潮流算法。该算法利用同伦方法... 鉴于直流网络潮流算法的研究总体上尚处于起步阶段,特别是在收敛速度和初值选取方面仍存在缺陷,从网络分析角度出发建立直流网络方程组,在分析直流网络潮流模型的基础上进行变量分类,推演出改进的直流网络潮流算法。该算法利用同伦方法的全局收敛性获取网络的初始值,并结合改进的牛顿-拉夫逊法快速收敛到稳定解,使其同时满足计算稳定性和收敛速度的要求,适用于直流系统的在线计算和分析。算例仿真分析表明,该算法对初值要求低、收敛速度快,结果正确有效。 展开更多

关键词 直流网络 改进的牛顿-拉夫逊法 同伦法 潮流分析

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基于功率注入潮流模型的双极直流配电网的电压不平衡分析及传递计算 被引量：1

6

作者 周亦尧 王强钢 +2 位作者 匡江锋 廖建权 王洪彬 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2656-2667,共12页

建设供电容量大、灵活性高、对直流型源荷友好的双极直流配电网是构建新型配电网的有效途径之一。然而,电压不平衡问题对双极直流配电网的推广和应用提出了挑战。该文分析电压不平衡的产生机理,并基于灵敏度定义了电压不平衡传递矩阵,... 建设供电容量大、灵活性高、对直流型源荷友好的双极直流配电网是构建新型配电网的有效途径之一。然而,电压不平衡问题对双极直流配电网的推广和应用提出了挑战。该文分析电压不平衡的产生机理,并基于灵敏度定义了电压不平衡传递矩阵,该矩阵用于反映电压不平衡因子在双极直流配电网中各节点的传递特性。在此基础上,推导电压不平衡传递矩阵中各元素的解析表达式,提出基于牛顿-拉夫逊法的潮流计算方法来确定电压不平衡传递矩阵,所提方法采用注入功率进行潮流建模,并考虑分布式发电的下垂控制模型和综合负荷模型。最后,采用改造的IEEE 33节点测试系统验证了所提方法的有效性,并分析了电压不平衡传递的影响因素。 展开更多

关键词 电压不平衡 传递 双极直流配电网 灵敏度 牛顿-拉夫逊法

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具有2.414阶收敛速率的VSC-HVDC系统改进潮流算法 被引量：4

7

作者 李乾坤 韦延方 +3 位作者 王晓卫 郑征 曾志辉 杨明 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期38-46,共9页

相比传统高压直流输电HVDC(high voltage direct arrent),基于电压源换流器的高压直流输电VSC-HVDC(voltage source converter based HVDC)具有较多独特优势,是智能电网发展具有代表性的关键技术之一。首先,基于VSC-HVDC稳态模型的标幺... 相比传统高压直流输电HVDC(high voltage direct arrent),基于电压源换流器的高压直流输电VSC-HVDC(voltage source converter based HVDC)具有较多独特优势,是智能电网发展具有代表性的关键技术之一。首先,基于VSC-HVDC稳态模型的标幺制处理分析了VSC-HVDC的稳态方程,并给出了适用于求解含VSC-HVDC的交直流系统潮流的统一法迭代形式;进而,通过计算预估值和校正值2个步骤,利用具有2.414阶次收敛速率的改进牛顿-拉夫逊法修正交直流系统的雅可比矩阵,以节省程序迭代过程中的数据存储空间,加快程序执行调用的速度,从而提高雅可比矩阵的计算速率。最后,基于修改后的IEEE标准算例,从交直流潮流结果、控制方式、算法效率等方面的对比分析,验证了该方法求解含VSC-HVDC的交直流系统潮流的有效性和正确性。 展开更多

关键词 电压源换流器 高压直流输电(HVDC) 改进牛顿-拉夫逊法 交直流系统 潮流计算

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直角坐标牛顿拉夫逊潮流计算的简化方法

8

作者 屈思毅 《西北电力技术》 1997年第4期5-7,38,共4页

根据电力系统运行特点,提出合理的假设和简化,使传统的牛顿拉夫逊直角坐标下的潮流计算数学模型的雅可比元素变为常数,因此其计算量大大减少,同时将求解阶数从2(n—1)降至(n—1)阶迭代,不仅可大大提高计算速度,同时降低了计算机贮存容量... 根据电力系统运行特点,提出合理的假设和简化,使传统的牛顿拉夫逊直角坐标下的潮流计算数学模型的雅可比元素变为常数,因此其计算量大大减少,同时将求解阶数从2(n—1)降至(n—1)阶迭代,不仅可大大提高计算速度,同时降低了计算机贮存容量,通过30节点系统的测试,证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 牛顿-拉夫逊法 电力系统 潮流计算 直角坐标

