牛顿-拉夫逊法

摘要： 使用牛顿拉夫逊方法,基于MATLAB对给定电力系统进行电力系统潮流计算,运用MATLAB的Simulink仿真功能进行模拟仿真。将Simulink仿真结果与潮流计算结果相对比,误差较小,说明了MATLAB中Simulink仿真功能在潮流计算领域的适用性与准确性。

摘要： 在考虑不同切机措施导致的主导不稳定平衡点变化的前提下,提出了一种基于切机灵敏度的电力系统暂态稳定切机控制策略.首先将切机后系统暂态稳定裕度表达式中与主导不稳定平衡点相关的部分提取出来,通过建立切机量与主导不稳定平衡点的修正方程,利用牛拉法确定主导不稳定平衡点的变化情况.在此基础上求取系统暂态稳定裕度对不同发电机组的切机灵敏度,最终按照所求切机灵敏度大小制定切机策略.新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明,相比于不考虑主导不稳定平衡点变化的切机策略,该策略所求灵敏度及切机量更加准确.同时,该策略求解步骤直接、明确,既考虑了切机控制导致的主导不稳定平衡点的变化情况,又避免了反复求取主导不稳定平衡点时繁琐的计算过程,节省了计算时间.

摘要： 牛顿拉夫逊(NR)潮流算法是电力系统潮流计算最常用的算法之一,由于NR法具有平方收敛的特性,收敛速度较快,但它对初值选取的要求较高,初值选取对NR法的收敛性能有很大的影响.针对这一问题,分析了一种牛顿潮流算法的收敛性定理,运用此定理可解决因为初值选取不当而造成的潮流发散问题.此外,该定理可进一步评估选择的初值能否保证NR法收敛,当潮流收敛时,就可以继续进行潮流计算.反之,可以对选择的初值进行适当的调整,如此可以防止因为初值选取不当而造成冗余潮流计算乃至病态潮流问题.通过对IEEE14、IEEE30节点系统和东北电网的仿真分析,验证了定理的可行性和合理性,提高了NR法在潮流计算中的实用性.

摘要： 适用于不同能源形式通用的数学描述和统一的能量流计算方法是多能源网络规划运行的理论基础.文中在构建多能源网络三维拓扑结构图的基础上,提出能量传递的统一描述,借用热力学中强度量和广延量的概念构建多能源网络中支路的能量传递方程.以最常见的圆柱形传递管道为例,推导交直流电能传递、不可压缩黏性流体、可压缩气体,以及热传导、流体传热的支路能量传递过程,并建立描述节点广延量守恒的网络方程.通过采用牛顿-拉夫逊法分别对独立能源子网和多能源网络的稳态能量流进行求解,算例验证了所提方法及模型的可行性.

摘要： 为解决分布式电源输出电压和输出功率不固定,传统迭代潮流算法对含有分布式电源的直流电网潮流计算不再适用的问题,提出基于下垂控制的改进牛拉法及其线性潮流算法.首先,分析了基于下垂控制方式的分布式发电单元和所有负荷类型的数学模型.然后,对改进的牛拉法进行泰勒级数展开并推导出线性化潮流算法,该模型不仅适用于孤岛运行和并网运行模式,还可直接处理径向或环网状网络.最后,通过节点算例分析验证所提算法的正确性和有效性,并证明该算法具有较好的计算精度和计算效率.

摘要： 为解决分布式电源输出电压和输出功率不固定,传统迭代潮流算法对含有分布式电源的直流电网潮流计算不再适用的问题,提出基于下垂控制的改进牛拉法及其线性潮流算法。首先,分析了基于下垂控制方式的分布式发电单元和所有负荷类型的数学模型。然后,对改进的牛拉法进行泰勒级数展开并推导出线性化潮流算法,该模型不仅适用于孤岛运行和并网运行模式,还可直接处理径向或环网状网络。最后,通过节点算例分析验证所提算法的正确性和有效性,并证明该算法具有较好的计算精度和计算效率。

摘要： 为提高电力系统潮流计算机算法的教学效果, 以2机5节点电力系统为例, 利用Matlab软件编写了牛顿拉夫逊法和P-Q分解法的算法程序, 采用Matlab图形用户界面开发工具 ( GUI) 设计了电力系统潮流计算机算法仿真实验教学平台, 并用其开展了仿真实验教学, 有效激发了学生的学习兴趣, 加深了学生对电力系统潮流计算机算法理论知识的理解, 提高了学生的计算机编程能力及工程应用能力, 强化了应用型人才的培养.

