V</font><font size="3">节点处理时的潮流雅可比矩阵。从物理的角度看,将某一节点当作</font><font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理实际上意味着该节点电压维持恒定。可以想象,即使在电压崩溃临界点,如果将系统的最薄弱节点的电压维持恒定,则系统不可能在该点处发生电压崩溃,这就意味着</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′非奇异。因此即使在临界点处,</font></strong>非奇异。因此即使在临界点处,<strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′及</font></strong>及<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。</font></strong>均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。<font face="宋体" size="3"><strong><br/>1.2 预测机制及步长选择<br/></strong> 连续潮流法用牛顿法计算扩展潮流方程。在每一次潮流计算后,若对下一次的潮流解进行预测,并以此作为下一次潮流计算的初值,显然可以大大减少潮流计算的迭代次数,加快计算速度。目前常用的预测机制主要有两种:切线法和线性预测法。<br/> 切线法的实质是利用当前解的微分来预测下一次潮流解。式(1)对λ进行求导得:</font><strong><p align="center"><img height="35" alt="04g05.gif (535 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g05.gif" width="223"/></p></strong></p></strong></font></strong><br/><strong>continuation method<p align="left"><font face="宋体" size="3"><br/>可以看出,<strong>J″</strong>事实上是<strong>J′</strong>划去第n+1行第k列后将第k行移到最后一行而得到的。<br/></font><font size="3"> 对于局部参数连续法,式</font><font face="Times New Roman" size="3">(2)</font><font size="3">中</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>g</strong><sup>T</sup><sub>x</sub>=(0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0,1,0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0)(</font><font size="3">第</font><font face="Times New Roman" size="3">k</font><font size="3">个元素为</font><font face="Times New Roman" size="3">1)</font><font size="3">,</font><font face="Times New Roman" size="3">g</font><font size="3"><sub>λ</sub></font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font><font size="3">。现假设</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处奇异,则</font></strong>在临界点处奇异,则<font face="Times New Roman" size="3"><strong><img height="16" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/tsz04.gif" width="13" alt=""/>w</strong>=</font><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>0</strong></font><font size="3">,使得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″</font><font face="Times New Roman" size="3">w=0</font><font size="3">。构造向量</font></strong>构造向量<strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=</font></strong><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>k-1</sub>,0,w<sub>k</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">,则有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font></strong><font size="3">。由</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">可得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">,故有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′奇异。这与正常拐点处</font></strong>奇异。这与正常拐点处<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′非奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,</font></strong>奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标</font></strong>在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标<font face="Times New Roman" size="3"><strong>k</strong></font><font size="3">的选择原则,</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>x<sub>k</sub></strong></font><font size="3">对应于电压下降最快节点的电压,这表明</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′是将系统最薄弱节点当作</font></strong>是将系统最薄弱节点当作<font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理时的潮流雅可比矩阵。从物理的角度看,将某一节点当作</font><font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理实际上意味着该节点电压维持恒定。