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基于分布参数的电力电缆故障定位新型算法研究 被引量：30

9

作者 邢海瀛 袁汉川 +3 位作者 邓春 白恺 刘少宇 邹宏亮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第14期16-20,25,共6页

在分析地下电缆系统单相接地故障的等效电路的基础上,提出了一种基于分布参数和序网变换的电力电缆故障定位新算法。该算法考虑了三相电缆之间互感及线芯与外皮之间互感的影响,将高阶的三相故障系统矩阵转化为独立的序网矩阵,从发送端... 在分析地下电缆系统单相接地故障的等效电路的基础上,提出了一种基于分布参数和序网变换的电力电缆故障定位新算法。该算法考虑了三相电缆之间互感及线芯与外皮之间互感的影响,将高阶的三相故障系统矩阵转化为独立的序网矩阵,从发送端、故障点和接收端三处分别确立了序网方程和相量网络方程的多个边界条件,应用发送端的电压、电流等参数,最后通过牛顿-拉夫讯迭代法求解故障点位置。经过PSCAD/EMTDC仿真软件校验,该方法在不同的短路阻抗下均具有很高的精度。 展开更多

关键词 电力电缆 故障定位 序网矩阵 分布参数 牛顿-拉夫逊法

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考虑光伏并网的配电网潮流计算 被引量：30

10

作者 王振树 林梅军 +1 位作者 刘岩 卞绍润 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期178-185,共8页

基于天气预报系统的太阳辐射模型,利用气象部门获得的云层类型预报信息对光伏进行短期预测;并提出了适用于含光伏发电的弱环配电网的牛顿-拉夫逊法和前推回代法相结合的配电网潮流算法。该算法将弱环配电网等效为环网和辐射形网络两个部... 基于天气预报系统的太阳辐射模型,利用气象部门获得的云层类型预报信息对光伏进行短期预测;并提出了适用于含光伏发电的弱环配电网的牛顿-拉夫逊法和前推回代法相结合的配电网潮流算法。该算法将弱环配电网等效为环网和辐射形网络两个部分,采用牛顿-拉夫逊法和前推回代法交替求解环网与辐射形网络,实现含有分布式光伏电源的配电网潮流计算。在新算法中采用变收敛精度进行计算,既保证最终的精确性又能提高计算速度。最后,采用28节点算例进行验证,表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 辐射强度 光伏功率预测 配电网潮流 牛顿-拉夫逊法 前推回代 相结合的算法

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基于灵敏度分析的综合能源系统运行安全性的研究 被引量：16

11

作者 陈厚合 张鹏 +4 位作者 姜涛 李雪 邵俊岩 李国庆 王鹏宇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期95-103,共9页

基于电-气互联综合能源系统子系统间的灵敏度矩阵,探究了电-气能源子系统间的交互耦合机理,提出一种提升综合能源系统运行安全性的改善措施。首先构建电-气耦合的综合能源系统模型,采用基于扩展牛顿-拉夫逊法的交替求解法求解该综合能... 基于电-气互联综合能源系统子系统间的灵敏度矩阵,探究了电-气能源子系统间的交互耦合机理,提出一种提升综合能源系统运行安全性的改善措施。首先构建电-气耦合的综合能源系统模型,采用基于扩展牛顿-拉夫逊法的交替求解法求解该综合能源系统的多能流方程;在此基础上,借助综合能源系统灵敏度分析方法计算电压幅值-燃气负荷灵敏度矩阵和天然气系统节点压力-电力系统节点有功灵敏度矩阵,定量描述电、气系统间交互耦合作用机理;然后,通过灵敏度矩阵辨识与薄弱节点密切相关的关键环节,研究提升综合能源系统运行安全性的相关措施。最后,通过IEEE24节点和比利时20节点天然气系统耦合的IEGES-24系统算例对所提方法进行分析、验证,结果表明所提方法可应用于综合能源系统交互耦合机理揭示和运行安全性分析。 展开更多

关键词 综合能源系统 交替求解法 牛顿-拉夫逊法 灵敏度分析 安全性分析

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基于故障辅助因子的配电网高容错性故障区段定位方法 被引量：19

12

作者 郭壮志 陈涛 +2 位作者 洪俊杰 毛晓明 陈璟华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期93-100,共8页