摘要： 特高压直流输电线路下方的离子流场是电磁环境重要评估指标之一.基于牛顿-拉夫逊法和上流有限元法提出了一种快速稳定地求解离子流场算法.首先,通过有限元法来求解泊松方程,之后将获得的空间电场信息用于上流有限元法计算电流连续性方程.随后,利用基于牛顿-拉夫逊的迭代收敛算法更新导体表面电荷密度.将上述3部分反复迭代即可实现迭代过程的快速稳定收敛.同时,研究了风速对±800 kV特高压输电线路的地面合成电场和离子流场影响规律.试验结果验证了该算法的有效性和正确性.研究结果表明:本算法与迭代收敛控制因子法和传统方法相比不但对导线表面电荷密度初值不敏感,而且具有较高的快速收敛能力.研究结论可以提升离子流场计算的稳定收敛能力,实现特高压直流输电线路电磁环境的快速准确计算.

摘要： 为了更加精确快速地求解盾构机在掘进过程中的姿态变化,采用基于空间齐次变换矩阵元素的位姿正解求解方法建立盾构机位姿正解解算模型,并利用牛顿拉夫逊算法对得到的以齐次变换矩阵元素为未知量的非线性方程组进行逐次迭代求解,得到齐次变换矩阵各元素数值解;然后,根据齐次变换矩阵各元素与位姿映射关系求解对应位姿。并根据各个液压缸杆长约束条件建立位姿反解数学模型,在Matlab中对位姿正反解进行求解,并分析比较正反解结果的吻合度。结果表明,其误差在0.018%左右,在误差允许范围内,证明了所建立的盾构掘进位姿正反解数学模型的正确性。

摘要： 首先对六自由度并联平台的运动学进行了详细的分析,并采用牛顿拉夫逊法实现了六自由度并联平台的位置正解.然后根据六自由度并联平台的运动学反解和正解的数学模型,利用Matlab/Simulink建模与仿真集成开发环境搭建位置正解仿真验证模型.该算法模型实现了六自由度并联平台的位置正解的实时解算,最后通过实例验证了所建立的位置正解模型的正确性,而且具有精确、高效等优点,对用于六自由度并联平台的开发测试以及实时控制具有很大的应用价值.

摘要： 近年来分布式发电对传统的电力系统的影响日益受到关注。本文引入调整的基于牛顿拉夫逊法的分布式松弛母线模型的潮流算法，通过参与因子计算分布式发电和各个分布式发电参与有功网损分配的贡献。研究了分布式发电并网后改变现有配电网络的潮流特性，并分析分布式发电对系统稳态电压分布和网损的影响。对调整过的IEEE4节点系统仿真计算，验证了新算法的有效性。

摘要： 在配电自动化网络分析中，配电网络潮流计算具有基础性地位，因此性能优良的配电潮流算法对配网分析至关重要。为了提高计算速度，本文在比较多种编号优化方法的基础上，选用广度优化搜索编号法进行节点编号。同时在比较各类潮流算法的基础上提出一种基于母线类算法的牛顿拉夫逊潮流计算方法。该算法首先用母线类算法快速计算初值，继而转用牛顿拉夫逊法(对真实值具有平方逼近性)得到计算结果。该方法得到的雅可比矩阵为常数矩阵,在迭代过程中保持不变。经算例验证，本文方法计算结果精确、收敛速度快，不易发散。

摘要： 为了研究电力系统的电能品质及发电机使用效率,为系统保护设备选择、参数整定和电缆截面选择提供依据,需要对系统进行潮流计算.本文提出了一种改进的牛顿-拉夫逊法,针对牛顿法初值选取的限制和高斯迭代算法计算速度较慢进行改进.本文采用逆矩阵的算法,同时在编程上做了特殊处理,这样大大节省了运算时间,提高了运算效率,很大程度上避免了奇异矩阵求逆,拓宽了牛顿法初值选取的限制.并利用MATLAB强大的矩阵处理能力编程实现本文提出的电力系统的潮流计算方法.结果精度满足实际工程的需要.

摘要： 为了研究电力系统的电能品质及发电机使用效率,为系统保护设备选择、参数整定和电缆截面选择提供依据,需要对系统进行潮流计算.本文提出了一种改进的牛顿-拉夫逊法,针对牛顿法初值选取的限制和高斯迭代算法计算速度较慢进行改进.本文采用逆矩阵的算法,同时在编程上做了特殊处理,这样大大节省了运算时间,提高了运算效率,很大程度上避免了奇异矩阵求逆,拓宽了牛顿法初值选取的限制.并利用MATLAB强大的矩阵处理能力编程实现本文提出的电力系统的潮流计算方法.结果精度满足实际工程的需要.

摘要： 为了研究电力系统的电能品质及发电机使用效率,为系统保护设备选择、参数整定和电缆截面选择提供依据,需要对系统进行潮流计算.本文提出了一种改进的牛顿-拉夫逊法,针对牛顿法初值选取的限制和高斯迭代算法计算速度较慢进行改进.本文采用逆矩阵的算法,同时在编程上做了特殊处理,这样大大节省了运算时间,提高了运算效率,很大程度上避免了奇异矩阵求逆,拓宽了牛顿法初值选取的限制.并利用MATLAB强大的矩阵处理能力编程实现本文提出的电力系统的潮流计算方法.结果精度满足实际工程的需要.