可以想象,即使在电压崩溃临界点,如果将系统的最薄弱节点的电压维持恒定,则系统不可能在该点处发生电压崩溃,这就意味着</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′非奇异。因此即使在临界点处,</font></strong>非奇异。因此即使在临界点处,<strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′及</font></strong>及<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。</font></strong>均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。<font face="宋体" size="3"><strong><br/>1.2 预测机制及步长选择<br/></strong> 连续潮流法用牛顿法计算扩展潮流方程。在每一次潮流计算后,若对下一次的潮流解进行预测,并以此作为下一次潮流计算的初值,显然可以大大减少潮流计算的迭代次数,加快计算速度。目前常用的预测机制主要有两种:切线法和线性预测法。<br/> 切线法的实质是利用当前解的微分来预测下一次潮流解。式(1)对λ进行求导得:</font><strong><p align="center"><img height="35" alt="04g05.gif (535 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g05.gif" width="223"/></p></strong></p></strong></p></strong><br/><strong><font face="Times New Roman" size="3">Fig.1</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Key diagram of locally parameterized<br/><strong>continuation method<p align="left"><font face="宋体" size="3"><br/>可以看出,<strong>J″</strong>事实上是<strong>J′</strong>划去第n+1行第k列后将第k行移到最后一行而得到的。<br/></font><font size="3"> 对于局部参数连续法,式</font><font face="Times New Roman" size="3">(2)</font><font size="3">中</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>g</strong><sup>T</sup><sub>x</sub>=(0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0,1,0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0)(</font><font size="3">第</font><font face="Times New Roman" size="3">k</font><font size="3">个元素为</font><font face="Times New Roman" size="3">1)</font><font size="3">,</font><font face="Times New Roman" size="3">g</font><font size="3"><sub>λ</sub></font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font><font size="3">。现假设</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处奇异,则</font></strong>在临界点处奇异,则<font face="Times New Roman" size="3"><strong><img height="16" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/tsz04.gif" width="13" alt=""/>w</strong>=</font><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>0</strong></font><font size="3">,使得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″</font><font face="Times New Roman" size="3">w=0</font><font size="3">。构造向量</font></strong>构造向量<strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=</font></strong><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>k-1</sub>,0,w<sub>k</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">,则有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font></strong><font size="3">。由</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">可得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">,故有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′奇异。这与正常拐点处</font></strong>奇异。这与正常拐点处<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′非奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,</font></strong>奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标</font></strong>在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标<font face="Times New Roman" size="3"><strong>k</strong></font><font size="3">的选择原则,</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>x<sub>k</sub></strong></font><font size="3">对应于电压下降最快节点的电压,这表明</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′是将系统最薄弱节点当作</font></strong>是将系统最薄弱节点当作<font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理时的潮流雅可比矩阵。从物理的角度看,将某一节点当作</font><font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理实际上意味着该节点电压维持恒定。