基于GaBP算法的快速潮流计算方法

研究在潮流迭代求解过程中雅可比矩阵方程组的迭代求解方法及其收敛性。首先利用PQ分解法进行潮流迭代求解,并针对求解过程中雅可比矩阵对称且对角占优的特性,对雅可比矩阵方程组采用高斯置信传播算法(GaBP)进行求解,再结合Steffensen加速迭代法以提高GaBP算法的收敛性。对IEEE118、IEEE300节点标准系统和两个波兰互联大规模电力系统进行仿真计算后结果表明：随着系统规模的增长,使用Steffensen加速迭代法进行加速的GaBP算法相对于基于不完全LU的预处理广义极小残余方法(GMRES)具有更好的收敛性,为大规模电力系统潮流计算的快速求解提供了一种新思路。     

基于牛顿-拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法

牛顿-拉夫逊法是求解非线性代数方程有效的迭代计算方法，广泛应用于现代电力系统安全分析、故障诊断与控制的潮流计算中。为提高牛顿-拉夫逊潮流计算方法的快速性和收敛精度，本文提出一种改进的牛顿-拉夫逊潮流计算法，并通过IEEE14和IEEE30节点测试系统分析表明与传统方法相比该方法所具有的优点。     

改进牛顿法大规模电力系统潮流计算

电网互联导致电力系统规模不断扩大，对牛顿法进行潮流计算提出了更高的要求。探讨5种改进牛顿法应用到大规模电力系统潮流计算中。经IEEE 300、Poland多个互联的大规模电力系统共6个算例分析表明，算法1和算法2改善了初值范围，同样的迭代次数下，收敛精度较经典牛顿法高，但计算时间较经典的牛顿法并未明显提高；算法3和算法4提高潮流计算的速度和收敛精度。经UCTE 1254病态系统测试，算法3较算法5能高效地处理病态潮流问题，因而更适合于大规模电力系统潮流计算。     

基于有限分析法和高阶紧致格式的新计算方法

将有限分析法和高阶紧致格式两种计算方法相结合，并提出了一种新的压力方程修正方法，发展了一种新的流体力学计算方法，并用它求解三维N-S方程组，计算结果表明，此算法较适应于复杂流动问题的计算。     

并行ADI-FDTD的循环归约PDD实现

实现ADI-FDTD并行计算的关键是三对角线性方程组的求解.提出了一种新的分解方法实现三对角线性方程组的并行求解,使得修正值计算方程组仍为三对角线性方程组,且具有对角占优特性.修正值方程组采用循环归约算法求解,根据三对角系统的对角占优的强弱和预期的计算精度选择适当的归约次数,近似处理可加速方程组的求解.利用FDTD的重复计算特性,保存适当的中间量可降低算法的计算复杂性和通信复杂性,但对存储空间的要求更高.算例验证了算法的正确性.     

PMU最优配置及其在舰船电力系统中应用研究

针对舰船电力系统的特点和在潮流方程求解中存在的问题，借鉴在陆地电力系统中配置相应的PMU将使潮流方程直接可解的思想，实现采用遗传和粒子群优化算法的基于潮流可解最优PMU配置方案算法。并对其在舰船电力系统中的有效性和适用性进行了比较，可为舰船电力系统配置PMU提供参考。     

求解Hermite方程组的GPU并行算法

在工程计算中，广泛涉及Hermite方程组的求解，而且该方程组的求解往往是整个计算的瓶颈所在。首先对Hermite方程组的LU直接分解算法进行GPU并行化的可行性分析，然后利用CUDAt技术设计了一种求解Hermite方程组的加速并行算法，该并行算法可明显缩短求解时间。     

基于曲线拟合的泰勒级数电网故障后电压快速准确计算

提出了一种基于曲线拟合的泰勒级数电网故障后电压快速准确算法.该算法可分为两阶段，第一阶段，首先通过牛顿潮流计算出故障前网络节点电压，然后利用已收敛的潮流修正方程式对线路开断参数1~3阶求导，用该导数对节点电压泰勒级数展开可得到电压函数关系曲线上线路开断参数在很小变化范围内的几个点.第二阶段，基于曲线拟合技术，利用第一阶段得到的几个点，对电压函数进行拟合，最终得出线路开断时的各节点电压.本文方法特点是在计算不同故障线路、各阶导数时共用潮流计算收敛时的雅克比矩阵，不用重新因子表分解，只需低阶泰勒展开就可得到精确的节点电压值，很好地兼顾了速度与精度.IEEE标准算例计算结果验证了本文方法的正确性与快速性.     