针对基于逻辑关系的馈线故障定位间接方法存在过分依赖群体智能优化算法的固有缺陷,采用代数关系描述,构建了基于故障辅助因子的馈线故障区段定位的非线性方程组模型,并采用具有并行特征的牛顿-拉夫逊法进行求解,其优点在于:对报警信息... 针对基于逻辑关系的馈线故障定位间接方法存在过分依赖群体智能优化算法的固有缺陷,采用代数关系描述,构建了基于故障辅助因子的馈线故障区段定位的非线性方程组模型,并采用具有并行特征的牛顿-拉夫逊法进行求解,其优点在于:对报警信息畸变的情况具有强适应性,故障定位时具有高容错性;能够对含T型耦合节点的配电网多重馈线故障区段进行准确定位;无需采用逻辑运算和最优化算法,决策效率高、算法稳定性好;单一故障下可准确定位信息畸变的位置。仿真结果验证了所提方法进行馈线故障区段定位的准确性、快速性和高容错性。 展开更多

关键词 配电网 故障区段定位 高容错性 故障辅助因子 非线性方程组模型 牛顿-拉夫逊法

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修正节点接入导纳潮流算法 被引量：8

13

作者 彭谦 姜彤 曲鹏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期61-63,共3页

针对牛顿–拉夫逊法初值选取不当和PQ分解法受网络RX比例影响造成的计算不收敛问题,提出了一种修正节点接入导纳的潮流算法。理论证明该算法是正确的。算例分析表明,该方法收敛可靠、计算速度快,同时不受RX比例与初值选取的影响。

关键词 电力系统 潮流计算 牛顿-拉夫逊法 PQ分解法 注入功率

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基于混合遗传算法的航空发动机数学模型解法 被引量：15

14

作者 苏三买 陈永琴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期661-664,共4页

针对发动机模型现有平衡方程迭代解法存在不收敛或计算效率差的不足,以涡轮风扇发动机为对象,结合遗传算法与牛顿-拉夫逊法的优点,设计了在模型不收敛点采用遗传算法与牛顿-拉夫逊法交替计算的平衡方程求解混合算法。理论分析与数值仿... 针对发动机模型现有平衡方程迭代解法存在不收敛或计算效率差的不足,以涡轮风扇发动机为对象,结合遗传算法与牛顿-拉夫逊法的优点,设计了在模型不收敛点采用遗传算法与牛顿-拉夫逊法交替计算的平衡方程求解混合算法。理论分析与数值仿真结果表明,对于整个模型而言,该算法既保持了牛顿-拉夫逊法的高计算效率,又吸收了遗传算法全局收敛的优点,可实现模型大范围收敛。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 非线性数学模型 平衡方程 收敛性 牛顿-拉夫逊法 混合遗传算法 计算效率

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基于广域量测的交直流混联系统发生扰动后稳态频率预测算法 被引量：7

15

作者 胡益 王晓茹 +1 位作者 艾鹏 滕予非 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期35-42,共8页

随着直流输电工程的广泛应用,交直流混联系统已经成为电网的发展趋势。针对含不同类型高压直流的交直流混联系统提出了其发生扰动后的稳态频率快速预测算法。该算法以广域量测系统得到的扰动后瞬间数据为基础,通过联立交流系统的发电机... 随着直流输电工程的广泛应用,交直流混联系统已经成为电网的发展趋势。针对含不同类型高压直流的交直流混联系统提出了其发生扰动后的稳态频率快速预测算法。该算法以广域量测系统得到的扰动后瞬间数据为基础,通过联立交流系统的发电机调速器方程、负荷静态模型方程、系统网络方程与不同类型高压直流系统的换流器稳态模型方程、直流网络方程、控制方程,得到了交直流混联系统的稳态频率预测方程。利用牛顿-拉夫逊法对该方程进行求解,可以快速、精确地计算得到电网发生扰动后的稳态频率。对一个典型的22节点交直流混联系统进行仿真分析,结果验证了所提算法的准确性和适用性。 展开更多

关键词 交直流混联系统 稳态频率预测 广域量测系统 牛顿-拉夫逊法

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光伏组件5参数模型的等值修正求取算法 被引量：9

16

作者 王立国 颜洪正 刘宝柱 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期67-72,共6页

利用光伏电池生产厂家提供的标准测试条件下开路点、短路点和最大功率点的实测数据,形成含光生电流、二极管理想因子、等效串联电阻、等效并联电阻的非线性方程组,用牛顿-拉夫逊法进行求解。针对求解时二极管理想因子初值的选取不当导... 利用光伏电池生产厂家提供的标准测试条件下开路点、短路点和最大功率点的实测数据,形成含光生电流、二极管理想因子、等效串联电阻、等效并联电阻的非线性方程组,用牛顿-拉夫逊法进行求解。针对求解时二极管理想因子初值的选取不当导致其他模型参数的计算结果出现参数漂移问题,提出一种等值修正计算方法,通过消去二极管理想因子后建立了等值方程式,给出了相应的迭代参量修正策略。理论分析表明,该方法不再由人根据经验选定二极管理想因子值,求解过程中没有忽略等效的并联电阻和串联电阻,迭代修正策略保证了通过少量迭代即可得到精确的模型参数。结合MSX60光伏组件实际实验数据的算例分析验证了所提算法的准确性。 展开更多

