同时计算检修方式的交流系统谐波阻抗扫描方法

1.一种同时计算检修方式的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，包括：从谐波阻抗扫描设置文件中获取需要计算谐波阻抗的公共连接点母线、扫描的频率带和检修方式；读取全接线方式下的电网数据，创建元件对象、元件对象指针数组和节点关联数组；基于所述节点关联数组，采用半动态法对节点编号进行优化，并将公共连接点母线的出线度设为最大，以使得公共连接点作为最后的节点，从而避免求解节点电压方程时的回代运算，以及节点注入电流矩阵的处理；根据优化后的节点编号，更新所述元件对象和所述节点关联数组；利用所述节点关联数组生成基于稀疏存储技术的全接线方式下的导纳矩阵框架，并记录支路互导纳在稀疏导纳矩阵互导纳数组中的位置，用于实施支路互导纳定位法；遍历所述频率带和所述全接线方式、检修方式，利用所述导纳矩阵框架，计算所述公共连接点在所有频率和方式下的谐波阻抗值；其中，所述遍历所述频率带和所述全接线方式、检修方式，计算所述公共连接点在所有频率和方式下的谐波阻抗值，包括：遍历所述频率带；遍历所述检修方式，利用每一个所述检修方式中包括的停运元件的谐波导纳值，对当前频率下全接线方式的稀疏导纳矩阵进行修正，使其更新为检修方式下的稀疏导纳矩阵；计算当前频率下的谐波阻抗。 2.根据权利要求1所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于：所述节点关联数组包括支路元件的第一侧母线节点编号数组A_Num1、第二侧母线节点编号数组A_Num2、支路方向数组A_Direct和支路元件对象的指针数组A_BranchPtr。 3.根据权利要求2所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，利用导纳矩阵数组确定所述稀疏导纳矩阵，所述导纳矩阵数组包括：对角元导纳值数组Yii，用于存储所述稀疏导纳矩阵中对角元的导纳值；非零非对角元导纳值数组Yij，用于存储所述稀疏导纳矩阵中非零非对角元导纳值；下标位置数组YRowStart，用于存储所述稀疏导纳矩阵中每行第一个非零非对角元在数组Yij中的下标位置；列号数组YCol，用于存储所述稀疏导纳矩阵中数组Yij中元素对应的列号。 4.根据权利要求3所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，所述元件包括支路元件和接地元件，所述支路元件包括变压器和/或线路，所述接地元件包括发电机、负荷和/或并联补偿，所述元件对象包括支路元件对象和接地元件对象，其中：所述接地元件对象除元件电气参数变量外，还包括节点编号Op_Num和对地的导纳值yii；所述支路元件对象除元件电气参数变量外，还包括第一侧母线节点编号Op_Num1、第二侧母线节点编号Op_Num2、第一侧节点的自导纳值y11、第二侧节点的自导纳值y22、第一侧到第二侧的支路互导纳值y12及其在数组Yij中的下标位置index12、第二侧到第一侧的支路互导纳值y21及其在数组Yij中的下标位置index21。 5.根据权利要求4所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，所述利用所述节点关联数组生成导纳矩阵框架，使用支路互导纳定位方法，包括：利用优化后的节点编号，更新接地元件对象的节点编号Op_Num，更新支路元件对象的Op_Num1和Op_Num2，更新数组A_Num1和数组A_Num2；利用更新后的所述数组A_Num1和数组A_Num2，以A_Num1中的数值为第一关键字，A_Num2中的数值为第二关键字，对所述节点关联数组进行升序排序；遍历所述节点关联数组，以确定数组YRowStart、数组YCol的数值，同时将A_BranchPtr中每个对象的支路互阻抗在数组Yij中的下标位置，保存在支路元件的index12、index21变量中。 6.根据权利要求5所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，遍历所述频率带，包括：更新当前频率下全接线方式的稀疏导纳矩阵中的数组Yii和数组Yij。 7.