第40卷第9期电力系统保护与控制Vol.40No.92012年5月1日PowerSystemProtectionandControlMay1,2012大规模电力系统快速潮流计算方法研究夏沛，汪芳宗（三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002）摘要：直接法和迭代法是求解线性方程组的两类常见方法，比较了多波前算法（MA）、GMRES算法、FGMRES算法在大规模电力系统潮流计算中的求解效率。经IEEE118节点、300节点和Poland共7个算例仿真测试表明，基于ILU分解法预条件子的FGMRES算法的内迭代次数较GMRES算法明显减少，但整体求解时间较GMRES算法长；多波前算法的求解速度较二者快。基于PQ分解法预条件子，提出一种GMRES-MA混合算法，在GMRES算法每步迭代过程生成Krylov子空间后，利用多波前算法（MA）直接求解辅助预处理方程组。算例测试结果表明，随着系统规模的增长，该方法的内迭代次数较GMRES算法有所减少，并且计算时间较GMRES算法和多波前算法（MA）均有所降低，适合于大规模电力系统潮流计算的快速求解。关键词：大规模电力系统；潮流计算；多波前算法(MA)；GMRES算法；FGMRES算法；GMRES-MA混合算法Studyonfastpowerflowcalculationmethodsoflarge-scalepowersystemsXIAPei,WANGFang-zong(SchoolofElectricalEngineering&RenewableEnergy,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China)Abstract:Directanditerativemethodsaretwocommonsolutionmethodsforlinearequations.Threemethodsforpowerflowcalculationinlarge-scalepowersystemsarecompared,namelymultifrontalalgorithm(MA),GMRESmethodandFGMRESmethod.NumericalsimulationtestsonsevensystemsincludingIEEE118,300busesandfivePolandtestsystemsindicatethattheFGMRESmethodobviouslyhasfewerinneriterativenumbersthantheGMRESmethodwithILUpreconditioner,butittakesmorecomputingtimeonthewhole.Overall,MAisthefastest.BasedonPQpreconditioning,thispaperpresentsacombinedGMRES-MAmethod.MAisusedtosolvetheassistedpreconditioningequations,aftertheKrylovsubspaceisgeneratedbytheGMRESmethodforeachstepintheouter-iterations.Theresultsshowthat,withthescaleexpanding,thisnewmethodhasfewerinneriterativenumbersthantheGMRESmethod.Furthermore,comparedwithbothMAandGMRESmethod,thecomputingtimeofthenewmethodisdecreased.Therefore,thisnewmethodisapplicabletothefastpowerflowcalculationinlarge-scalepowersystems.Keywords：large-scalepowersystems；powerflowcalculation；multifrontalalgorithm(MA)；GMRESmethod；FGMRESmethod；combinedGMRES-MAmethod中图分类号：TM74文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)09-0038-05直接法通过对雅可比矩阵分块处理的基础上进0引言行三角分解、求逆等达到求解目的。对于稀疏线性基于牛顿法的电力系统潮流计算，其中80%的方程组的直接解法，目前备受关注的是多波前算法时间用于求解形如Ax=b的稀疏线性修正方程组，（MultifrontalAlgorithm，M