電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析中狀態(tài)矩陣的快速形成.pdf

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的問題之一是電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析通常采用特征值分析法。如何快速、準確的形成狀態(tài)矩陣是特征值分析法的重要步驟。隨著電網(wǎng)規(guī)模增大，狀態(tài)矩陣階數(shù)增多，形成狀態(tài)矩陣的耗時較長。本文通過分析狀態(tài)矩陣的形成過程、重組相關算式，引入矩陣降階求逆、稀疏技術、并行計算等方法，提高計算速度。
　　首先，針對插入式模擬技術，將一階狀態(tài)傳輸塊、關聯(lián)矩陣和一階導數(shù)的算式混合;通過進一步的重組和變換，形成狀態(tài)矩陣的

2、最終表達式。對比了重組前后形成狀態(tài)矩陣時的計算步驟，通過重組將原始過程中的一次矩陣求逆、兩次矩陣相乘及一次矩陣相減的運算變換為一個矩陣的消去運算，近似節(jié)約了矩陣求逆的回代過程，并且消去過程可引入并行計算來處理，在一定程度上提升了計算效率。
　　其次，狀態(tài)矩陣形成時耗時長的是矩陣求逆及部分矩陣相乘的運算。矩陣降階求逆的方法，可以將大型矩陣的求逆問題轉換為幾個小矩陣的運算;求逆時采用消去求逆的方法，在原矩陣上直接運算，可以降低對內存的

3、占用。對稀疏矩陣的存儲和計算引入三元組順序表法，降低對零元素的運算，提升了計算效率。處理循環(huán)及獨立的程序段等采用OpenMP技術的并行計算功能，并行計算可將耗時長的任務（或任務的局部）裂解為多個互不干擾、可同時進行的子任務，從而能夠高效、快速的解決給定問題。
　　最后，本文在Visual Studio2008的平臺中、在Intel Fortran11的環(huán)境下編寫程序，通過23臺發(fā)電機和112臺發(fā)電機的電力網(wǎng)絡算例，驗證了算式重組、