全过程动态仿真中大型线性方程组的分块求解算法

摘要：

电力系统全过程动态仿真能够将机电暂态、中期和长期动态过程有机地统一起来进行数字仿真,仿真过程中需要多次求解大型稀疏线性方程组。该方程组由电力系统设备模型的微分-代数方程式差分后的代数方程和输电网络模型的代数方程形成,其快速求解算法是电力系统全过程动态仿真的难点之一。文中提出一种利用仿真中矩阵结构特点的分块快速直接求解算法,并开发实现了大型电力系统线性方程组稀疏求解器(ESS)。该算法首先将稀疏矩阵分为4个分块矩阵,然后将其中规模最大的对角块进一步细分为多个更小的对角分块矩阵,并利用部分小分块具有相同结构的特点进行矩阵LU 符号分解和数值分解,最后根据分块矩阵进行前代和回代求解计算。与现有其他求解器进行的算例对比表明,ESS 具有较为明显的整体求解速度优势,特别是在矩阵LU分解方面。

关键词：稀疏线性方程组、分块对角矩阵、分块直接求解算法、多时间尺度全过程仿真

分类号：TP3;TV5

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划资助项目2011AA05A103;国家电网公司大电网重大专项资助项目SGCC-MPLG001-2012。This work is supported by National High Technology Research and Development Program of China 863 Program2011AA05A103;State Grid Corporation of China,Major Projects on Planning and Operation Control of Large Scale GridSGCC-MPLG001-2012

在线出版日期：2014-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：19-24