可以想象,即使在电压崩溃临界点,如果将系统的最薄弱节点的电压维持恒定,则系统不可能在该点处发生电压崩溃,这就意味着</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′非奇异。因此即使在临界点处,</font></strong>非奇异。因此即使在临界点处,<strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′及</font></strong>及<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。</font></strong>均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。<font face="宋体" size="3"><strong><br/>1.2 预测机制及步长选择<br/></strong> 连续潮流法用牛顿法计算扩展潮流方程。在每一次潮流计算后,若对下一次的潮流解进行预测,并以此作为下一次潮流计算的初值,显然可以大大减少潮流计算的迭代次数,加快计算速度。目前常用的预测机制主要有两种:切线法和线性预测法。<br/> 切线法的实质是利用当前解的微分来预测下一次潮流解。式(1)对λ进行求导得:</font><strong><p align="center"><img height="35" alt="04g05.gif (535 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g05.gif" width="223"/></p></strong></p></strong></font></strong><br/><strong>continuation method<p align="left"><font face="宋体" size="3"><br/>可以看出,<strong>J″</strong>事实上是<strong>J′</strong>划去第n+1行第k列后将第k行移到最后一行而得到的。<br/></font><font size="3"> 对于局部参数连续法,式</font><font face="Times New Roman" size="3">(2)</font><font size="3">中</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>g</strong><sup>T</sup><sub>x</sub>=(0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0,1,0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0)(</font><font size="3">第</font><font face="Times New Roman" size="3">k</font><font size="3">个元素为</font><font face="Times New Roman" size="3">1)</font><font size="3">,</font><font face="Times New Roman" size="3">g</font><font size="3"><sub>λ</sub></font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font><font size="3">。现假设</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处奇异,则</font></strong>在临界点处奇异,则<font face="Times New Roman" size="3"><strong><img height="16" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/tsz04.gif" width="13" alt=""/>w</strong>=</font><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>0</strong></font><font size="3">,使得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″</font><font face="Times New Roman" size="3">w=0</font><font size="3">。构造向量</font></strong>构造向量<strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=</font></strong><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>k-1</sub>,0,w<sub>k</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">,则有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font></strong><font size="3">。由</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">可得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">,故有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′奇异。这与正常拐点处</font></strong>奇异。这与正常拐点处<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′非奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,</font></strong>奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标</font></strong>在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标<font face="Times New Roman" size="3"><strong>k</strong></font><font size="3">的选择原则,</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>x<sub>k</sub></strong></font><font size="3">对应于电压下降最快节点的电压,这表明</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′是将系统最薄弱节点当作</font></strong>是将系统最薄弱节点当作<font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理时的潮流雅可比矩阵。从物理的角度看,将某一节点当作</font><font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理实际上意味着该节点电压维持恒定。可以想象,即使在电压崩溃临界点,如果将系统的最薄弱节点的电压维持恒定,则系统不可能在该点处发生电压崩溃,这就意味着</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′非奇异。因此即使在临界点处,</font></strong>非奇异。