基于多目标优化的电网弹性薄弱环节识别

加固电力系统中少数关键元件提升其抗外力冲击能力可以有效提升电力系统弹性。本文主要研究考虑弹性的电力系统薄弱环节识别。首先,基于弹性过程曲线提出了最大供电能力指标来定量刻画系统弹性,构建了最优潮流模型并通过单纯形法求解任意拓扑下电力系统能提供的最大供电能力。然后在此基础上构建多目标优化模型,以破坏元件数目和电网的最大供电能力两个指标作为目标函数,选取智能优化算法对建立的多目标优化模型进行求解计算。仿真结果表明与基于启发式算法相比,本文建立的的多目标优化模型能够有效识别电力系统中对弹性有重要影响的关键元件组合。     

防御虚假数据注入攻击的多目标优化模型

随着智能电网的快速发展,虚假数据注入(false data injection, FDI)攻击已经成为未来电力系统运行面临的主要威胁之一。攻击者通过篡改系统原始数据,导致电力系统失负荷(loss of load demand, LoLD),甚至引发级联失效。因此,有必要建立一种成本效益机制来减轻FDI攻击造成的LoLD。提出了一种多目标风险规避优化模型,在FDI攻击的防御成本、电力系统运行网损和LoLD之间进行权衡。采用多目标进化捕食策略对多目标模型进行求解,获取多目标优化Pareto最优解。仿真结果在IEEE 30节点电力系统证明了所提模型的有效性,并且揭示FDI攻击下电力系统运行中存在着较高的LoLD风险。     

采用NSGA-Ⅱ算法的纯电动汽车复合电源参数匹配及优化

为了解决单一电源驱动电动汽车动力性和经济性不足的缺陷,提出了由锂离子电池和超级电容组成的复合电源,确定了复合电源的拓扑结构,制定了复合电源功率分配控制策略。在简单循环工况下,以整车经济性和动力性为目标,采用NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法,对复合电源参数进行了匹配和优化。搭建了基于d SPACE的在环测试平台,对优化前后复合电源和单一电源的经济性和动力性进行在环测试。实验结果表明,与优化前复合电源相比,优化后复合电源的能量利用率提高了6%;与单一电源相比,优化后复合电源的制动能量回收率提高了3.42%;不同速度区间内,相比单一电源和优化前复合电源,优化后复合电源的动力性提高了3%以上。整车经济性和动力性得到了显著改善和提升,验证了优化方法的合理性和可行性。     

电力系统电压无功多目标的优化控制

电力系统电压无功多目标的优化控制是主要的复杂优化和控制问题之一. 本文在明确电压无功多目标控制方式及意义的基础上, 剖析了电力系统中的电压问题, 进一步详细研究了电压无功多目标优化算法的实现, 并通过在IEEE-6节点网络的无功优化计算结果的分析, 表明本文所研究优化控制方法的有效性.     

区域性发电机组检修计划优化与信息管理

提出了区域性发电机组检修计划的多目标规划模型,可对一个或多个目标函数随时进行检修计划的优化调整并评价其可靠性和经济性,既可保证电力系统的可靠性,又能减少电力系统的发电及检修费用,在此基础上开发了区域性发电机组优化检修计划编制与检修信息管理系统．实际应用表明,系统的优化计算模型是正确有效的．     

考虑概率潮流的分布式电源优化配置

为了解决电动汽车和分布式电源并网为电力系统带来的较强的随机性、间歇性和相关性的问题,以分布式电源和电动汽车的概率模型为基础,建立了以分布式电源总费用、供电可靠性和有功网损为目标函数的优化配置模型,将概率潮流计算嵌入基于成功历史的自适应参数差分进化算法求解目标函数。采用无迹变换利用输入随机变量的均值和协方差近似描述系统状态变量统计特性,直接方便地处理具有不确定性的随机变量。然后利用径向基神经网络求解功率方程,避免了计算雅可比矩阵和偏导,减少了算法运行时间。最后采用基于成功历史的自适应参数差分进化法并行计算多目标函数。通过IEEE33节点配电系统进行仿真,验证了该方法的有效性和高效性,节约了规划成本。     

区域性发电机组检修计划优化与信息管理

提出了区域性发电机组检修计划的多目标规划模型,可对一个或多个目标函数随时进行检修计划的优化调整并评价其可靠性和经济性,既可保证电力系统的可靠性,又能减少电力系统的发电及检修费用,在此基础上开发了区域性发电机组优化检修计划编制与检修信息管理系统．实际应用表明,系统的优化计算模型是正确有效的．     

多电源系统切换时中性线不同接地方式对不间断电源电路性能影响的仿真分析

多电源系统在相互切换时因中性线接地方式的不同,将会对不间断电源(uninterruptible power supply, UPS)系统性能产生较大影响。首先,在三极和四极自动转换开关基础上,通过不同接地方式搭建了多电源系统电路等效模型,探讨了不同电路结构的优缺点,并通过搭建MATLAB/Simulink仿真模型,对多电源系统电路性能指标进行了仿真验证;在多电源系统电路基础上,搭建了多电源系统UPS电路MATLAB/Simulink仿真模型,对多电源系统UPS电路关键性能指标进行了仿真实验。其次,以多电源系统UPS电路不产生杂散电流,中性线不分流,中性线接地基准连续,多路输入电源之间、输入电源与输出电源之间、输入电源与旁路电源之间电气隔离等性能指标为优化目标,提出了3种多电源系统UPS电路结构优化方案。最后,搭建3种优化改进电路MATLAB/Simulink仿真模型,对3种UPS电路性能指标进行仿真实验,实验表明改进方案三“多电源系统UPS电源电路加装旁路隔离变压器”具有多电源系统UPS电源电路最优性能指标。     

