对角块加边模型的并行潮流计算

电力系统网络具有很强的稀疏性 ,基于分割理论而形成的对角块加边网络模型 (bordered block diagonal form—BBDF)在电力系统并行计算中应用广泛。本文研究了 BBDF的各种并行潮流算法 ,提出了一种异步并行算法——异步块牛顿迭代法 ,并在 PC机上以多线程模拟 。

一种电力系统暂态稳定并行计算的优化分区策略

大规模电力系统的区域特性为暂态稳定并行计算任务的优化划分创造了条件。基于分层递归二分法的思想 ,分析了基于块对角加边策略的空间暂态稳定并行计算的任务划分目标 ,提出了一种基于区域特性的任务划分策略 ,将电力系统自然的分层分区特性与并行计算领域的图划分算法相结合 ,有效地降低了暂态稳定计算中协调系统规模和算法通信量 ,提高了各个计算进程的负载平衡度和并行计算性能。实际大规模电力系统的算例仿真结果表明 ,文中提出的方法优于METIS图划分软件 ,与其划分后计算性能的对比可见 ,暂态稳定并行计算最佳仿真速率提高超过 10 % ,有效地提高了并行计算性能 ,为大规模电力系统实时暂态稳定并行计算的实现奠定了基础。

基于节点迁移的电力系统并行计算优化分割策略

利用基于拉普拉斯谱划分的递归二分法将电力网络进行支路切割,然后将支路切割转换为节点撕裂。在转换过程中使用了一种优化的支路排序策略,以减小边界块,从而减小协调计算时间,提高并行效率。通过计算迁移节点目标函数,减小了分割的不平衡度。在IEEE标准网络上,用并行潮流算法对分割的网络进行测试计算。结果表明,该优化策略有效减小了边界块,适合电力系统并行计算。

固定边界矩阵的并行潮流牛顿算法

为了克服基于BBDF分块的牛顿潮流的协调量计算过大的瓶颈,通过固定处理边界矩阵,提出了一种固定边界矩阵牛顿潮流并行算法,该法可显著减少每次迭代的协调计算量,提高并行效率。在IEEE118和IEEE300标准网络上,使用P42.4G的PC机对各个网络在分块数为2、4、8、12和16块时计算的结果表明,该算法在减少计算量的同时还具有较好收敛性,在大型互连网络上能提高计算速度。

PMU在多区域互联系统状态估计中的应用

利用PMU和SCADA(数据采集与监控系统)组成混合量测,提出一种基于PMU量测多区域互联系统状态估计方法。从通过对角块加边模型(BBDF)的方法对大规模系统进行分区出发,在各区域内部单独进行状态估计的基础上,推导通过区域间数据交换得到修正的各区域外网戴维南等值,进而利用边界条件构造基于边界节点状态量的状态迭代模型,并通过不断修正各子系统相应的外界节点状态得到整个系统状态估计结果,通过6机25节点系统的仿真结果,验证了算法的有效性及优越性。