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分解协调式节点阻抗矩阵生成算法的并行实现

电网技术 2011年第9期35卷 99-104页

作者：曾飞苗世洪尚亚男夏文龙熊玮林湘宁华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

将互联大电网以节点撕裂方式分解为相互无电磁联系的独立子网,各子网通过撕裂节点间的虚拟断路器桥接。在各子网并行求得独立节点阻抗矩阵后,采用分解协调法来计及各子网的电磁联系,并利用大变化灵敏度理论修正各子网的独立节点阻抗矩阵... 详细信息

将互联大电网以节点撕裂方式分解为相互无电磁联系的独立子网,各子网通过撕裂节点间的虚拟断路器桥接。在各子网并行求得独立节点阻抗矩阵后,采用分解协调法来计及各子网的电磁联系,并利用大变化灵敏度理论修正各子网的独立节点阻抗矩阵,从而得到整个电网的节点阻抗矩阵。最后,通过仿真实验验证了该并行算法的有效性和正确性。

关键词：分解协调法节点阻抗矩阵并行计算在线整定

一类含CCCS网络形成节点阻抗矩阵的新算法

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电工技术学报 2009年第2期24卷 139-144页

作者：冯天民刘宝柱鲍海华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

电流控制电流源(CCCS)存在不同支路电流之间的控制行为,给该类网络节点阻抗矩阵的形成带来困难。本文对含有CCCS的电力网络中节点注入电流、节点电压、支路电流与支路电压四类电气量之间的约束关系进行深入分析,分别定义了三个过渡矩阵... 详细信息

电流控制电流源(CCCS)存在不同支路电流之间的控制行为,给该类网络节点阻抗矩阵的形成带来困难。本文对含有CCCS的电力网络中节点注入电流、节点电压、支路电流与支路电压四类电气量之间的约束关系进行深入分析,分别定义了三个过渡矩阵:支路电流对节点注入电流矩阵MIJ、节点电压对支路电压矩阵MVU和节点电压对支路电流矩阵MVI,并给出了各自的求取过程。利用这三个矩阵的运算结果并结合kron法,推导了一种能很好地适于含CCCS的大规模电网形成节点阻抗矩阵的新算法。文中结合7节点系统给出了算法的主体流程,并通过大量的算例系统进行了验证分析,计算结果证明了所提算法的有效性。该方法为利用节点阻抗矩阵开展进一步研究工作提供了一个新的支持工具。

关键词：电力系统电流控制电流源节点阻抗矩阵递归算法过渡矩阵

CPU+GPU架构下节点阻抗矩阵生成及节点编号优化方法

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电力系统自动化 2020年第2期44卷 215-221页

作者：邱智勇周越德刘中平国家电网有限公司华东分部上海市200120 北京中恒博瑞数字电力科技有限公司北京市100085

随着电网规模不断扩大,快速形成大电网节点阻抗矩阵具有重要实用价值。为了加速阻抗矩阵的生成,针对中央处理器(CPU)+图形处理器(GPU)协同计算架构设计了基于GPU的并行支路追加法。通过分析电网拓扑结构与链支的关系,基于图论最小环设... 详细信息

随着电网规模不断扩大,快速形成大电网节点阻抗矩阵具有重要实用价值。为了加速阻抗矩阵的生成,针对中央处理器(CPU)+图形处理器(GPU)协同计算架构设计了基于GPU的并行支路追加法。通过分析电网拓扑结构与链支的关系,基于图论最小环设计了节点编号优化算法;通过厂站连接关系,提取厂站级别最小环,利用拓扑排序,确定群追加顺序。在群基础上确定厂站追加顺序,进而进行节点编号顺序优化。试验结果表明,相比串行计算方法,所提方法在计算效率方面有显著提高,在大电网计算中,可获得数十倍的加速比,追加链支的加速比达百倍。

关键词：节点阻抗矩阵支路追加法节点编号图形处理器拓扑排序

针对大量接地支路电网形成节点阻抗矩阵的改进算法

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电力系统保护与控制 2010年第22期38卷 161-165页

作者：杨美佳刘宝柱华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

在大型实际电力网络中,为了能够有效处理支路间存在的互感和网络中大量的接地支路,提出了利用过渡矩阵形成节点阻抗矩阵的算法。该算法以电路基本理论为基础,分别形成了三个过渡矩阵:节点电压对支路电压矩阵MVU、节点电压对支路电流矩阵... 详细信息

在大型实际电力网络中,为了能够有效处理支路间存在的互感和网络中大量的接地支路,提出了利用过渡矩阵形成节点阻抗矩阵的算法。该算法以电路基本理论为基础,分别形成了三个过渡矩阵:节点电压对支路电压矩阵MVU、节点电压对支路电流矩阵MVI和支路电流对节点注入电流矩阵MIJ;并将接地支路等效为节点注入电流后修正相应的过渡矩阵,形成扩展的节点电压对节点注入电流矩阵MVJ0;利用kron法对分块的MVJ0进行消去运算,进而得出节点阻抗矩阵ZM。结合算例给出了算法的主体流程,验证和比较分析了所提算法的有效性和高效性。该方法为利用节点阻抗矩阵开展下一步研究工作提供了一个新的分析工具。

关键词：电力系统节点阻抗矩阵接地支路过渡矩阵 kron消去法

基于阻抗的新能源接入的受端电网暂态电压失稳高风险故障快速筛选方法

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电工技术学报 2024年

作者：杨金洲李业成熊鸿韬孔贺薛安成新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 国网浙江省电力公司电力科学研究院国网济宁供电公司