因此即使在临界点处,<strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′及</font></strong>及<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。</font></strong>均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。<font face="宋体" size="3"><strong><br/>1.2 预测机制及步长选择<br/></strong> 连续潮流法用牛顿法计算扩展潮流方程。在每一次潮流计算后,若对下一次的潮流解进行预测,并以此作为下一次潮流计算的初值,显然可以大大减少潮流计算的迭代次数,加快计算速度。目前常用的预测机制主要有两种:切线法和线性预测法。<br/> 切线法的实质是利用当前解的微分来预测下一次潮流解。式(1)对λ进行求导得:</font><strong><p align="center"><img height="35" alt="04g05.gif (535 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g05.gif" width="223"/></p></strong></p></strong><font face="宋体" size="3"><br/>可以看出,<strong>J″</strong>事实上是<strong>J′</strong>划去第n+1行第k列后将第k行移到最后一行而得到的。<br/></font><font size="3"> 对于局部参数连续法,式</font><font face="Times New Roman" size="3">(2)</font><font size="3">中</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>g</strong><sup>T</sup><sub>x</sub>=(0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0,1,0,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,0)(</font><font size="3">第</font><font face="Times New Roman" size="3">k</font><font size="3">个元素为</font><font face="Times New Roman" size="3">1)</font><font size="3">,</font><font face="Times New Roman" size="3">g</font><font size="3"><sub>λ</sub></font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font><font size="3">。现假设</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处奇异,则</font></strong>在临界点处奇异,则<font face="Times New Roman" size="3"><strong><img height="16" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/tsz04.gif" width="13" alt=""/>w</strong>=</font><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>0</strong></font><font size="3">,使得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″</font><font face="Times New Roman" size="3">w=0</font><font size="3">。构造向量</font></strong>构造向量<strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=</font></strong><font size="3">[</font><font face="Times New Roman" size="3">w<sub>1</sub>,w<sub>2</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>k-1</sub>,0,w<sub>k</sub>,</font><font size="3">…</font><font face="Times New Roman" size="3">,w<sub>n</sub></font><font size="3">]</font><font face="Times New Roman" size="3"><sub>T</sub></font><font size="3">,则有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′</font><font face="Times New Roman" size="3">=0</font></strong><font size="3">。由</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">可得</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">w</font><font size="3">′≠</font><font face="Times New Roman" size="3">0</font></strong><font size="3">,故有</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′奇异。这与正常拐点处</font></strong>奇异。这与正常拐点处<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">′非奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,</font></strong>奇异矛盾,此即证明了若临界点为正常拐点,<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标</font></strong>在临界点处非奇异。<br/> 对于电力系统连续潮流计算,在电压崩溃临界点及其附近,按照上述下标<font face="Times New Roman" size="3"><strong>k</strong></font><font size="3">的选择原则,</font><font face="Times New Roman" size="3"><strong>x<sub>k</sub></strong></font><font size="3">对应于电压下降最快节点的电压,这表明</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′是将系统最薄弱节点当作</font></strong>是将系统最薄弱节点当作<font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理时的潮流雅可比矩阵。从物理的角度看,将某一节点当作</font><font face="Times New Roman" size="3">
