用于潮流计算的稀疏技术研究

摘要

潮流计算是电力系统分析中最重要的电气运算之一。牛顿潮流与快速解耦潮流算法是应用最为广泛的两种潮流计算方法，因此，提高上述两类方法的计算效率具有重要意义。目前，稀疏技术已广泛应用于电力系统潮流计算、安全分析与优化计算等诸多领域，因此，结合两类潮流计算方法的特点进一步提高稀疏技术的应用效率，可以进一步提高潮流计算效率，同时对电力系统其它分析计算也具有一定意义。本文主要进行了三个方面的改进。
　　 第一，创建了一种新颖的二层链表结构，该结构实现了导纳矩阵与节点分块雅可比矩阵的同构存储，以及导纳矩阵元素到雅可比子阵的定位查询功能，大幅度提高了雅可比矩阵的形成与修正效率，并兼顾了线性方程组求解。进一步，将二层链表存储单元数量减半，形成下三角二层链表结构，高效利用存储空间；同时，通过提取待修正雅可比矩阵与功率不平衡量中的共用元素减少运算量，提高效率。
　　 第二，最小度编号算法(minimum degree，MD)中，与任意节点相连的节点的总数称为该节点的度，本文将与任意节点相连的所有节点的度的总和称为该节点的量度。本文提出，MD中，在度最小的前提下，将量度最小的节点先行消去，可实现注入元更少，以此提高编号效果。然后，选取主元后，利用不换行不换列的直接符号高斯消元法用于实现MD算法，同时改进最小度节点的定位方式并利用稀疏技术提高计算效率。最后，基于MD算法，提出了一种高效的有序节点关联信息自动生成法，不仅在编号过程中便建立起二维链表空间有序的节点关联信息，而且还能生成注入元信息，提高链表空间开辟的效率。
　　 第三，基于MD算法，提出了逆流编号的最小度编号方法，通过分批处理连接支路数为1的节点实现了辐射网络的逆流编号。基于该方法，提出了用于复杂网络的逆流编号方法，能够辨别出任意节点是否存在于辐射网络、环网络或为边界节点，并对环网部分进行最小度编号，对辐射网络进行逆流编号，以充分利用不同编号方法的优点。
　　 实验与分析证明了本文所提出的方法的有效性，对提高潮流计算具有一定实际意义。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 用于牛顿潮流计算的二层链表结构

3 改进的最小度节点优化编号方法

4 用于复杂网络的逆流最小度编号方法

5 结论

致 谢

参 考 文 献

附 录