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杜正春

1.大规模电力系统特征分析方法及模态分析。 2.大规模电力系统阻尼控制器设计：分散、鲁棒、协调控制。 3.大规模电力系统随遇稳定控制。

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姓名：杜正春
目前身份：
担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师
职称：-
学科领域：

电力系统及其自动化
研究兴趣：1.大规模电力系统特征分析方法及模态分析。 2.大规模电力系统阻尼控制器设计：分散、鲁棒、协调控制。 3.大规模电力系统随遇稳定控制。

个人简介

　杜正春，男，1963年1月出生于陕西省大荔县，1979年9月入西安交通大学电机工程系学习，1983年7月、1986年4月和1993年12月在电力系统及其自动化专业分获工学学士、硕士和博士学位。1999年6月起任副教授，2005年6月起任教授，2005年11月起为博士生导师。目前在西安交通大学电气工程学院电力工程系从事教学与科研工作。任“国家自然科学基金”项目评议人；《China Hydropower Electrical Technology》编辑委员会名誉主任委员。
　　目前主要研究： 1.大规模电力系统特征分析方法及模态分析。 2.大规模电力系统阻尼控制器设计：分散、鲁棒、协调控制。 3.大规模电力系统随遇稳定控制。目前承担两项国家自然科学基金项目的研究工作。在《IEEE Transactions on Power Systems》，《IEE Proceedings of Generation，Transmission and Distribution》，《Electric Power Systems Research》，《中国电机工程学报》，《西安交通大学学报》，《电网技术》等国内外重要学术刊物上发表论文20余篇。专著：《现代电力系统分析》，科学出版社，2003.3（撰写其中的电力系统暂态稳定性分析、小干扰稳定性分析、电压稳定性分析三章）。教材：普通高等教育“十五”国家级规划教材《电力系统分析》，中国电力出版社，2004.9（撰写其中的电力系统稳定性分析一章）。

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2009-05-22

【期刊论文】Block QR decomposition based power system state estimation algorithm

杜正春， Du Zhengchun∗， Niu Zhenyong， Fang Wanliang

Electric Power Systems Research 76(2005)86-92，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

This paper presents a newapproach for the solution of the equality constrained power system state estimation problem.Virtual measurements are treated as equality constraints to avoid the numerical ill-conditioning problem due to the disparity in weighting factors. Triangular factorization of the coefficient matrix is carried out by performing QR decomposition on two partitioned matrices and by solving a linear equations set involving a sparse triangular matrix. Compared with normal equations with constraints method, the proposed method circumvents the cross product of the Jacobian matrix, which can cause the loss of information. In sparse QR decomposition based on Givens transformation, variable pivot row and column ordering techniques are used to reduce fill-ins and then computation efficiency is enhanced. Simulation results have shown that proposed method is stable and robust.

State estimation， Weighted least square estimation， Block QR decomposition

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2009-05-22

【期刊论文】基于JACOBI-DAVIDSON方法的小干扰稳定性分析中关键特征值计算

杜正春，刘伟，方万良，夏道止

中国电机工程学报，2005，25（14）：19～24，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

提出了一种大规模电力系统小干扰稳定性分析的有效方法。应用Jacobi-Davidson 方法求取系统状态矩阵的关键特征子集。该方法在搜索子空间中挑选出想要的特征值和特征向量的近似值，然后用与当前近似特征向量正交的子空间上的修正方程的解扩展搜索子空间，从而得到想要的特征值和特征向量的更好近似。算法中使用了电力系统线性化模型中的增广状态矩阵进行相应面向稀疏的计算，可准确求解修正方程，以保证算法具有渐进二次收敛速度。将提出的方法在46机系统上进行了试验，结果表明该方法灵活，稳定性好，能有效地求出系统的关键特征子集。

电力系统，小干扰稳定性，关键特征子集， Jacobi-Davidson方法

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2009-05-22

【期刊论文】基于信赖域法的多运行方式下阻尼控制器参数协调

杜正春，王秀菊，方万良

西安交通大学学报，2005，39（12）：1375～1379，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

提出了一种多运行方式下电力系统阻尼控制器参数协调方法。在该方法中，采用多运行方式下所有机电振荡模式的阻尼比度量系统的小干扰稳定性，将所有阻尼控制器的参数协调表示为带不等式约束的非光滑优化问题，采用非光滑优化信赖域法求解该问题，求得的阻尼控制器协调参数对多种运行方式下系统的所有振荡模式具有总体最优的阻尼效果。算例分析中，Ander son 3机系统2.7s收敛于最小阻尼比0.3502，New England 10机系统28.8s收敛于最小阻尼比0.177 6。结果表明，所提方法收敛速度快，能有效地抑制系统的低频振荡，适合于多机电力系统多种运行方式下的参数协调。

多机电力系统，阻尼控制器，参数协调，信赖域法

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2009-05-22

【期刊论文】小干扰稳定性分析中一种关键特征值计算的稀疏实现

杜正春，刘伟，方万良，夏道止

中国电机工程学报，2005，25（2）：17～21，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

该文提出了一种大规模电力系统小干扰稳定性分析中基于稀疏技术的关键特征值求解方法。该方法借助于Cayley 变换，将关键特征值计算变为主特征值的计算，导出了基于稀疏增广状态矩阵的幂法迭代公式，并利用稀疏2×2分块矩阵及稀疏三角分解技术实现了该方法。2个示例系统的计算结果验证了算法的正确性和有效性。该方法不但可用于低频振荡抑制中控制器参数的协调优化，而且其中使用的多种基本技术也可以推广到基于子空间法求取部分关键特征值的各种迭代计算中。