V</font><font size="3">节点处理实际上意味着该节点电压维持恒定。可以想象,即使在电压崩溃临界点,如果将系统的最薄弱节点的电压维持恒定,则系统不可能在该点处发生电压崩溃,这就意味着</font><strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′非奇异。因此即使在临界点处,</font></strong>非奇异。因此即使在临界点处,<strong><font face="Times New Roman" size="3">f<sub>x</sub></font><font size="3">′及</font></strong>及<strong><font face="Times New Roman" size="3">J</font><font size="3">″均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。</font></strong>均非奇异,连续潮流法能计算到电压崩溃临界点。<font face="宋体" size="3"><strong><br/>1.2 预测机制及步长选择<br/></strong> 连续潮流法用牛顿法计算扩展潮流方程。在每一次潮流计算后,若对下一次的潮流解进行预测,并以此作为下一次潮流计算的初值,显然可以大大减少潮流计算的迭代次数,加快计算速度。目前常用的预测机制主要有两种:切线法和线性预测法。<br/> 切线法的实质是利用当前解的微分来预测下一次潮流解。式(1)对λ进行求导得:</font><strong><p align="center"><img height="35" alt="04g05.gif (535 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g05.gif" width="223"/></p></strong><img height="35" alt="04g05.gif (535 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g05.gif" width="223"/><p align="left"><font face="宋体" size="3">直接求解该方程,可得<strong>dx/dλ</strong>。切线法取预测方向<img height="35" alt="04g06.gif (389 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g06.gif" width="87" align="middle"/>。<br/> 线性预测法是根据当前点及上一点的信息来线性地预测下一点。设当前潮流解及上一潮流解分别为(<strong>x<sub>1</sub>,</strong>λ<sub>1</sub>)及(<strong>x<sub>0</sub>,</strong>λ<sub>0</sub>),则线性预测法取预测方向为:<img height="41" alt="04g07.gif (449 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/04g07.gif" width="117" align="middle"/>。<br/> 线性预测法的预测速度是非常快的,不用形成并求解式(3)的矩阵方程。更重要的是,它也因此避开了式(3)雅可比矩阵临界点处奇异、临界点附近病态所可能导致的计算失败。<br/> 对于连续潮流计算,由常规潮流计算求出初始点时,由于只有当前点信息,只能用切线法预测。从第2点开始则一般采用线性预测法预测。<br/> 给出了预测方向之后,还需给出步长h,才能确定预测点。步长选择对连续潮流法的性能有着重要的影响。步长取得太小,每一次潮流计算都能快速收敛,但是要计算很多次才能计算到临界点附近,若要计算PV曲线的下半分支,则所需的次数更多。步长取得太大,预测点与所求点的距离可能较远,每一次潮流计算所需的迭代次数较多,结果反而可能花费更多的计算时间,甚至可能导致潮流计算不收敛。<br/> 一般而言,步长选择的基本原则是在曲线比较平坦的部分取较大值;在曲线比较弯曲的部分取较小值。本文取步长h=hmax/max y<sub>i</sub>,其中hmax为一给定的常数;i=1,2,…,n。显然,该方法满足上述基本原则。<br/></font><font face="宋体" size="4"><strong><strong>2 数字仿真与算例分析</strong><br/></strong></font><font face="宋体" size="3"> 为了验证本文所提连续潮流改进算法的性能,通过数字仿真的手段将该方法与现有的连续潮流程序CPFLOW<sup>[3]</sup>进行比较。仿真中取容许误差为10<sup>-6</sup>,h<sub>max</sub>=0.03。为说明方便,以下将本文所提改进算法称为改进连续潮流法。<br/> 对于IEEE—118测试系统,图2给出了连续潮流程序CPFLOW和改进连续潮流法的数字仿真结果。仿真中,节点118的负荷按原功率因数增长。</font></p></td></tr></tbody></table><p align="center"><img height="123" alt="0402.gif (1961 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0402.gif" width="285"/></p><table width="90%" border="0"><tbody><tr><td><strong><p align="center"><font face="宋体" size="3">图2 由CPFLOW程序和改进连续潮流法计算得到的<br/><strong>IEEE-118系统118节点负荷按原功率因数</strong><br/><strong>增长时的PV曲线</strong><br/></font><strong><font face="Times New Roman" size="3">Fig.2</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Nose curves of IEEE-118 bus test system<br/><strong>calculated by CPFLOW program and improved</strong><br/><strong>continuation power flow method when load</strong><br/><strong>on bus 118 increases with original power factor<p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图2可以看出,对于PV曲线的上半分支,两种方法给出的PV曲线非常接近,这充分说明了本文所提算法的正确性。采用CPFLOW程序,当运行点靠近电压崩溃临界点时,连续潮流计算难以收敛,表现在不断地减小步长,并重新进行潮流计算。CPFLOW程序难以计算到电压崩溃临界点,当然也就无法计算PV曲线的下半分支。采用改进连续潮流法,则能够可靠地计算到电压崩溃临界点,表现在给出了PV曲线的下半分支。事实上,对于改进连续潮流法,理论上已经保证了临界点处扩展潮流雅可比矩阵及其左上角的部分矩阵均非奇异,也就从理论上保证了临界点及其附近的收敛性。<br/> 图3给出了前述数字仿真中改进连续潮流法各步的迭代次数和λ值。可以看出,经过13步连续潮流计算即得到电压崩溃临界点,并且除第1步需3次迭代外,其它均只需2次迭代即可满足精度要求。这说明改进连续潮流法的收敛性是非常优秀的。