大规模电网分解协调计算应用.ppt

大规模电网分解协调计算应用,陈杰,主要内容：,分块解法的并行计算特性分解协调计算的基本思想分解协调计算的三种模式,前面介绍了节点分裂法和支路切割法，还有通过既撕裂节点又切割支路的统一的网络分块解法。,简单回顾,网络分块解法的并行计算特性分析,由于网络方程的系数矩阵是加边块对角矩阵结构，所以在求子网络的等值电路还是求解子网络内部的电量，都可以分别独立进行。在求子网络的诺顿等值或戴维南等值时，并不需要求子网络内部电量，而是求边界协调变量。求解协调变量时方程阶次很低。网络方程的分块解法用相当少的计算代价计算出协调变量。,大规模电力系统分解协调算法是根据电力系统分布的地域特征、网络拓扑结构等特点将电网划分成为几个规模较小的子网分别进行计算，再进行分解后的协调，逐步得到全网最优解。研究的目的：在于找到一种高效的分解计算方法和可行技术手段，使得各调度中心在自身数据的基础上，通过交换必要的信息，协同计算获得全网的整体优化结果（如下图分解协调计算框图）。,分解协调计算的基本思想,子系统,子系统,子系统,要实现分解协调计算，首先要对电网进行划分，划分子系统的多少总体计算速度的提高有直接影响。由于协调级的计算也要占用一定的计算时间，因此子系统分得太多会使协调级的计算负担加重。另外，每个子系统内部的计算负担，子系统和协调级之间的通信负担需要考虑的。划分原则：各个分区电网的大小应尽量均匀，分区电网的个数应适合，应兼顾子系统和协调级之间通信所需的开销。,电力系统分解协调计算的三种模式,如果电网计算求解的是一组线性代数方程组，则多控制中心网络分解协调计算只需要上下交换一次信息，不需要迭代。但是实际电网应用面对的都是非线性代数方程组，需要通过多次线性化，多次迭代求得最终结果。同步迭代模式 当所有子系统的分解协调计算结束之后，转入下一次对全网潮流方程的线性化步骤，这种做法叫做同步迭代模式。由于每个子系统大小不同，它们计算结束的时间不同，需要相互等待，通信故障会导致全系统计算失败。适用性：只适合在同一地点进行的并行计算，例如用于潮流、暂态稳定和小干扰稳定的并行计算中。,异步迭代模式 由于多控制中心异地分布式分解协调计算需要上下级调度中心之间频繁交换信息，这对计算机网络通信性能的要求甚高，设计一个好的分解协调算法，需要充分考虑通信瓶颈问题。异步迭代中，每个子系统独立地进行自己的潮流计算，只和协调级交换少量信息，以使子系统之间的边界电量匹配，并且每个子系统保持相对的独立。,外网实时跟踪等值 上级电网控制中心实时跟踪电网变化，及时给下级电网控制中心计算并下发外网等值模型，保证下级电网控制中心独立对自己电网进行的计算，其结果和全网计算结果两者尽量一致。总结 不同的分解协调计算模式其计算效果有很大不同，对远程通讯的要求也不同。总的来说，信息交换越多越频繁，计算效果越好，但是对通讯的要求也越高。,THANK YOU!,