BLUP中混合模型方程组的间接解法

混合模型方程组间接迭代法可以省去建立混合模型方程组的繁杂过程，而直接根据观察值数据文件和系谱文件进行迭代求解，因而计算速度很快，编程方法也非常简单。本文用直观的事例详述了混合模型方程组的Gauss-Seidel间接解法，使该方法更容易被领会。     

基于CMCS-LIS法的主动配电网概率潮流计算

潮流计算是电力系统运行和规划或开展各种学术研究的基础,在含间歇性、随机性功率输出的风力发电机等分布式电源的主动配电网潮流计算中,概率潮流(probabilistic load flow,PLF)的应用最为广泛,可以有效考虑间歇性、随机性分布式电源接入配电网后电网运行参数或变量的不确定性大大增强问题。然而,由于某一区域内风速大小变化的趋势基本相近,导致各风力发电机所处位置的风速之间存在较强的相关性,现有概率潮流计算研究中未能有效处理风速等随机变量的相关性问题,导致概率潮流计算效率低,计算结果精度不高,影响电力系统中各种研究的结论正确性,甚至危及电网安全、可靠运行。为解决上述问题,提出利用统计学中的秩相关系数描述风速等随机变量的相关性,以提高概率潮流计算结果的精度;在风速、负荷等随机变量的采样过程中,提出在传统Monte-Carlo模拟法的随机抽样基础上利用拉丁超立方重要抽样技术(latin hypercube important sampling,LIS),以提高概率潮流计算的效率。为验证提出方法(简称CMCS-LIS法)的有效性,基于IEEE33节点系统并利用MATLAB软件编制计算机程序进行仿真试验.仿真结果表明:提出方法能够灵活处理风速等随机变量间的相关性,且计算效率高,具有良好的工程应用参考价值。     

求解带间断系数非线性椭圆问题的两重网格法

利用有限差分法离散带间断系数的非线性椭圆问题,针对离散后所得到的非线性方程组,从减少计算量的角度出发,只使用一个辅助的粗层网格空间,并在最细层网格上求解线性校正方程组,构造了两重网格(NETG)法.数值结果表明,新算法在计算量和计算时间方面优于以往的算法.     

向量化编程技术及其在大型电网潮流计算中的应用

提出一种基于向量计算的编程技术,应用该技术开发大规模程序,工作周期短,程序代码精炼,数学概念清晰,程序执行效率高.应用这种向量化编程技术,分别采用MATLAB和C语言编写了可计算大型电网的潮流计算程序.以3个不同规模的电网为测试算例,对程序的执行效率分别进行了分析比较.     

Experimental observation of nonlinear traveling waves in turbulent pipe flow

Transition to turbulence in pipe flow is one of the most fundamental and longest-standing problems in fluid dynamics. Stability theory suggests that the flow remains laminar for all flow rates, but in practice pipe flow becomes turbulent even at moderate speeds. This transition drastically affects the transport efficiency of mass, momentum, and heat. On the basis of the recent discovery of unstable traveling waves in computational studies of the Navier-Stokes equations and ideas from dynamical systems theory, a model for the transition process has been suggested. We report experimental observation of these traveling waves in pipe flow, confirming the proposed transition scenario and suggesting that the dynamics associated with these unstable states may indeed capture the nature of fluid turbulence.     

气液两相流瞬变流数值模拟研究

根据双流体模型建立了气液两相流瞬态水力学模型,对数学模型进行了特征化分析,利用模型方程的特征值和左特征向量将偏微分方程组转化为常微分方程组。以预估-校正法为基础,采用差分特征线算法进行数值求解,并编制了相应的程序。在大型多相流试验环道上进行了气量快速增加和减小的试验,计算值与试验值的比较结果表明,算法的收敛性和稳定性很好,程序较好地预测了气相流量瞬变过程中的压力和含气率的变化,能够分析瞬态流动过程中各参数的变化。     

基于梯度蜂群混合算法的电力系统最优潮流计算

国内外对于媒介消费信息传播的研究，多以消费文化理论为逻辑起点，“场域分析”的新进路提供了一种连结宏观层面上的政治经济学分析、中观层面上的媒介组织消费信息生产分析、以及微观层面上的解释社群和文本分析的关联性动态思考空间，这是对消费文化路径下相对单一、静态和平面化的研究面向的超越。     

输油管道水力流态区域判别法的计算

以雷诺数形式给出的判别式,对水力计算的二、三类问题(Q或d未知)不能预先判明流体流动所属流态区域,计算时需试算或迭代。以推荐的石油工业部门常用的湍流区域界限为基础,对判别式做了推导或变形,并用最小二乘法拟合有关常数,由此得出的判别式对于管道水力计算的三类基本问题均能预先判明流态区域,不需试算。     

图像去噪的自适应插值小波算法

将插值小波算法和自适应积分方法相结合,提出了一种用于偏微分方程求解的新方法—插值小波自适应精细积分法。实现了由该种方法构造的小波形函数的快速算法,有效的提高了计算效率。利用自适应多层插值小波算法对热传导方程进行求解,实现了对图像的降噪,实验结果表明了该方法用于图像降噪的有效性。