</font></p></strong></font></strong><br/><strong>calculated by CPFLOW program and improved</strong><br/><strong>continuation power flow method when load</strong><br/><strong>on bus 118 increases with original power factor<p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图2可以看出,对于PV曲线的上半分支,两种方法给出的PV曲线非常接近,这充分说明了本文所提算法的正确性。采用CPFLOW程序,当运行点靠近电压崩溃临界点时,连续潮流计算难以收敛,表现在不断地减小步长,并重新进行潮流计算。CPFLOW程序难以计算到电压崩溃临界点,当然也就无法计算PV曲线的下半分支。采用改进连续潮流法,则能够可靠地计算到电压崩溃临界点,表现在给出了PV曲线的下半分支。事实上,对于改进连续潮流法,理论上已经保证了临界点处扩展潮流雅可比矩阵及其左上角的部分矩阵均非奇异,也就从理论上保证了临界点及其附近的收敛性。<br/> 图3给出了前述数字仿真中改进连续潮流法各步的迭代次数和λ值。可以看出,经过13步连续潮流计算即得到电压崩溃临界点,并且除第1步需3次迭代外,其它均只需2次迭代即可满足精度要求。这说明改进连续潮流法的收敛性是非常优秀的。</font></p></strong></p></strong><br/><strong>IEEE-118系统118节点负荷按原功率因数</strong><br/><strong>增长时的PV曲线</strong><br/><strong><font face="Times New Roman" size="3">Fig.2</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Nose curves of IEEE-118 bus test system<br/><strong>calculated by CPFLOW program and improved</strong><br/><strong>continuation power flow method when load</strong><br/><strong>on bus 118 increases with original power factor<p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图2可以看出,对于PV曲线的上半分支,两种方法给出的PV曲线非常接近,这充分说明了本文所提算法的正确性。采用CPFLOW程序,当运行点靠近电压崩溃临界点时,连续潮流计算难以收敛,表现在不断地减小步长,并重新进行潮流计算。CPFLOW程序难以计算到电压崩溃临界点,当然也就无法计算PV曲线的下半分支。采用改进连续潮流法,则能够可靠地计算到电压崩溃临界点,表现在给出了PV曲线的下半分支。事实上,对于改进连续潮流法,理论上已经保证了临界点处扩展潮流雅可比矩阵及其左上角的部分矩阵均非奇异,也就从理论上保证了临界点及其附近的收敛性。<br/> 图3给出了前述数字仿真中改进连续潮流法各步的迭代次数和λ值。可以看出,经过13步连续潮流计算即得到电压崩溃临界点,并且除第1步需3次迭代外,其它均只需2次迭代即可满足精度要求。这说明改进连续潮流法的收敛性是非常优秀的。</font></p></strong></font></strong><br/><strong>calculated by CPFLOW program and improved</strong><br/><strong>continuation power flow method when load</strong><br/><strong>on bus 118 increases with original power factor<p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图2可以看出,对于PV曲线的上半分支,两种方法给出的PV曲线非常接近,这充分说明了本文所提算法的正确性。采用CPFLOW程序,当运行点靠近电压崩溃临界点时,连续潮流计算难以收敛,表现在不断地减小步长,并重新进行潮流计算。CPFLOW程序难以计算到电压崩溃临界点,当然也就无法计算PV曲线的下半分支。采用改进连续潮流法,则能够可靠地计算到电压崩溃临界点,表现在给出了PV曲线的下半分支。事实上,对于改进连续潮流法,理论上已经保证了临界点处扩展潮流雅可比矩阵及其左上角的部分矩阵均非奇异,也就从理论上保证了临界点及其附近的收敛性。<br/> 图3给出了前述数字仿真中改进连续潮流法各步的迭代次数和λ值。可以看出,经过13步连续潮流计算即得到电压崩溃临界点,并且除第1步需3次迭代外,其它均只需2次迭代即可满足精度要求。这说明改进连续潮流法的收敛性是非常优秀的。</font></p></strong><font face="宋体" size="3"> 由图2可以看出,对于PV曲线的上半分支,两种方法给出的PV曲线非常接近,这充分说明了本文所提算法的正确性。采用CPFLOW程序,当运行点靠近电压崩溃临界点时,连续潮流计算难以收敛,表现在不断地减小步长,并重新进行潮流计算。CPFLOW程序难以计算到电压崩溃临界点,当然也就无法计算PV曲线的下半分支。采用改进连续潮流法,则能够可靠地计算到电压崩溃临界点,表现在给出了PV曲线的下半分支。事实上,对于改进连续潮流法,理论上已经保证了临界点处扩展潮流雅可比矩阵及其左上角的部分矩阵均非奇异,也就从理论上保证了临界点及其附近的收敛性。<br/> 图3给出了前述数字仿真中改进连续潮流法各步的迭代次数和λ值。可以看出,经过13步连续潮流计算即得到电压崩溃临界点,并且除第1步需3次迭代外,其它均只需2次迭代即可满足精度要求。这说明改进连续潮流法的收敛性是非常优秀的。</font></td></tr></tbody></table><p align="center"><img height="167" alt="0403.gif (4727 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0403.gif" width="305"/></p><table width="90%" border="0"><tbody><tr><td><p align="center"><font face="宋体" size="3"><br/><strong>图3 IEEE-118系统118节点负荷按原功率因数增长时<br/>连续潮流计算各步的迭代次数及λ值<br/><font face="Times New Roman" size="3">Fig.3</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iterations and </font><font size="3">λ </font><font face="Times New Roman" size="3">value at each point<br/>on nose curve of IEEE-118 bus test system<br/>when load on bus 118 increases<br/>with original power factor</font><p align="left"><font face="宋体" size="3"> 以上算例为单节点负荷增长情况。为了说明多节点负荷同时增长时的情况,对IEEE—118系统各负荷按原比例及原功率因数增长时的PV曲线进行数字仿真。图4给出了仿真结果,图5则给出了对应的连续潮流计算各步的迭代次数及λ值。