大规模新能源接入和外地送电的增加，使得受端电网本地传统发电机无功支撑大大减少，面临暂态电压稳定问题，需要快速筛选严重故障，以备系统预防控制和安控策略制定。本文提出了基于节点阻抗矩阵的故障点对电网暂态电压影响度指标，可... 详细信息

大规模新能源接入和外地送电的增加，使得受端电网本地传统发电机无功支撑大大减少，面临暂态电压稳定问题，需要快速筛选严重故障，以备系统预防控制和安控策略制定。本文提出了基于节点阻抗矩阵的故障点对电网暂态电压影响度指标，可用于快速筛选引发电网暂态电压失稳的关键故障点。具体地，首先，介绍了节点阻抗矩阵及其支路追加法；其次，提出了反映节点故障对电网暂态电压影响程度的指标，可用于快速筛选高风险关键故障点；进一步地，结合升阶矩阵给出了线路故障点的影响度指标；最后，改进IEEE 39节点系统及某省级电网仿真结果表明，所提指标可以快速筛选出对电网暂态电压影响显著的关键故障点。

关键词：暂态电压关键故障点节点阻抗矩阵支路追加法

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一种形成节点阻抗矩阵的改进算法

中国电机工程学报 2005年第2期25卷 34-39页

作者：乐全明郁惟镛杜俊红上海交通大学电力系上海市闵行区200240 四川大学电力系四川省成都市610065

文中根据节点注入电流与支路电流以及支路电流与节点电压之间的拓扑关系，分别定义了节点注入电流对支路电流矩阵MI，J和支路电流对节点电压矩阵MI，V，并解释了其物理意义；借用稀疏矩阵求逆的前推回推算法，提出了一种能够快速形成大... 详细信息

文中根据节点注入电流与支路电流以及支路电流与节点电压之间的拓扑关系，分别定义了节点注入电流对支路电流矩阵MI，J和支路电流对节点电压矩阵MI，V，并解释了其物理意义；借用稀疏矩阵求逆的前推回推算法，提出了一种能够快速形成大规模电网节点阻抗矩阵的改进新方法。该算法能统一处理互感和无互感线路、单连通树支集的特定网络以及树枝集中有分支的通用电网络。在考虑支路间存在任意互感的前提下，详细推导了2个过度矩阵以及节点阻抗矩阵的形成过程；2个构造矩阵能有效地反映电网支路发生短路故障或系统切除负荷的紧急事故前、后网络参量的变化。该算法具有占用内存少，计算速度快的特点。最后通过算例验证和比较了该方法的实用性和高效性。

关键词：电力系统短路分析节点阻抗矩阵前推回推算法

节点导纳矩阵和阻抗矩阵的互感支路组整体追加方法

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电工技术学报 2016年第21期31卷 94-101页

作者：陈明李银红石东源柳焕章王若曦段献忠强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 华中电网有限公司武汉430077

在以支路追加法形成节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的过程中,互感支路的追加远比非互感支路复杂,因此提出以支路组为单位的节点导纳矩阵及节点阻抗矩阵支路组追加法。该方法将相互之间有互感耦合的支路分为一组,应用所推导的追加公式以整... 详细信息

在以支路追加法形成节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的过程中,互感支路的追加远比非互感支路复杂,因此提出以支路组为单位的节点导纳矩阵及节点阻抗矩阵支路组追加法。该方法将相互之间有互感耦合的支路分为一组,应用所推导的追加公式以整组互感支路为单位直接追加到节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵中,使得计算方法简单统一,可显著减少计算量,提高计算效率。最后通过算例验证和比较了所提方法的实用性和有效性。

关键词：互感线路支路组节点导纳矩阵节点阻抗矩阵

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形成节点阻抗矩阵的节点编号顺序优化算法

电网技术 2006年第6期30卷 88-91页

作者：乐全明吕飞鹏郁惟镛王菊萍上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240 四川大学电力系四川省成都市610065 临安供电局浙江省临安市317000

在分析传统的支路追加法形成节点阻抗矩阵缺陷的基础上,提出了虚拟接地支路和连支度的概念,采用增加虚拟接地支路的方法使电网节点和支路的追加顺序不受任何条件的约束,并通过节点对连支度的比较确定电网节点和支路追加顺序,从而显著降... 详细信息

在分析传统的支路追加法形成节点阻抗矩阵缺陷的基础上,提出了虚拟接地支路和连支度的概念,采用增加虚拟接地支路的方法使电网节点和支路的追加顺序不受任何条件的约束,并通过节点对连支度的比较确定电网节点和支路追加顺序,从而显著降低了形成节点阻抗矩阵的计算量。最后用实例验证了该方法的有效性。

关键词：节点阻抗矩阵虚拟接地支路支路追加法连支度

计及并联线路互感时电力系统节点阻抗矩阵修正计算的一种通用算法

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电力系统自动化 1993年第1期17卷 38-42页

作者：刘万顺张新国华北电力学院北京研究生部华北电力学院

在计及并联线路互感的情况下,提出了一种节点阻抗矩阵修正计算的通用算法。该算法不受互感线路接线型式的限制,有统一的计算公式,较其他算法筒便,计算速度快,在电力系统故障计算的实际应用中收到了满意的效果。

关键词：节点阻抗矩阵支路追加法电力系统