摘要： 为了研究电力系统的电能品质及发电机使用效率,为系统保护设备选择、参数整定和电缆截面选择提供依据,需要对系统进行潮流计算.本文提出了一种改进的牛顿-拉夫逊法,针对牛顿法初值选取的限制和高斯迭代算法计算速度较慢进行改进.本文采用逆矩阵的算法,同时在编程上做了特殊处理,这样大大节省了运算时间,提高了运算效率,很大程度上避免了奇异矩阵求逆,拓宽了牛顿法初值选取的限制.并利用MATLAB强大的矩阵处理能力编程实现本文提出的电力系统的潮流计算方法.结果精度满足实际工程的需要.

摘要： 为了研究电力系统的电能品质及发电机使用效率,为系统保护设备选择、参数整定和电缆截面选择提供依据,需要对系统进行潮流计算.本文提出了一种改进的牛顿-拉夫逊法,针对牛顿法初值选取的限制和高斯迭代算法计算速度较慢进行改进.本文采用逆矩阵的算法,同时在编程上做了特殊处理,这样大大节省了运算时间,提高了运算效率,很大程度上避免了奇异矩阵求逆,拓宽了牛顿法初值选取的限制.并利用MATLAB强大的矩阵处理能力编程实现本文提出的电力系统的潮流计算方法.结果精度满足实际工程的需要.

摘要： 为了研究电力系统的电能品质及发电机使用效率,为系统保护设备选择、参数整定和电缆截面选择提供依据,需要对系统进行潮流计算.本文提出了一种改进的牛顿-拉夫逊法,针对牛顿法初值选取的限制和高斯迭代算法计算速度较慢进行改进.本文采用逆矩阵的算法,同时在编程上做了特殊处理,这样大大节省了运算时间,提高了运算效率,很大程度上避免了奇异矩阵求逆,拓宽了牛顿法初值选取的限制.并利用MATLAB强大的矩阵处理能力编程实现本文提出的电力系统的潮流计算方法.结果精度满足实际工程的需要.

摘要： 本文提出一种利用双端不同步采样数据并考虑线路参数变化的故障测距算法，将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量，利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流，通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量。并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示，可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差。利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置，更方便查找故障点。该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差，仿真结果表明该算法具有较高的测距精度。

摘要： 本发明公开了一种基于牛顿‑拉夫逊法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法，包括步骤：步骤1，分别在N种加压方式下测量变压器整体的N组稳定绝缘电阻实际值R

摘要： 一种基于支路电阻偏差的牛顿‑拉夫逊法直流电网潮流计算方法，包括：将支路电阻偏差按照泰勒级数在实数域内展开，以支路电阻偏差是否满足收敛条件作为收敛判据；并结合直流电网的特点，对雅可比矩阵进行了简化，使得雅可比矩阵结构和形成极其简单；同时考虑了加入控制器后的潮流计算，通过推导得到了雅可比矩阵计算式并不受控制器加入的影响；最后验证方法的有效性。结果表明：本发明对回路电流初值要求很低，回路电流初值可在除0以外的较大范围内任意选取，且对迭代次数的影响很小；本发明尤其适用于辐射状直流电网、含少环直流电网以及含环数目多但每个环路包含支路少的直流电网潮流计算，此时具有计算量小，编程简单的特点。

摘要： 一种基于对称稀疏矩阵技术快速求取极坐标牛顿‑拉夫逊法潮流的方法，属于电力系统分析计算领域。包括：快速读入仅含非零元素的导纳矩阵Y数据文件；根据Y阵和雅可比矩阵J结构相似的特点快速形成J阵；利用J阵元素的对称稀疏性对J阵快速进行消元和回代求取潮流。本发明无论在读取数据文件、形成J阵、对J阵进行消元和回代计算等方面的计算速度均远快于传统方法中不考虑或考虑元素稀疏性的计算速度。用本发明对各IEEE系统进行验算完全可行。如对IEEE‑118系统，读取数据文件的时间减少约82％，形成J阵和对J阵进行消元和回代的时间减少约66～90％，整个潮流计算的时间减少约80％～85％。且系统节点数越多，本发明的优势越大。