</font></p></strong></font><font face="Times New Roman" size="3">Fig.3</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iterations and </font><font size="3">λ </font><font face="Times New Roman" size="3">value at each point<br/>on nose curve of IEEE-118 bus test system<br/>when load on bus 118 increases<br/>with original power factor</font></p><p align="left"><font face="宋体" size="3"> 以上算例为单节点负荷增长情况。为了说明多节点负荷同时增长时的情况,对IEEE—118系统各负荷按原比例及原功率因数增长时的PV曲线进行数字仿真。图4给出了仿真结果,图5则给出了对应的连续潮流计算各步的迭代次数及λ值。</font></p></td></tr></tbody></table><p align="center"><img height="162" alt="0404.gif (2334 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0404.gif" width="277"/></p><table width="90%" border="0"><tbody><tr><td><strong><p align="center"><font face="宋体" size="3">图4 IEEE-118系统负荷按原比例<br/><strong>及原功率因数增长时的PV曲线</strong><br/></font><strong><font face="Times New Roman" size="3">Fig.4</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Nose curves of IEEE-118 bus test system<br/><strong>when system loads increase</strong><br/><strong>with original proportion and power factor<p align="center"><img height="126" alt="0405.gif (3768 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0405.gif" width="280"/></p><p align="center"><font face="宋体" size="3">图5 IEEE-118系统负荷按原比例及原功率因数<br/>增长时连续潮流计算各步的迭代次数及λ值<br/></font><font face="Times New Roman" size="3">Fig.5</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iterations and </font><font size="3">λ </font><font face="Times New Roman" size="3">value at each point<br/>on nose curve of IEEE-118 bus test system<br/>when loads increase with original proportion<br/>and power factor</font></p><p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图4可以看出,对于系统各负荷同时增长的情况,改进连续潮流法同样可以计算到临界点及PV曲线的下半分支。由图5可以看出,对于该算例,经8步连续潮流计算即得到临界点,且各步的最大迭代次数为4,多数情况下只需2次迭代即可满足精度要求。这又一次说明了改进连续潮流法的收敛性是相当好的。</font></p></strong></font></strong><br/><strong>when system loads increase</strong><br/><strong>with original proportion and power factor<p align="center"><img height="126" alt="0405.gif (3768 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0405.gif" width="280"/></p><p align="center"><font face="宋体" size="3">图5 IEEE-118系统负荷按原比例及原功率因数<br/>增长时连续潮流计算各步的迭代次数及λ值<br/></font><font face="Times New Roman" size="3">Fig.5</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iterations and </font><font size="3">λ </font><font face="Times New Roman" size="3">value at each point<br/>on nose curve of IEEE-118 bus test system<br/>when loads increase with original proportion<br/>and power factor</font></p><p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图4可以看出,对于系统各负荷同时增长的情况,改进连续潮流法同样可以计算到临界点及PV曲线的下半分支。由图5可以看出,对于该算例,经8步连续潮流计算即得到临界点,且各步的最大迭代次数为4,多数情况下只需2次迭代即可满足精度要求。这又一次说明了改进连续潮流法的收敛性是相当好的。</font></p></strong></p></strong><br/><strong>及原功率因数增长时的PV曲线</strong><br/><strong><font face="Times New Roman" size="3">Fig.4</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Nose curves of IEEE-118 bus test system<br/><strong>when system loads increase</strong><br/><strong>with original proportion and power factor<p align="center"><img height="126" alt="0405.gif (3768 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0405.gif" width="280"/></p><p align="center"><font face="宋体" size="3">图5 IEEE-118系统负荷按原比例及原功率因数<br/>增长时连续潮流计算各步的迭代次数及λ值<br/></font><font face="Times New Roman" size="3">Fig.5</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iterations and </font><font size="3">λ </font><font face="Times New Roman" size="3">value at each point<br/>on nose curve of IEEE-118 bus test system<br/>when loads increase with original proportion<br/>and power factor</font></p><p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图4可以看出,对于系统各负荷同时增长的情况,改进连续潮流法同样可以计算到临界点及PV曲线的下半分支。