一种对称稀疏因子表法在直角坐标PQ分解法潮流计算中的应用

摘要

一种对称稀疏因子表法在直角坐标PQ分解法潮流计算中的应用，属于电力系统分析计算领域。本发明从给定结构的数据文件中读取数据，大大提高了数据读取速度和I_pi、I_qi或ΔP_i、ΔQ_i的计算速度；利用对称稀疏技术快速形成因子表；记录其上三角非零元素的列号及其个数；将对称稀疏技术用于后续的快速前代及回代计算；在有功、无功迭代中引入塞德尔方式加快潮流计算速度。如对IEEE-118系统，本发明与传统方法相比，读取数据文件、形成因子表、有功及无功迭代的时间及潮流计算总时间分别为后者的6.12％、6.15％、11.86％和6.16％。且系统节点数越多，本发明的优势越大。

主权项

一种对称稀疏因子表法在直角坐标PQ分解法潮流计算中的应用，其特征包括以下步骤：步骤1：定义数组Y(n,3d₁+1)、B′(n‑1,n‑1)、B″(m,n‑1)；步骤2：从A(n,d)数据文件中将虚拟数组Y(n,3d₁)、B′(n‑1,d₂)及B″(m,d₂)的数据分别读入至Y(n,3d₁+1)、B′(n‑1,n‑1)、B″(m,n‑1)数组，其中Y(n,3d₁+1)用于快速计算I_pi、I_qi或ΔP_i、ΔQ_i，B′(n‑1,n‑1)、B″(m,n‑1)数组用于求解Δf_i、Δe_i；步骤3：根据对称稀疏技术快速形成B′(n‑1,n‑1)、B″(m,n‑1)的因子表B′^(n‑2)、B″^(m‑1)，并记录形成B′^(n‑2)因子表中每行上三角非零元素的个数和列号，而B′^(n‑2)因子表中第1～m行非零元素的个数及列号可直接用于B″^(m‑1)的形成过程中；(1)用对称稀疏技术快速形成B′(n‑1,n‑1)的因子表B′^(n‑2)，自动统计记录因子表中上三角每行非零元素u′_ij的个数S′_i和列号，在后续计算中根据S′_i和相应的列号直接取用B′^(n‑2)的非零元素反复对P_i‑Δf_i方程进行快速前代和回代；(2)根据对B′^(n‑2)中记录的S′_i和列号用对称稀疏技术快速形成B″(m,n‑1)的因子表B″^(m‑1)，在后续计算中根据S′_i和相应的列号直接取用B″^(m‑1)的非零元素反复对Q_i‑Δe_i方程进行快速前代和回代；其中，在形成B′、B″阵和形成B′、B″阵因子表的过程中，第1～m行B′、B″阵静态和动态非零元素的个数S_i2和S′_i以及列号完全相同，而在第(m+1)～(n‑1)行，B″阵除对角元外，其余元素均为零，与B′阵静态和动态非零元素的个数S_i2和S′_i以及列号完全不同；步骤4：根据对称稀疏技术利用因子表B′^(n‑2)中下三角非零元素l′_ji和S′_i快速前代计算ΔP_i/e_i，利用其上三角非零元素u′_ij和S′_i快速回代求取Δf_i；利用因子表B″^(m‑1)中下三角非零元素l″_ji和S′_i快速前代计算ΔQ_i/e_i，利用其上三角非零元素u″_ij和S′_i快速回代求取Δe_i，并在有功、无功迭代过程中引入塞德尔方式；步骤5：判断是否满足收敛条件；如果不满足收敛条件，则利用本次迭代得到的Δf_i、Δe_i继续进行下一次的前代和回代计算；如果满足收敛条件，则执行步骤6；步骤6：计算平衡节点的功率及支路功率并输出计算结果。