摘要： 一种基于对称稀疏矩阵技术快速求取直角坐标牛顿‑拉夫逊法潮流的方法，属于电力系统分析计算领域。包括：快速读入仅含非零元素的导纳矩阵Y数据文件；根据Y阵和雅可比矩阵J结构相似的特点快速形成J阵；利用J阵元素的对称稀疏性对J阵快速进行消元和回代求取潮流。本发明方法无论在读取数据文件、形成J阵、对J阵进行消元和回代计算等方面的计算速度均远快于传统方法中不考虑或考虑元素稀疏性的计算速度。用本发明方法对各IEEE系统进行验算完全可行。如对IEEE‑118系统，读取数据文件的时间减少约82％，形成J阵和对J阵进行消元和回代的时间减少约79～98％，整个潮流计算的时间减少约80％～90％。且系统节点数越多，本发明方法的优势越大。

摘要： 本发明公开了一种基于牛顿‑拉夫逊法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法，包括步骤：步骤1，分别在N种加压方式下测量变压器整体的N组稳定绝缘电阻实际值R

摘要： 一种基于支路电阻偏差的牛顿‑拉夫逊法直流电网潮流计算方法，包括：将支路电阻偏差按照泰勒级数在实数域内展开，以支路电阻偏差是否满足收敛条件作为收敛判据；并结合直流电网的特点，对雅可比矩阵进行了简化，使得雅可比矩阵结构和形成极其简单；同时考虑了加入控制器后的潮流计算，通过推导得到了雅可比矩阵计算式并不受控制器加入的影响；最后验证方法的有效性。结果表明：本发明对回路电流初值要求很低，回路电流初值可在除0以外的较大范围内任意选取，且对迭代次数的影响很小；本发明尤其适用于辐射状直流电网、含少环直流电网以及含环数目多但每个环路包含支路少的直流电网潮流计算，此时具有计算量小，编程简单的特点。

摘要： 一种基于对称稀疏矩阵技术快速求取极坐标牛顿-拉夫逊法潮流的方法，属于电力系统分析计算领域。包括：快速读入仅含非零元素的导纳矩阵Y数据文件；根据Y阵和雅可比矩阵J结构相似的特点快速形成J阵；利用J阵元素的对称稀疏性对J阵快速进行消元和回代求取潮流。本发明无论在读取数据文件、形成J阵、对J阵进行消元和回代计算等方面的计算速度均远快于传统方法中不考虑或考虑元素稀疏性的计算速度。用本发明对各IEEE系统进行验算完全可行。如对IEEE-118系统，读取数据文件的时间减少约82％，形成J阵和对J阵进行消元和回代的时间减少约66～90％，整个潮流计算的时间减少约80％～85％。且系统节点数越多，本发明的优势越大。

摘要： 一种基于对称稀疏矩阵技术快速求取直角坐标牛顿-拉夫逊法潮流的方法，属于电力系统分析计算领域。包括：快速读入仅含非零元素的导纳矩阵Y数据文件；根据Y阵和雅可比矩阵J结构相似的特点快速形成J阵；利用J阵元素的对称稀疏性对J阵快速进行消元和回代求取潮流。本发明方法无论在读取数据文件、形成J阵、对J阵进行消元和回代计算等方面的计算速度均远快于传统方法中不考虑或考虑元素稀疏性的计算速度。用本发明方法对各IEEE系统进行验算完全可行。如对IEEE-118系统，读取数据文件的时间减少约82％，形成J阵和对J阵进行消元和回代的时间减少约79～98％，整个潮流计算的时间减少约80％～90％。且系统节点数越多，本发明方法的优势越大。

摘要： 本发明提供一种配电网三相牛顿拉夫逊法潮流计算初值选取方法，包括：S1，建立配电网三相系统模型；S2，构成配电网三相简化系统，对配电网三相简化系统模型中的节点和支路进行编号；S3，按节点的编号顺序存储各个节点的三相负荷参数，按支路的编号顺序存储各个支路的三相阻抗参数；S4，对各个节点的三相负荷参数和各个支路的三相阻抗参数进行标幺化；S5，构建配电网单相简化系统；S6，选择收敛精度，对配电网单相简化系统采用前推回代法进行潮流计算，得到配电网单相简化系统各节点电压幅值和相角；S7，选取配电网三相系统的三相牛顿拉夫逊法潮流计算初值。本发明利用了计算速度快、收敛性好的前推回代法为三相牛顿拉夫逊法潮流计算初值。

摘要： 本发明公开了一种采用相关系数和牛顿拉夫逊法进行局部放电定位的方法，包括以下步骤：1)用k个传感器同时采集局部放电电磁波信号，k为大于等于2的整数；2)计算同时采集的多个局部放电电磁波信号的相关系数，并计算到达时间差；3)建立基于到达时间差的方程组，利用牛顿‑拉夫逊法迭代求解，得到局部放电源的空间坐标。本发明的一种采用相关系数和牛顿拉夫逊法进行局部放电定位的方法，有效直观地解决了局部放电电磁波到达时间差的计算问题，并采用牛顿拉夫逊法对到达时间差方程组进行迭代求解，求得局部放电空间位置的近似解，避免由于时间差计算错误导致方程组无解的情况发生。