1、大規(guī)模電網(wǎng)分解協(xié)調(diào)計算應用,113110000922 陳杰,主要內(nèi)容：,分塊解法的并行計算特性 分解協(xié)調(diào)計算的基本思想 分解協(xié)調(diào)計算的三種模式,前面介紹了節(jié)點分裂法和支路切割法，還有通過既撕裂節(jié)點又切割支路的統(tǒng)一的網(wǎng)絡分塊解法。,簡單回顧,網(wǎng)絡分塊解法的并行計算特性分析,由于網(wǎng)絡方程的系數(shù)矩陣是加邊塊對角矩陣結構，所以在求子網(wǎng)絡的等值電路還是求解子網(wǎng)絡內(nèi)部的電量，都可以分別獨立進行。 在求子網(wǎng)絡的諾頓等值或戴維南等值時，并不需要求子網(wǎng)絡內(nèi)部電量，而是求邊界協(xié)調(diào)變量。 求解協(xié)調(diào)變量時方程階次很低。 網(wǎng)絡方程的分塊解法用相當少的計算代價計算出協(xié)調(diào)變量。,大規(guī)模電力系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法是根據(jù)電力系統(tǒng)分布

2、的地域特征、網(wǎng)絡拓撲結構等特點將電網(wǎng)劃分成為幾個規(guī)模較小的子網(wǎng)分別進行計算，再進行分解后的協(xié)調(diào)，逐步得到全網(wǎng)最優(yōu)解。 研究的目的：在于找到一種高效的分解計算方法和可行技術手段，使得各調(diào)度中心在自身數(shù)據(jù)的基礎上，通過交換必要的信息，協(xié)同計算獲得全網(wǎng)的整體優(yōu)化結果（如下圖分解協(xié)調(diào)計算框圖）。,分解協(xié)調(diào)計算的基本思想,子系統(tǒng),子系統(tǒng),子系統(tǒng),要實現(xiàn)分解協(xié)調(diào)計算，首先要對電網(wǎng)進行劃分，劃分子系統(tǒng)的多少總體計算速度的提高有直接影響。由于協(xié)調(diào)級的計算也要占用一定的計算時間，因此子系統(tǒng)分得太多會使協(xié)調(diào)級的計算負擔加重。另外，每個子系統(tǒng)內(nèi)部的計算負擔，子系統(tǒng)和協(xié)調(diào)級之間的通信負擔需要考慮的。 劃分原則：各個分

3、區(qū)電網(wǎng)的大小應盡量均勻，分區(qū)電網(wǎng)的個數(shù)應適合，應兼顧子系統(tǒng)和協(xié)調(diào)級之間通信所需的開銷。,電力系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)計算的三種模式,如果電網(wǎng)計算求解的是一組線性代數(shù)方程組，則多控制中心網(wǎng)絡分解協(xié)調(diào)計算只需要上下交換一次信息，不需要迭代。但是實際電網(wǎng)應用面對的都是非線性代數(shù)方程組，需要通過多次線性化，多次迭代求得最終結果。 同步迭代模式 當所有子系統(tǒng)的分解協(xié)調(diào)計算結束之后，轉(zhuǎn)入下一次對全網(wǎng)潮流方程的線性化步驟，這種做法叫做同步迭代模式。由于每個子系統(tǒng)大小不同，它們計算結束的時間不同，需要相互等待，通信故障會導致全系統(tǒng)計算失敗。 適用性：只適合在同一地點進行的并行計算，例如用于潮流、暫態(tài)穩(wěn)定和小干擾穩(wěn)定的并行計算中。,異步迭代模式 由于多控制中心異地分布式分解協(xié)調(diào)計算需要上下級調(diào)度中心之間頻繁交換信息，這對計算機網(wǎng)絡通信性能的要求甚高，設計一個好的分解協(xié)調(diào)算法，需要充分考慮通信瓶頸問題。 異步迭代中，每個子系統(tǒng)獨立地進行自己的潮流計算，只和協(xié)調(diào)級交換少量信息，以使子系統(tǒng)之間的邊界電量匹配，并且每個子系統(tǒng)保持相對的獨立。,外網(wǎng)實時跟蹤等值 上級電網(wǎng)控制中心實時跟蹤電網(wǎng)變化，及時給下級電網(wǎng)控制中心計算并下發(fā)外網(wǎng)等值模型，保證下級電網(wǎng)控制中心獨立對自己電網(wǎng)進行的計算，其結果和全網(wǎng)計算結果兩者盡量一致。 總結 不同的分解協(xié)調(diào)計算模式其計算效果有很大