大规模电力系统，小干扰稳定性，关键特征值， Cavlev变换，稀疏方法

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2009-05-22

【期刊论文】大规模电力系统关键特征值计算的Arnoldi-Chebyshev方法

杜正春，刘伟，方万良，夏道止

西安交通大学学报，2004，38（10）：995～999，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍了一种Chebyshev多项式加速的显式重启Arnoldi算法，并用其直接求取大规模电力系统小干扰稳定性分析中状态矩阵的按实部递减的部分特征值，即关键特征值。这种方法构造了一个包含不想要特征值的椭圆，用由此椭圆确定的Chebyshev多项式获取新的初始向量，增强右端特征值对应特征向量在基向量方向的分量；进而运用新的初始向量构造Krylov子空间，求取按实部递减的特征值。3机和46机两个系统的计算结果表明，所提算法能够准确有效地求出系统的关键特征值，适合于大规模电力系统的特征分析。

大规模电力系统，特征值， Arnoldi 方法， Chebyshev 加速

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2009-05-22

【期刊论文】基于进化策略的多机系统PSS参数优化

杜正春，牛振勇，方万良，夏道止

中国电机工程学报，2004，24（2）：22～27，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

该文提出了一种基于进化策略的多机系统Pss参数优化的新方法。在这种方法中，目标函数设定为度量所有机电振荡模态性能的函数，将PSS的参数优化表示为带不等式约束的非光滑优化问题。进化策略用于该优化问题的求解，从而找出Pss的优化参数。进化策略属现代全局优化方法的一种，它对优化问题本身几乎无任何限制，因其具有全局寻优能力，故可得到比常规优化方法更好的结果。且进化策略直接采用实型编码，因而可提高优化计算的效率。Anderson 3机系统和New En-1and 10机系统的仿真结果表明，该方法是一种有效的参数优化方法，得到的优化参数对系统运行方式的变化具有良好的鲁棒性。

电力系统稳定器，参数优化，进化策略

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2009-05-22

【期刊论文】基于分块QR分解的一种状态估计算法

杜正春，牛振勇，方万良

中国电机工程学报，2003，23（8）：50～55，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

文中提出了一种基于分块QR分解的状态估计方法。该方法把虚拟测量处理为等式约束，避免了由于权因子分散而导致的数值病态问题。在每次迭代中，通过对两个分块矩阵的QR分解和一个稀疏三角线性方程组的求解，实现了系数矩阵的三角分解。与带有约束的正规方程（NE/C）法相比，不但消除了Jacobian矩阵叉乘造成的信息损失，而且保证了分解的数值稳定性。稀疏QR分解采用了基于Givens变换的方法并利用最小度列排序和变主元消元策略，减少注入元素的数目，提高了状态估计的计算效率。试验系统的仿真结果表明了该方法具有良好的数值稳定性和鲁棒性，而且有较高的计算效率，可以满足在线状态估计的要求。

电力系统，状态估计，非线性加权最小二乘，分块QR分解

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2009-05-22

【期刊论文】输电系统网损的合理分摊

杜正春，夏道止

电子系统自动化，2002，18～22，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

提出了一种基于网络阻抗矩阵和潮流解的输电系统网损分摊方法。指出所有在输电系统中进行功率交换者都应该是网损的承担者。各功率交换者应承担网损的份额与其在网络中的地点和交易量有关，主要由两部分组成：一部分与该母线注入视在功率的平方成正比，其系数主要取决于网络阻抗矩阵中该母线自阻抗的实部；另一部分与该母线注入功率和其他各母线注入功率的乘积成正比，其系数主要取决于网络阻抗矩阵中该母线与其他母线间互阻抗的实部。后者可以从4种不同的方案中选用一种而将它们分摊给各个母线。文中给出的几个示例系统计算结果表明了所提方法的合理性。

网损分摊，阻抗矩阵，潮流

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2009-05-22

【期刊论文】考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法

杜正春，周佃民，董继民

中国电机工程学报，2002，22（1）：102～105，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

当考虑负荷电压静特性时，潮流方程不再为状态变量的二次函数，传统的求解病态潮流问题的最佳乘子牛顿法无法实施。该文提出了考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法。通过引入附加的状态变量并补充相应的潮流方程，使考虑负荷电压静特性后的直角坐标潮流方程仍保持为状态变量的二次函数，进而可以用最佳乘子牛顿法求解病态潮流问题。使用该方法能够保证潮流计算不发散，并且最佳乘子的求取同样简单、无近似，可以很容易地嵌入到常规的牛顿法潮流程序中，典型系统的数值试验结果表明了所提方法的正确性和有效性。

潮流计算，负荷电压静特性，最佳乘子

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2009-05-22

【期刊论文】电力系统在线动态安全评价的一种快速数值积分方法

杜正春，甘德强，刘玉田，夏道止

中国电机工程学报，1996，16（1）：29～32，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文提出了一种基于特殊二阶微分方程数值积分的预估——校正法。并利用稀疏向量法和补偿法进行电力系统动态安全评价的快速方法。计算量分析表明，对每一预想事故进行暂态稳定分析所需的积分运算时间不超过一次PQ 解耦潮流计算中迭代时间的两倍。63机和45机系统的计算结果表明，所提方法准确、可靠，对每一预想事故进行暂态稳定分析的平均时间少于一次PQ解耦潮流计算，具备在线实现动态安全评价的能力。

电力系统动态安全评价暂态糖定分析截分方程预估--校正法