大规模电力系统快速潮流计算方法研究.pdf

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1、第40卷第9期电力系统保护与控制v01．40NO．92012年5月1日PowerSystemProtectionandControlMay1，2012大规模电力系统快速潮六ILI，I算方法研究夏沛，汪芳宗(三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002)摘要：直接法和达代法是求解线性方程组的两类常见方法，比较了多波前算法(MA)、GMRES算法、FGMRES算法在大规模电力系统潮流计算中的求解效率。经IEEE¨8节点、300节点和Poland共7个算例仿真测试表明，基于ILU分解法预条件子的FGMR

2、ES算法的内迭代次数较GMRES算法明显减少，但整体求解时间较GMRES算法长；多波前算法的求解速度较二者快。基于PQ分解法预条件子，提出一种GMRES-MA混合算法，在GMRES算法每步迭代过程生成Kry1OV子空间后，利用多波前算法(MA)直接求解辅助预处理方程组。算例测试结果表明，随着系统规模的增长，该方法的内迭代次数较GMRES算法有所减少，并且计算时间较GMRES算法和多波前算法(MA)均有所降低，适合于大规模电力系统潮流计算的快速求解。关键词：大规模电力系统；潮流计算；多波前算法(MA)

3、；GMRES算法；FGMRES算法；GMRES—MA混合算法Studyonfastpowerflowcalculationmethodsoflarge—scalepowersystemsXIAPei．WANGFang-zong(SchoolofElectricalEngineering&RenewableEnergy,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002，China)Abstract：Directanditerativemethodsaretwocommo

4、nsolutionmethodsforlinearequations．Threemethodsforpowerflowcalculationinlarge—scalepowersystemsarecompared，namelymultifrontalalgorithm(MA)，GMRESmethodandFGMRESmethod．NumericalsimulationtestsonsevensystemsincludingIEEEl18．300busesandfivePolandtestsystem

5、sindicatethattheFGMRESmethodobviouslyhasfewerinneriterativenumbersthantheGMRESmethodwithILUpreconditioner,butittakesmorecomputingtimeonthewhole．Overall，MAisthefastest．BasedonPQpreconditioning，thispaperpresentsacombinedGMRES-MAmethod．MAisusedtosolvethea

6、ssistedprecond．ti0ningequations，aftertheKrylovsubspaceisgeneratedbytheGMRESmethodforeachstepintheouter-iterations。Theresultsshowthat，withthescaleexpanding，thisnewmethodhasfewerinneriterativenumbersthantheGMRESmethod．Furthermore，comparedwithbothMAandGMR

7、ESmethod，thecomputingtimeofthenewmethodisdecreasedTherefore，thisnewmethodisapplicabletothefastpowerflowcalculationinlarge-scalepowersystems．Keywords：large—scalepowersystems；powerflowcalculation；multifrontalalgorithm(MA)；GMRESmethod；FGMRESmethod；combine

8、dGMRES．MAmethod中图分类号：TM74文献标识码：A文章编号：1674—3415(2012)09—0038—05直接法通过对雅可比矩阵分块处理的基础上进0引言行三角分解、求逆等达到求解目的。对于稀疏线性基于牛顿法的电力系统潮流计算，其中80％的方程组的直接解法，目前备受关注的是多波前算法时间用于求解形如Ax=b的稀疏线性修正方程组，(MultifrontalAlgorithm，MA)[4-6]o文献【71将其应随着方程组阶数的不断增长，这一点是非常不利的。