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电力系统中地网腐蚀诊断的一种新的数学模型及其仿真计算
  • ISSN号:1000-4424
  • 期刊名称:《高校应用数学学报:A辑》
  • 时间:0
  • 分类:O157.5[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]西安交通大学理学院,陕西西安710049, [2]河南师范大学数学与信息科学学院,河南新乡453007, [3]广西大学数学系,广西南宁530004
  • 相关基金:国家自然科学基金(10671057).致谢 在本文的修改过程中,西安交通大学电气学院郭洁教授给出许多宝贵建议,作者在此表示感谢.
中文摘要:

对电力系统中具有重大应用价值的地网腐蚀诊断问题抽象出仿真求解的一种新的数学模型:即求解带约束的非线性隐式方程组模型.但由于问题本身的物理特性决定了所建立的数学模型具有以下特点:一是非线性方程组为欠定方程组,而且非线性程度非常高;二是方程组的所有函数均为隐函数;三是方程组附加若干箱约束条件.这种特性给模型分析与算法设计带来巨大困难.对于欠定方程组的求解,文中根据工程实际背景,尽可能地扩充方程的个数,使之成为超定方程组,然后对欠定方程组和超定方程组分别求解并进行比较.将带约束的非线性隐函数方程组求解问题,转化为无约束非线性最小二乘问题,并采用矩阵求导等技术和各种算法设计技巧克服隐函数的计算困难,最后使用拟牛顿信赖域方法进行计算.大量的计算实例表明,文中所提出的数学模型及求解方法是可行的.与目前广泛采用的工程简化模型相比较,在模型和算法上具有很大优势.

英文摘要:

In this paper, a novel mathematical model is proposed for corrosion diagnosis of grounding grid, which will be of great use value in electric power systems. The new model boils down to solving the constrained nonlinear implicit equations, which has the following characteristics, on the one hand, the number of equations is usually less than that of unknown variables, in particular, all equations are nonlinear intensively ; on the other hand, all equations consist of implicit functions; moreover, on all variables should be imposed box constraints. There are no available and practical algorithms to solve this kind of problems. So it's more difficult to reach the true solution in conformity with the actual problem. In the paper, the problem is converted into solving an unconstrained nonlinear least squares problem by transformation, and worked out finally by means of quasi-Newton trust region method. Lots of numerical tests show that the new mathematical model and solving algorithms are feasible.

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期刊信息
  • 《高校应用数学学报:A辑》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学 中国工业与应用数学学会
  • 主编:林正炎 李大潜
  • 地址:杭州市玉泉浙江大学数学系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:amjcu@zjy.edu.cn
  • 电话:0571-87951602
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4424
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1110/O
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3669