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基于牛顿拉夫逊法的含分布式电源配电网潮流计算

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基于牛顿拉夫逊法的含分布式电源配电网潮流计算

作者：刘乐河北科技大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,配电网能够安全、优质、经济的运行已经成为了对当今电网的基本要求。日益加剧的能源危机和环境污染,加速了分布式发电技术的广泛发展,推动了分布式能源的应用进程。但配电网中分布式电源的并入,对配电网的电能... 详细信息

随着我国经济的快速发展,配电网能够安全、优质、经济的运行已经成为了对当今电网的基本要求。日益加剧的能源危机和环境污染,加速了分布式发电技术的广泛发展,推动了分布式能源的应用进程。但配电网中分布式电源的并入,对配电网的电能质量、继电保护等产生了影响。通过潮流计算可以预防电网中事故的发生。论文介绍了各种分布式电源的模型及其并网节点类型的相应处理;分析比较了几种常见的传统潮流算法的原理,如高斯赛德尔法、牛顿拉夫逊法、直接法和前推回代法。根据配电网的特点,本文采用了以修正雅可比矩阵为核心的改进牛顿拉夫逊算法对接入分布式电源的配电网进行了分析和仿真。通过Matlab软件编写算法程序对6节点含有小阻抗支路系统进行仿真,仿真结果表明了改进牛顿拉夫逊法使得在处理小阻抗支路问题上始终保持良好的收敛性;进而采用改进牛顿拉夫逊算法对IEEE30节点进行仿真,并在第13节点处加入了6kV的配电网,仿真数据表明本文采用改进的牛顿拉夫逊算法能够统一处理各种分布式电源,对含有分布式电源的配电网有更好的收敛性和适应性。最后通过仿真数据分析了不同种类、不同位置、不同容量的分布式电源接入配电网后对系统电压和网损的影响。

关键词：分布式电源潮流计算牛顿拉夫逊法配电网小阻抗支路

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基于牛顿—拉夫逊法的光伏面板模型参数计算

电力系统自动化 2010年第20期34卷 94-98,107页

作者：王康葛晓慧辛焕海甘德强浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 浙江省电力试验研究院浙江省杭州市310014

光伏面板生产厂家通常只给出该面板通过现场实验获得的若干个主要运行点数据,而在光伏发电的研究与仿真中,则需要详细的光伏面板模型参数。针对该问题,文中给出了基于牛顿—拉夫逊迭代算法的光伏面板模型参数计算方法,其优点是只需根据... 详细信息

光伏面板生产厂家通常只给出该面板通过现场实验获得的若干个主要运行点数据,而在光伏发电的研究与仿真中,则需要详细的光伏面板模型参数。针对该问题,文中给出了基于牛顿—拉夫逊迭代算法的光伏面板模型参数计算方法,其优点是只需根据生产厂家提供的实验数据进行少量迭代计算即可获得精确仿真所需模型参数;对于迭代过程中可能出现的雅可比矩阵奇异化问题,给出了相应的改进方法。在实际光伏面板上进行的仿真实验证明了所述方法的准确性、可靠性。

关键词：光伏面板模型参数参数计算牛顿拉夫逊法矩阵奇异化光伏发电

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交直流混合系统潮流算法改进及其鲁棒性分析

中国电机工程学报 2009年第19期29卷 57-62页

作者：刘崇茹张伯明华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

提出一种改进交替求解法来计算交直流混合输电系统潮流。该方法克服了直流子系统计算过程中由于受到交流系统母线电压幅值的影响而可能产生振荡的缺点。采用牛顿拉夫逊法计算直流输电子系统中每个单元,避免依照公式直接计算可能产生对... 详细信息

提出一种改进交替求解法来计算交直流混合输电系统潮流。该方法克服了直流子系统计算过程中由于受到交流系统母线电压幅值的影响而可能产生振荡的缺点。采用牛顿拉夫逊法计算直流输电子系统中每个单元,避免依照公式直接计算可能产生对负数开方的问题;同时,它很好地处理了分接头的调整问题,克服了由于控制角的余弦值大于1而导致无法回算触发角(熄弧角)的问题。仿真结果表明该算法快速可靠。所提出的方法在南方电网不同断面、不同运行方式、以及系统N-1扫描的计算过程中,体现出较好的快速性和可靠性。