电动汽车的多模式复合电源能量管理自适应优化

为提高电动汽车的多模式复合电源系统效率,提出一种能量管理自适应优化方法。对多模式复合电源工作模式进行分析,设计超级电容自适应参考电压。建立复合电源系统效率优化目标函数,并结合电池荷电状态和超级电容电压设计电池输出功率补偿规则和能量管理自适应优化方法。搭建多模式复合电源系统仿真模型和测试平台进行测试。测试结果表明:在UDDS和NEDC路况下,与滞环控制相比,采用能量管理自适应优化的多模式复合电源系统效率分别提高1.13%和1.02%。采用能量管理自适应优化的多模式复合电源不仅能自适应选择工作模式和完成电池输出功率补偿,而且避免了电池输出功率突然增大,保证了电池安全。     

配电网多目标无功优化方法研究与应用

无功优化是电力系统安全经济运行的核心问题之一,电力系统无功优化规划是一个较复杂、多目标、非线性的混合规划.它的目标是在满足约束条件的前提下,使系统的某个指标或多个指标达到最优.文章在分析配电网无功优化所面临困难的基础上提出了一种优化方法,并结合一配电网实例利用PowerStation软件的优化潮流程序加以实现.计算结果表明,这种多目标无功优化方法及应用软件有利于提高配电网的无功优化水平.     

基于序优化理论的输电网规划

输电网规划是复杂的优化问题,电力市场为其带来更多新的特点,使求解最优规划方案更加复杂,计算量过大成为主要瓶颈。序优化理论从工程实际出发,能够以足够高的概率求解到足够好的解,从而大大减少计算量,又能满足工程需要。本文以输电网扩建工程投资费用、扩建后系统发电费用,以及新电网在各种预想事故情况下的失负荷损失费用三者之和作为目标函数,综合考虑了输电网所有者、发电厂商以及用户等方面的影响,并通过引入序优化理论来求解足够好的输电网规划方案。基于Garver系统的算例表明,采用序优化理论求解输电网规划是有效的,并具有一定工程实用价值。     

模糊决策在电源规划中的应用

将模糊决策应用于电源扩展规划中,提出了电源规划模糊决策方法。     

一种电源扩展动态规划模型与算法

对电源长期扩展规划进行了探讨,建立了电源长期扩展动态规划模型,提出了解算该模型的方法——两步规划法,并对例样系统进行了优化试算。     

现值法与年值法的等价条件

本文从理论上阐明：经济评价准则中现值法和年值法只有在一定的条件下才是等价的，通常在多个水平年规划中，年值法不可随意使用。本文导出了有关现值法的计算公式。论文所作结论和导出的计算公式已被作者用于长江三峡电源发展规划的优化数学模型中，并可以推广到其他工业部门的可行性研究中去。     

供水系统扩建工程的有效成本分析

供水系统需要大量投资，自来水公司经常面临基础设施的扩建任务，以满足用户需求，应用有效成本分析技术，在需求，成本与供水能力关系的基础上，建立了最优扩建模型来制定计划和确定最优的扩建周期。     

滚动接触约束下机器人多指操作的协调运动规划

在多指手操作物体时,需要根据物体的运动规划各手指的运动,当手指与物体与滚动接触时,这一问题显得非常复杂目前。主要采用基于运动学的速度控制方法和主从规划方法,文中分析了这两种方法,指出它们都不是真正的协调运动规划,通过引入最优抓取所确定的抓取姿态集合约束和衡量抓取质量指标的函数,在不同的条件下,提出了不同的协调运动生成算法,通过应用香港科技大学多指灵巧手进行实验研究表明,在同样的操作任务下,协调运动     

再探公用事业基建项目的最小投资成本分析

随着经济的发展 ,公用事业基础设施的扩建需要大量投资。本文结合资金时间价值和规模经济效应的特点 ,提出一种最小投资成本分析方法。在需求非线性增长情况下 ,借助于这一方法可以求出最优扩建规模 ,制定扩建计划资金流量时间表。     

马尔可夫性在AGV全局路径规划中的应用

通过对现有环境模型和路径规划算法的分析,提出了新的环境建模方法和基于已知环境信息的全局路径规划算法。对FMS采用机床位姿增广阵(APMM)和机床相对位姿阵(RPMM)进行建模,所建模型具有环境信息存储量小,数据易维护、易扩充等优点。最优路径的规划采用概率选择法,路径结点并行选择;最优路径取最大概率路径,路径规划效率高。仿真结果表明,所提出的路径规划算法具有简单、快速、可靠、并行搜索等优点。     

电力系统规划可靠性评估研究

以电网最小切负荷量为目标函数,从改善线路潮流出发,考虑电源规划与负荷预测的不确定性,提出一种电力系统规划可靠性评估方法,建立了相应的电力系统规划可靠性评估数学模型。实例计算表明了该方法是可行的。     

公用事业基建项目的最小投资成本分析

随着经济的发展，公用事业基础设施的扩建需要大量投资。本文结合资金时间价值和规模经济效应的特点，提出一种最小投资成本分析方法。在需求线性增长情况下，借助于这一方法可以求出最优扩建规模，制定扩建计划资金流量时间表。