关键词 光伏组件 5参数模型 参数计算 牛顿-拉夫逊法 二极管理想因子

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基于参数估计的双端不同步故障测距算法 被引量：12

17

作者 蒋春芳 王克英 《继电器》 CSCD 北大核心 2008年第1期1-4,8,共5页

提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法,将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量,利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流,通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量... 提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法,将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量,利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流,通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量。并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示,可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差。利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置,更方便查找故障点。该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差,仿真结果和实际数据验证表明该算法具有较高的测距精度。 展开更多

关键词 输电线路 牛顿-拉夫逊法 参数估计 故障测距

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基于序电流注入模型的三相潮流计算方法 被引量：6

18

作者 何禹清 彭建春 《中国电力》 CSCD 北大核心 2008年第3期7-11,共5页

针对三相潮流计算中,不对称输电线路间弱耦合关系处理难的问题,引入不对称输电线路的补偿注入电流模型,并提出基于节点注入序电流的牛顿-拉夫逊法。这种方法使PQ节点对应的Jacobian矩阵成为一个常系数矩阵,避免了迭代过程中对Jacobian... 针对三相潮流计算中,不对称输电线路间弱耦合关系处理难的问题,引入不对称输电线路的补偿注入电流模型,并提出基于节点注入序电流的牛顿-拉夫逊法。这种方法使PQ节点对应的Jacobian矩阵成为一个常系数矩阵,避免了迭代过程中对Jacobian矩阵的更新。在迭代中通过逐次更新序电流实现潮流求解,克服了序电压变化对方程求解速度的影响。仿真结果表明,该方法较其他算法对不平衡功率、R/X比值敏感度低,能够大幅度地减少迭代次数,缩短不对称输电线路三相潮流的计算时间。 展开更多

关键词 三相潮流 对称分量法 线路解耦模型 注入电流 牛顿-拉夫逊法

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MIDC系统有功功率分配方式对受端交流系统网损的影响 被引量：2

19

作者 刘崇茹 张伯明 冯永青 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期16-20,共5页

对直流输电系统2种常用的运行模式进行分析,讨论了多馈入直流输电(MIDC)系统输送功率对受端交流系统网损的影响,提出了2种条件下网损灵敏度的计算方法,一种是保持MIDC系统输送通道总功率不变,另一种是MIDC系统各直流线路输送功率相互独... 对直流输电系统2种常用的运行模式进行分析,讨论了多馈入直流输电(MIDC)系统输送功率对受端交流系统网损的影响,提出了2种条件下网损灵敏度的计算方法,一种是保持MIDC系统输送通道总功率不变,另一种是MIDC系统各直流线路输送功率相互独立。第2种情况下,需要采用负荷平衡方法进行修正。针对第1种情况,文中对功率的再分配进行了讨论,提出了一种有效的功率再分配方法来降低受端系统网络损耗。对加入了MIDC系统的IEEE118节点系统进行仿真的结果表明,优化后三馈入DC/AC的118节点交流系统网损平均降低0.97%。 展开更多

关键词 多馈入直流输电系统 灵敏度 最优乘子 牛顿-拉夫逊法 电力系统

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多能源网络稳态能量流分析与计算方法 被引量：3

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作者 朱永强 蔡钦钦 +3 位作者 龚萍 夏春妮 俞子聪 夏瑞华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期59-66,共8页

适用于不同能源形式通用的数学描述和统一的能量流计算方法是多能源网络规划运行的理论基础。文中在构建多能源网络三维拓扑结构图的基础上,提出能量传递的统一描述,借用热力学中强度量和广延量的概念构建多能源网络中支路的能量传递方... 适用于不同能源形式通用的数学描述和统一的能量流计算方法是多能源网络规划运行的理论基础。文中在构建多能源网络三维拓扑结构图的基础上,提出能量传递的统一描述,借用热力学中强度量和广延量的概念构建多能源网络中支路的能量传递方程。以最常见的圆柱形传递管道为例,推导交直流电能传递、不可压缩黏性流体、可压缩气体,以及热传导、流体传热的支路能量传递过程,并建立描述节点广延量守恒的网络方程。通过采用牛顿-拉夫逊法分别对独立能源子网和多能源网络的稳态能量流进行求解,算例验证了所提方法及模型的可行性。 展开更多

关键词 多能源网络 强度量 广延量 稳态能量流 牛顿-拉夫逊法

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