根据权利要求6所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，所述更新当前频率下全接线方式的稀疏导纳矩阵中的数组Yii和数组Yij，包括：首先，计算每个元件当前频率下的谐波导纳值；然后，将稀疏导纳矩阵数组Yii和数组Yij中的数值清零；接下来，遍历所述接地元件数组，将接地元件对象中的自导纳值yii累加至以Op_Num的数值为下标的数组Yii中；接下来，遍历所述支路元件数组，将支路元件对象中的自导纳值y11变量值累加至以Op_Num1的数值为下标的数组Yii中，将自导纳值y22累加至以Op_Num2的数值为下标的数组Yii中，将互导纳值y12累加至以index12的数值为下标的数组Yij中，将互导纳值y21累加至以index21的数值为下标的数组Yij中。 8.根据权利要求7所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，所述遍历所述频率带和所述全接线方式、检修方式，计算所述公共连接点在所有频率和方式下的谐波阻抗值，包括：根据所述检修方式，获取所述检修方式中包括的停运的接地元件对象，将停运的接地元件对象的自导纳值yii变量值累减至以Op_Num的数值为下标的数组Yii中；根据所述检修方式，获取所述检修方式中包括的停运的支路元件对象，将停运的支路元件对象的自导纳值y11累减至以Op_Num1的数值为下标的数组Yii，将自导纳值y22变量值累减至以Op_Num2的数值为下标的Yii数组中，将互导纳值y12变量值累减至以index12的数值为下标的数组Yij中，将互导纳值y21变量值累减至以index21的数值为下标的数组Yij中；采用基于链表法稀疏存储技术求解节点电压方程，以得到所述公共连接点在当前频率下的谐波阻抗值；根据所述检修方式，对检修方式下的导纳矩阵，将上述累减操作过程，按累加操作再执行一次，从而将检修方式的导纳矩阵还原为全接线方式的导纳矩阵，供下一个检修方式计算使用。 9.根据权利要求8所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，所述采用基于链表法稀疏存储技术求解所述节点电压方程，包括：采用边形成边消去的高斯消去法，利用所述稀疏导纳矩阵和基于稀疏链表法存储技术的工作矩阵W，执行消去运算，以避免对零元素进行计算，和保证工作矩阵每行非零元素列号从小到大排列；利用所述工作矩阵计算所述公共连接点在当前频率下的谐波阻抗值。 10.根据权利要求9所述的交流系统谐波阻抗扫描方法，其特征在于，所述工作矩阵W包括以下数组：WRowStart—所述工作矩阵W的每行非零非对角元在Wij中的起始位置；WCol—所述工作矩阵W的每行非零非对角元的列号；Wij—所述工作矩阵W的所有非零非对角元的数值；X—当前执行消去行的非零元素；XCol—当前执行消去行的非零元素的列号；XNext—X数组当前位置后的下一个非零元素在X数组中的下标，其值等于-1时，代表无后续的非零元素；采用边形成边消去的方法以得到所述工作矩阵：在遍历所述稀疏导纳矩阵的第一行时：从所述稀疏导纳矩阵中，读取第1行，将Yij中的数值保存至X，将YCol中的数值保存至XCol，保存的同时完成XNext数组的赋值；取Yii中的第一个元素Y11，执行归一化，即：将X数组中的数值都除以Y11；然后，将X、XCol中的非零数值保存至Wij、WCol数组中，同时修改WRowStart数组；在遍历所述稀疏导纳矩阵的中间行及最后一行时：执行下一行的消去，比如第k行，首先将Yij中列号<k的非零元保存至X，然后将Yii中的对角元Ykk保存至X，接下来将Yij中列号>k的非零元保存至X，保存的同时完成XCol、XNext数组的赋值；取X数组第一个非零元，根据XCol中对应的列号j，判断j是否等于k，如果不等于，则取W矩阵第j行，对X数组进行第j列的消去，消去完成后，再取X数组下一个非零元；如果等于，则代表本行消去完成，则执行归一化操作，然后，将X中列号大于k的非零元保存至W矩阵；在对X数组第j列元素的消去过程中，需要用W矩阵第j行和X数组中列号大于j的元素进行运算，将结果保存在X数组中；假设X中所有的非零元个数为s，W矩阵第j行当前的非零元的列号为p，X数组中当前的非零元的列号为q，其在X数组中下标为t，如果p>q，当t<s时，则无需运算，保持X数组当前元素数值不变；当t＝s时，将产生注入元，则将-Wjp*Xj的结果保存在X数组第s+1的位置，即：X(s+1)＝-Wjp*Xj，XCol(s+1)＝p，并修改XNext数组，即：XNext(s+1)＝XNext(t)，XNext(t)＝s+1，以保证X数值中非零元的列号满足从小到大排列；如果p＝q，则将Xq-Wjp*Xj的结果保存在X数组当前元素位置；如果p<q，将产生注入元，对注入元的处理方式同上述过程一致；在完成最后一行n的消去后，X数组中列号为n的元素为Xn，此时，所述公共连接点在当前频率下的谐波阻抗等于1.0/Xn。