关键词：电力系统交直流系统潮流计算交替迭代牛顿拉夫逊法

基于交直流关联最小雅可比矩阵结构的潮流算法

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电力系统自动化 2015年第7期39卷 1-6页

作者：王云鹏韩学山孙东磊李业勇陈友李德煜电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 国网黑龙江省电力有限公司七台河供电公司黑龙江省七台河市154600

随着直流输电比例的不断增加,以交流输电为主的电网,其潮流计算必将考虑直流输电影响以及交直流关联的机制等基础问题。为此,文中根据直流输电单元的物理方程,以及其不同控制方式间的相通性,在潮流计算中增加直流输电单元的直流电流作... 详细信息

随着直流输电比例的不断增加,以交流输电为主的电网,其潮流计算必将考虑直流输电影响以及交直流关联的机制等基础问题。为此,文中根据直流输电单元的物理方程,以及其不同控制方式间的相通性,在潮流计算中增加直流输电单元的直流电流作为状态变量,以实现直流输电单元与交流(整流、逆变)系统的有机关联。由此建立交直流混合潮流模型,并基于牛顿法进行求解。该研究在力求保留交直流潮流关联机制前提下,使雅可比矩阵维数最小,实现交直流潮流关联机制的直接可观,为评价或调控交直流混合电网提供基础工具。以22节点系统为例,验证了所提算法的有效性。

关键词：交流输电直流输电交直流电网潮流计算牛顿拉夫逊法 PQ分解法稀疏技术

基于齐次变换矩阵数值解的6自由度并联机构位姿正解解算

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哈尔滨工程大学学报 2013年第7期34卷 894-898页

作者：刘玉梅曹晓宁王秀刚王帆徐振卢海隔吉林大学交通学院吉林长春130022 长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062

为提高6自由度并联机构位姿正解求解速度,提出了一种基于齐次变换矩阵数值解的位姿正解解算方法.结合齐次空间变换矩阵前3阶顺序主子矩阵的正交特性及各液压缸杆长约束条件,建立了以齐次变换矩阵12个元素为未知量的非线性方程组的数学模... 详细信息

为提高6自由度并联机构位姿正解求解速度,提出了一种基于齐次变换矩阵数值解的位姿正解解算方法.结合齐次空间变换矩阵前3阶顺序主子矩阵的正交特性及各液压缸杆长约束条件,建立了以齐次变换矩阵12个元素为未知量的非线性方程组的数学模型,得出了雅克比矩阵解析总表达式,采用牛顿拉夫逊法算法逐次迭代得到齐次变换矩阵数值解,再根据齐次变换矩阵与位姿转化关系求解对应位姿.结合实例,利用位姿正解仿真解算模型对所提出的位姿正解方法准确性及高效性进行了验证.结果表明:以齐次变换矩阵元素为变量的位姿正解解算方法比以位姿为变量的传统计算方法速度快.

关键词： 6自由度并联机构齐次变换矩阵位姿正解牛顿拉夫逊法

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小阻抗支路对潮流计算收敛性的影响和处理

电力系统保护与控制 2009年第18期37卷 17-19,31页

作者：韩平刘文颖吴琼王智冬王腊梅华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 华能国际电力股份有限公司北京100031 国网北京经济技术研究院北京100761 江西九江供电公司江西九江332000

常规潮流算法在应用于含小阻抗支路电网的计算中存在有收敛性问题。通过对含小阻抗支路电网算例的试算分析发现,在当前普通个人计算机性能条件下,使用双精度类型变量,利用高斯赛德尔法迭代两次选取初值后再使用牛顿拉夫逊法,不需要附加... 详细信息

常规潮流算法在应用于含小阻抗支路电网的计算中存在有收敛性问题。通过对含小阻抗支路电网算例的试算分析发现,在当前普通个人计算机性能条件下,使用双精度类型变量,利用高斯赛德尔法迭代两次选取初值后再使用牛顿拉夫逊法,不需要附加处理就可以解决含小阻抗支路电网潮流计算收敛性问题。将该方法应用于三个地区级电网能量管理系统的调度员潮流计算模块,表明所提方法对于解决实际问题的可行性和有效性。