由图5可以看出,对于该算例,经8步连续潮流计算即得到临界点,且各步的最大迭代次数为4,多数情况下只需2次迭代即可满足精度要求。这又一次说明了改进连续潮流法的收敛性是相当好的。</font></p></strong></font></strong><br/><strong>when system loads increase</strong><br/><strong>with original proportion and power factor<p align="center"><img height="126" alt="0405.gif (3768 bytes)" src="http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/DLXTZDH/dlxt99/dlxt9914/image14/0405.gif" width="280"/></p><p align="center"><font face="宋体" size="3">图5 IEEE-118系统负荷按原比例及原功率因数<br/>增长时连续潮流计算各步的迭代次数及λ值<br/></font><font face="Times New Roman" size="3">Fig.5</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iterations and </font><font size="3">λ </font><font face="Times New Roman" size="3">value at each point<br/>on nose curve of IEEE-118 bus test system<br/>when loads increase with original proportion<br/>and power factor</font></p><p align="left"><font face="宋体" size="3"> 由图4可以看出,对于系统各负荷同时增长的情况,改进连续潮流法同样可以计算到临界点及PV曲线的下半分支。由图5可以看出,对于该算例,经8步连续潮流计算即得到临界点,且各步的最大迭代次数为4,多数情况下只需2次迭代即可满足精度要求。这又一次说明了改进连续潮流法的收敛性是相当好的。</font></p></strong><font face="宋体" size="3"> 由图4可以看出,对于系统各负荷同时增长的情况,改进连续潮流法同样可以计算到临界点及PV曲线的下半分支。由图5可以看出,对于该算例,经8步连续潮流计算即得到临界点,且各步的最大迭代次数为4,多数情况下只需2次迭代即可满足精度要求。这又一次说明了改进连续潮流法的收敛性是相当好的。</font></td></tr></tbody></table><table width="90%" border="0"><tbody><tr><td><p align="left"><strong><font face="宋体" size="4"><strong>3 结论<br/></strong></font></strong><font face="宋体" size="3"> 本文提出的改进连续潮流法有效地克服了常规潮流雅可比矩阵在临界点处奇异、在临界点附近病态给连续潮流计算所带来的一系列困难。即使在电压崩溃临界点及附近同样能够保持较好的收敛性,有效地改善了连续潮流法的性能。改进后的连续潮流法能够可靠地计算到电压崩溃临界点及PV曲线的下半分支,并保持较好的收敛性,是对现有连续潮流法的一次发展和完善。</font></p><p><font face="宋体" size="3">作者简介:郭瑞鹏,男,1972年生,博士研究生,研究方向为电力系统电压稳定分析及控制。<br/> 韩祯祥,男,1930年生,教授,博士生导师,研究方向为电力系统电压稳定分析、人工智能及其在电力系统中的应用等。<br/>作者单位:浙江大学电机系 310027 杭州</font></p><p align="left"><font face="宋体" size="3"><strong>参考文献<br/></strong>1 段献忠.电压稳定问题的机理和建模及实用算法研究:〔博士学位论文〕.武汉:华中理工大学,1992<br/>2 曾 江.电力系统电压稳定的稳态方法研究:〔硕士学位论文〕.杭州:浙江大学,1996<br/></font><font face="Times New Roman" size="3">3</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Chiang H D, Flueck A J, Shah K S, et al. CPFLOW: A Practical Tool for Tracing Power System Steady State Stationary Behavior Due to Load and Generation Variations. IEEE Trans on PWRS, 1995, 10(2): 623</font><font size="3">~</font><font face="Times New Roman" size="3">634<br/>4</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Jumeau R J, Chiang H D. Parameterizations of the Load Flow Equations for Eliminating Ill-Conditioning Load Flow Solutions. IEEE Trans on PWRS, 1993, 8(3):1004</font><font size="3">~</font><font face="Times New Roman" size="3">1012<br/>5</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Iba K, Sazaki H, Egawa M, et al. Calculation of Critical Loading Condition with Nose Curve Using Homotopy Continuation Method. IEEE Trans on PWRS, 1991, 6(2):584</font><font size="3">~</font><font face="Times New Roman" size="3">593<br/>6</font><font size="3"> </font><font face="Times New Roman" size="3">Ajjarapu V, Christy C. The Continuation Power Flow: A Tool for Steady State Voltage Stability Analysis. IEEE Trans on PWRS, 1992, 7(1):416</font><font size="3">~</font><font face="Times New Roman" size="3">423</font></p></td></tr></tbody></table>| 欢迎光临 数学建模社区-数学中国 (http://www.madio.net/) | Powered by Discuz! X2.5 |