国家自然科学基金(50777021)
- 作品数：50 被引量：305H指数：11
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- 基于Ward等值的多区域无功优化分解协调算法被引量：27
- 2010年
- 针对多区域电力系统的无功优化问题,提出了基于Ward等值的分解协调算法。将所有子区域分为主区域和从区域,并确定边界节点在不同区域中的节点类型和区域间相角传递方法。在基态条件下,根据潮流计算结果确定边界节点等值注入功率初值。采用矩阵求逆辅助定理,提高优化过程中外部网络变压器变比变化引起的等值导纳矩阵计算效率问题,且大幅度提高了外部网络等值精度。引入适合无功优化算法的外部协调策略,以较少的协调通信量获得较好的协调效果。以IEEE39节点和538节点实际系统为例,通过与集中优化方法进行比较,验证了该方法的有效性。
- 刘志文刘明波
- 关键词：多区域电力系统无功优化WARD等值分解协调
- 无功优化分解协调计算的节点分区方法被引量：6
- 2010年
- 无功优化分解协调算法中,根据电压-无功灵敏度对电力系统进行分区,使得各区域节点间电压无功耦合最弱,这样有利于提高该算法的计算效率和实用价值。求出正常运行状态下的节点间电压-无功灵敏度,应用阀值搜索分区算法对系统节点进行分区,用节点分裂法将系统分解为几个较小规模的子网络。IEEE118节点系统和两个实际系统(538节点和1133节点)的无功优化计算表明,该分区算法能改善算法的收敛性,从而提高其计算效率。
- 陈灿旭刘明波
- 关键词：无功优化分解协调算法
- 求解离散无功优化问题的精确连续化方法
- 2012年
- 提出了一种求解离散无功优化问题的新算法。该方法对离散变量进行二进制编码,从而将离散变量转化为若干0-1变量的线性组合,并将二进制变量约束转化为等价的互补约束,再利用非线性互补函数将互补约束转化为等价的非光滑方程,对其进行光滑化处理后,将原问题转化成可微的非线性规划问题,并采用非线性原对偶内点算法求解。此外,还对离散变量编码的原理以及应用原对偶内点法中遇到的求导难点进行了介绍,并通过几个不同规模试验系统的计算分析,验证该方法能有效处理离散变量,而且具有良好的收敛性和精确性。
- 卢艺杨银国刘明波林舜江
- 关键词：无功优化二进制编码非线性互补问题原对偶内点法
- 求解无功优化的线性规划最钝角松弛法
- 2011年
- 采用最钝角松弛算法求解无功优化问题的线性规划模型,为解决线性化步长调整问题在该模型中增加了信赖域约束。首先,根据最钝角原理定义主元标的概念及其计算公式,计算各个不等式约束的主元标。然后,根据不等式约束的主元标值对其进行筛选,形成一个松弛的线性规划问题,用原始单纯形法对其求解。如果松弛问题的最优解能满足原问题的不等式约束,则直接获得原问题的最优解。否则,将所有剩余的约束条件全部添加到松弛模型中,得到改变约束条件顺序后的原问题,再用对偶单纯形法进行新的求解。该算法本质上是一种2阶段单纯形法,并且第二阶段的求解可以充分利用第一阶段松弛问题的解信息,大大提高第二阶段的计算效率。以5个试验系统和1个省级538节点实际系统为测试系统,通过与单纯形法、信赖域内点法进行比较,验证其有效性。
- 李展鹏刘明波
- 关键词：无功优化线性规划信赖域单纯形法
- 结合详细和准稳态模型的长期电压稳定全过程混合动态仿真被引量：9
- 2012年
- 论述了长期电压稳定全过程混合动态仿真的详细模型和准稳态模型,并对励磁、电枢电流限制器和动态负荷进行了建模。通过对准稳态(QSS)和全时域(FTS)的仿真结果进行对比,发现在大扰动触发离散装置陆续动作的情况下,系统不一定能保持暂态稳定性而进入长期过程,且QSS仿真对离散装置的判断不准确导致系统轨线偏离真实轨线。将FTS、QSS和基于连续参数的准稳态(CQSS)仿真三种方法有机结合起来,并通过适当的切换,可构造全过程混合动态仿真法,能够保留故障后和离散装置动作后的暂态。当暂态过程平息后转入QSS仿真;当仿真轨迹接近鞍结分岔点遇到收敛性问题时转入CQSS仿真,以改善收敛性。以新英格兰10机39节点和IEEE 50机145节点系统为试验系统,证实了QSS仿真的局限性和全过程混合动态仿真的适用性。
- 陈文广刘明波
