基于渐近数值法的静态电压稳定域边界高阶拟合方法

为实现静态电压稳定边界的快速准确计算,提出了一种基于渐近数值方法拟合静态电压稳定边界的算法。算法对电压崩溃点处的方程组进行分析,得到了静态电压稳定边界高阶偏导数的通式。基于渐近数值方法,分析了拟合误差与边界范围的关系。所提方法一方面避免了传统方法的多次潮流计算,耗时降低且有更高的精度;另一方面,计算高阶偏导数时可复用已有系数矩阵的因子表,计算量小。最后,给出了基于算法的相关应用,并将IEEE 118节点系统作为算例,验证了本算法的有效性。

高维潮流方程功率注入空间中最近鞍-结分歧点的计算

电力系统中一般采用临界点边界的法向量迭代计算潮流方程的局部最近鞍–结分歧点(closest saddle-node bifurcation point,CSNBP)。对于高维非线性系统来说,计算量将非常大。利用渐近数值方法(asymptotic numerical method,ANM)和确定鞍–结分歧点的扩张系统,给出了一种快速计算潮流方程CSNBP的系统化方法。采用步长自适应计算的ANM快速逼近指定发电、负荷变化方向对应的鞍–结分歧点,并利用扩张系统确定临界点边界的法向量。核心计算只需求解潮流雅可比矩阵或其转置作为系数矩阵的线性方程组,线性方程组右端向量中潮流方程的二阶导数项通过双线性函数方便确定。2 383节点系统和我国实际电网的计算验证了所提方法的有效性和可行性。

电力系统分析综合程序连续潮流算法的改进

连续潮流计算是电力系统静态电压稳定分析的基本工具,目前国内多数连续潮流程序仍存在计算可靠性不高和计算效率低等问题。对电力系统分析综合程序(PSASP)中的连续潮流程序在提高计算可靠性和计算效率等方面进行了改进,使之能够适应大型电力系统的电压稳定性分析。改进后的PSASP连续潮流算法包含基本的拟弧长和局部参数化方法以及渐近数值方法(asymptotic numerical method,ANM)。ANM实质是一种采用高阶泰勒展开进行预测的连续方法,是一种半解析计算方法。ANM计算步长能够根据解曲线的形状自适应控制,因而是一种快速的连续潮流计算方法。实际电力系统的计算表明,修改后的连续潮流算法在计算可靠性和计算效率方面相比原来的程序有了很大程度提高,能够满足大型电力系统工程计算的需要。所做的研究对其他连续潮流的计算软件也会有一定的借鉴作用。

利用混合块消去算法的电压稳定负荷裕度灵敏度计算

电力系统中目前多采用潮流雅可比矩阵在鞍结分歧点(saddle-node bifurcation point,SNBP)零特征值对应的左特征向量计算负荷裕度对参数变化的灵敏度,存在零特征值左特征向量和负荷裕度高阶灵敏度不容易计算等难题。与传统方法不同,给出了一种直角坐标中通过递归求解系列线性方程组计算任意阶负荷裕度灵敏度的方法。线性方程组的右端向量通过双线性函数计算,采用W.Govaerts提出的数值向后稳定(backward stable)的混合块消去(mixed block elimination,BEM)算法求解线性方程组。在计算各阶灵敏度时,只需一次潮流雅可比矩阵三角分解。以实际电网为背景研究了网络参数、负荷变化、支路开断等对负荷裕度的影响。计算结果表明,当参数变化范围较大或系统非线性程度较强时,高阶灵敏度的计算精度要远高于1阶灵敏度,且不需要附加太多计算量。

Theoretical investigation of micropolar fluid flow between two porous disks

The steady, laminar, incompressible and two dimensional micropolar flow between two porous disks was investigated using optimal homotopy asymptotic method(OHAM) and fourth order Runge–Kutta numerical method. Comparison between OHAM and numerical method shows that OHAM is an exact and high efficient method for solving these kinds of problems. The results are presented to study the velocity and rotation profiles for different physical parameters such as Reynolds number, vortex viscosity parameter, spin gradient viscosity and microinertia density parameter. As an important outcome, the magnitude of the microrotation increases with an increase in the values of injection velocity while it decreases by increasing the values of suction velocity.