云计算-基于Euler-Maclaurin数值积分方法的暂态稳定计算.pdf

云计算技术在电力系统中的应用越来越广泛，尤其是在电力系统暂态稳定性的计算中。暂态稳定性分析是电力系统安全运行的关键环节，它涉及到电力系统在故障后动态行为的预测和控制。数值积分方法作为电力系统暂态稳定性分析的基础工具，其准确性和效率直接影响着计算结果和系统的安全评估。 Euler-Maclaurin公式是一种经典的数值积分方法，它结合了Euler公式（欧拉公式）的简单性和Maclaurin级数的精确性。在电力系统暂态稳定性计算中，这种方法的优势在于它的A-稳定性，即对于广义的线性微分方程组，Euler-Maclaurin公式可以保证解的稳定性，这对于模拟电力系统动态过程至关重要。此外，由于其单步高阶的特性，Euler-Maclaurin公式可以提供更精确的近似，减少计算步数，从而提高计算效率。 传统的数值积分方法，如隐式梯形积分法和显式Runge-Kutta（RK）方法，虽然在许多情况下表现良好，但在处理复杂的暂态稳定性问题时可能遇到挑战。隐式梯形积分法以其简单和稳定性而被广泛应用，但可能在高精度要求下计算量较大。显式Taylor级数法则通过泰勒展开来近似函数，然而其精度和稳定性受到阶数限制。 本文提出的新方法基于Euler-Maclaurin公式，通过数值实验在IEEE 145节点系统上验证了其有效性。实验结果表明，该方法能够准确地模拟电力系统的暂态行为，并且在与隐式梯形积分法和显式Taylor级数法的对比中表现出更优的性能，特别是在误差曲线的表现上。 为了进一步提升计算效率，论文还提出了两种针对Euler-Maclaurin公式的改进方法。这些改进策略旨在优化算法，减少不必要的计算，同时保持或提高计算精度。经过相同的条件下的数值试验，这两种改进方法都取得了满意的结果，能够有效地提高计算速度，使得该方法更适合于实际工程应用。 总结来说，Euler-Maclaurin数值积分方法为电力系统暂态稳定分析提供了一个新的高效工具。通过对传统方法的改进，该方法在保证计算精度的同时，提高了计算效率，对于大型电力系统的稳定性研究具有重要的理论价值和实际意义。未来的研究可能进一步探讨如何在更大规模的电力系统中应用此方法，以及如何结合云计算技术，实现分布式计算，以应对更为复杂的电力系统模型。