- 关键词：长期电压稳定准稳态模型混合仿真
- N-1故障后系统小干扰电压稳定极限点计算被引量：5
- 2011年
- 构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗表示的电力系统短期电压稳定分析数学模型,并推导出负荷增减的表示方法。根据系统小干扰方程状态矩阵特征值为零的特点,提出了计算小干扰电压稳定极限点的数学模型,以求得N-1故障后系统从当前运行状态到电压稳定极限点需增减的负荷。通过对发电机稳态方程中功角的三角函数项引入辅助变量,将极限点计算模型转化为关于未知量的线性或二次函数,进而可采用最优乘子牛顿法计算极限点,以解决极限点处系统稳态方程雅可比矩阵奇异带来的收敛困难。IEEE9节点系统和IEEE39节点系统的计算结果表明该方法能够可靠地收敛到N-1故障后系统的小干扰电压稳定极限点。
- 林舜江刘明波
- 关键词：小干扰电压稳定感应电动机电压稳定极限点
- 暂态电压安全预防控制优化的轨迹灵敏度法被引量：18
- 2010年
- 建立电力系统暂态电压安全分析的微分代数方程组模型,并提出求解其预防控制优化问题的暂态电压安全约束最优潮流模型。在该模型中,暂态电压安全约束包括防止系统发生暂态电压失稳和暂态电压延时恢复2个方面;目标函数为系统运行费用最小;控制变量为发电机的有功输出、无功输出、有载调压变压器变比和并联电容器组投入电纳。基于轨迹灵敏度法,得到暂态电压安全约束函数与控制变量之间的近似线性增量关系,从而将优化控制模型转化为非线性规划模型。引入二次罚函数处理变压器变比和并联电容器组电纳等离散控制变量,并采用非线性原对偶内点法求得优化模型的解。对IEEE39节点系统的分析计算验证了所提出的优化模型和算法的正确性和有效性。
- 林舜江刘明波
- 关键词：暂态电压安全最优潮流轨迹灵敏度电力系统
- 应用Radau排列和移动区间技术实现模型预测紧急电压控制被引量：1
- 2011年
- 将非线性模型预测控制方法应用于紧急电压控制器的设计,以准稳态近似为基础,建立包含连续-离散时间微分-代数方程组的滚动动态优化模型。为提高求解该动态优化模型的计算效率和控制精度,将移动区间技术和直接动态优化方法结合起来求解该滚动优化问题。首先,将研究时间段划分为有限个区间,借助排列法将所有状态变量、代数变量和控制变量在各个区间内用一系列多项式近似,从而将动态优化问题转化为非线性规划问题。然后,引入移动区间技术动态调整每个区间的长度,实现控制变量断点的精确定位,并同时提高整个算法的精度。采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解。在新英格兰10机39节点系统上的计算结果验证了所提方法的有效性。
- 王爽刘明波郭挺胡泊谢敏王蓉
- 关键词：长期电压稳定非线性模型预测控制
- 大规模电力系统离散无功优化问题的解耦算法被引量：4
- 2009年
- 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,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.对于强耦合系统,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.文中以1062节点系统和一个实际538节点系统验证了算法的有效性,进一步提出了较实用的解耦判据.
- 赵维兴刘明波陈灿旭
- 关键词：电力系统无功优化解耦非线性原对偶内点法
- 应用图形处理器实现无功优化并行计算被引量：6
- 2011年
- 以求解无功优化问题的内嵌离散惩罚非线性原对偶内点法为基础,利用高性能图形处理器实现了线性修正方程的并行求解。将计算密集部分在图形处理器上实现,其余部分在CPU上执行,并且采用单精度和双精度两种模式进行对照。该算法充分利用了图形处理器强大的并行处理能力和极高的存储器带宽,可获得显著的加速效果。在IEEE 118节点系统和实际538、1133和2212节点系统的计算表明,采用单精度浮点运算的无功优化计算速度最快,加速效果最好,在2212节点系统上的加速比达到近30倍。
- 黄玉龙刘明波
- 关键词：无功优化非线性原对偶内点法并行计算图形处理器
