一种基于稀疏存储的非零元遍历的电网网络方程求解方法

摘要

本发明是一种基于稀疏存储的非零元遍历的电网网络方程求解方法。包括以下步骤：1）在进入仿真时步求解之前，根据电网结构参数和待计算故障扰动信息，形成电力系统网络方程；2）对电力系统网络方程中的方程系数矩阵进行因子分解，得到因子分解后的因子表矩阵；3）进入仿真时步求解。本发明可以尽可能地消除常规高维稀疏线性方程求解方法中方程系数矩阵非零元检索和双重循环、条件判断中冗余的操作和运算，形成新的实用的高维稀疏线性方程组求解方法和流程，提升基于稀疏存储和前代回代求解高维线性方程组方法的效率，有效消除大规模电力系统高效仿真计算和（超）实时仿真中线性电网络和电路部分求解瓶颈。

主权项

一种基于稀疏存储的非零元遍历的电网网络方程求解方法，其特征在于包括以下步骤：1)在进入仿真时步求解之前，根据电网结构参数和待计算故障扰动信息，形成电力系统网络方程，方程可描述为其中为电力系统节点注入电流基波相量，为电力系统节点电压基波相量，Y为电力系统网络节点导纳阵，方程维数记为n；2)在进入仿真时步求解之前，式(1)中方程系数矩阵Y进行因子分解，得到因子分解后的因子表矩阵，记为A＝L+D+U       (2)其中L为因子表矩阵下三角部分，D为因子表矩阵的主对角元部分，U为因子表矩阵的上三角部分；上述矩阵均采用稀疏格式进行存储，非零元按行排列；记录矩阵L、U非零元总数k_L、k_U；记录矩阵L、U非零元所在行号R_L、R_U，以及记录矩阵L、U非零元所在列号C_L、C_U,矩阵L中第i个非零元所在行、列记为矩阵U中第i个非零元所在行、列记为3)进入仿真时步求解；上述步骤3)的仿真时步求解中，每个仿真步长需进行网络方程求解，具体包括如下步骤：31)为方程求解前代过程初始化中间变量x，x为n维向量，令32)依照矩阵L非零元数量，单重循环进行如下运算33)依照矩阵D全部对角元素，单重循环进行如下运算x(i)＝x(i)/D(i,i),i＝1,…,n   (5)；34)依照矩阵U非零元数量，单重循环进行如下运算35)方程求解结束，将中间变量赋值给