关键词：潮流计算牛顿拉夫逊法高斯塞德尔法小阻抗支路

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电工钢片各向异性磁场有限元分析

沈阳工业大学学报 2010年第3期32卷 241-245,265页

作者：谢德馨刘奇林沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870

电工钢片具有不同程度的各向异性磁特性,而传统磁场数值分析方法未能充分考虑这种特性,针对这一问题提出一种新方法予以解决.利用爱波斯坦方圈法测量与轧制方向成不同角度的硅钢片样片磁特性,根据多方向磁特性建立新的磁阻率模型,并采用... 详细信息

电工钢片具有不同程度的各向异性磁特性,而传统磁场数值分析方法未能充分考虑这种特性,针对这一问题提出一种新方法予以解决.利用爱波斯坦方圈法测量与轧制方向成不同角度的硅钢片样片磁特性,根据多方向磁特性建立新的磁阻率模型,并采用Fortran自编程序进行了各向异性磁场的有限元分析.为了验证该方法的正确性,制作了一个三相变压器试验模型,通过对模型计算结果和测量结果的比较,证明了所提新方法的可行性.

关键词：电工钢片二维磁特性爱波斯坦方圈有限元分析各向异性磁阻率磁特性模拟牛顿拉夫逊法非线性

基于有限测量信息的加权最小二乘法在配电网状态估计中的应用

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北京交通大学学报 2014年第5期38卷 43-48页

作者：刘琳和敬涵北京交通大学电气工程学院北京100044

为了适应测量装置数量受限的配电网控制的需要,提出一种基于有限测量信息的配电网状态估计方法.模型中将区域配电网节点电压幅值和相角作为状态变量,测量节点电量、负荷规划数据分别作为实际测量量和伪测量量,利用加权最小二乘法权重参... 详细信息

为了适应测量装置数量受限的配电网控制的需要,提出一种基于有限测量信息的配电网状态估计方法.模型中将区域配电网节点电压幅值和相角作为状态变量,测量节点电量、负荷规划数据分别作为实际测量量和伪测量量,利用加权最小二乘法权重参数的合理配置保证模型的合理性并求解.通过对英国某区域配电网实例仿真计算,结果表明:本文状态估计模型能够根据有限测量量进行网络全节点的状态估计,且平均估计误差满足实际应用要求;同时,定性描述了测量点数量、估计初值与状态估计误差的关系,为进一步探索测量点优化配置和最优状态估计求解奠定基础.

关键词：配电网状态估计加权最小二乘法牛顿拉夫逊法

大规模复杂配电网三相不平衡潮流并行计算方法

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电力系统保护与控制 2015年第13期43卷 45-51页

作者：孟晓丽唐巍刘永梅吕继兴刘永福中国电力科学研究院北京100192 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071000

以牛顿拉夫逊法为基础,建立了复杂配电网中的三相配电线路、负荷、变压器和调压器等的数学模型,提出了复杂配电网三相不平衡潮流的并行计算方法,以提高大规模复杂配电网潮流计算的性能。考虑配电网的馈线数和节点数,设计了同构模式下多... 详细信息

以牛顿拉夫逊法为基础,建立了复杂配电网中的三相配电线路、负荷、变压器和调压器等的数学模型,提出了复杂配电网三相不平衡潮流的并行计算方法,以提高大规模复杂配电网潮流计算的性能。考虑配电网的馈线数和节点数,设计了同构模式下多核(2、4)处理器的任务分配,对比负载均衡、并行加速比。通过IEEE 123节点标准馈线、某电网1000节点馈线及IEEE 123、37、34和13标准馈线拆装重组而成的数十条馈线等的仿真,对所提并行潮流计算方法的计算速度、收敛性和加速比进行测试和比较分析。仿真结果表明,所提并行计算算法能充分利用计算机的多核资源、显著提高了计算效率。

关键词：三相潮流牛顿拉夫逊法并行计算多核CPU 配电网