可靠性评估中多重故障算法的研究

针对精确地考虑多重故障的影响遇到的“维数灾”困难 ,提出了基于元件持续时间抽样方法 ,将多重故障评估转换为单重故障评估 ,利用存储系统状态和状态评估结果来减少需要评估的系统状态数 ,既实现了精确评估多重故障的影响 ,计算量增加又不大。在单重故障评估中 ,基于灵敏度分析的负荷控制策略 ,保证任何系统状态下单重故障潮流计算收敛 ,使多重故障能够顺利转换成单重故障计算。通过IEEE- RTS算例计算表明 ,算法是可信和有效的。     

不完全覆盖的模糊多状态系统可靠性计算方法

针对实际工程中多状态系统的性能及其概率分布无法准确获得和不完全覆盖的问题,提出了一种可靠性计算方法.该方法利用模糊发生函数来分析多状态系统,根据分解定理,用截集的形式来表示元件的性能.对于计算系统处于各状态的概率分布和并发执行结构的性能,结合扩张原理,采用模糊数排序准则采比较元件的状态与运算冗余结构,以及串行结构的性能,解决了已有算法的计算结果只能得到近似值的问题.采用将不完全覆盖与系统模型分离的方法,使得模糊发生函数能够分析不完全覆盖的模糊多状态系统,既解决了未覆盖失效带来的元件相关性,也降低了分析的复杂性,从而为计算机编程提供了方便.     

二级网调峰供热管网系统的可靠性

在集中供热系统二级网侧设置燃气锅炉作为调峰热源可改变供热管网系统的事故状态.针对二级网调峰供热系统的特点,得出了热网系统可靠性指标的计算方法.分析了调峰热源对热网可靠性指标的影响,并通过实例计算了在不同基础负荷系数下二级网调峰集中供热系统的可靠性指标.结果表明,选择适当的基础负荷系数,在热网元件出现故障时,调峰热源能实现限额供热状态,起到备用热源的作用.     

大型交直流系统事故后的有功调整优化及其在可靠性评估中的应用

本文系统地发展了大型交直流系统事故后的有功调整优化模型。模型的目标是当系统中某些元件退出运行时,使总失负荷量最少,同时也使有功调整方式与实际运行情况相近。在评估系统可靠性时,用Monte-Carlo法模拟系统随机出现的大量故障,因此对每一种故障检查是否会造成失负荷以及确定失负荷多的多少,所要求的计算量应该很少且速度很快。本文的模型和算法,由于利用了同心松弛概念和逐次处理约束条件的思想,以及应用修正节点电纳矩阵反演求逆的方法,适应了这种需要。 本文涉及系统的静态约束条件,所计算的可靠性指标反映静态失负荷水平。本文最后给出了应用于-14节点系统时的计算结果。     

基于故障树-蒙特卡罗模拟的航空发动机控制系统适航审定安全性分析方法

为航空发动机控制系统（FADEC系统）初始适航审定安全性分析提供一种方法.通过将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态,分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元,建立FADEC系统单元之间的可靠性模型,求出系统失效状态的最小割集,然后在时域内模拟系统状态的随机游走;通过计算机仿真来实现利用蒙特卡罗模拟对系统状态之间的转移时间和转移结果进行抽样来得到大量具体的系统状态,系统失效的概率用抽样得到的系统失效的频率来估计。计算单元修复率为1次/时、0.8次/时和0.5次/时三种情况下的FADEC系统瞬时LOTC率和平均LOTC率.结果表明单元修复率为0.5次/时FADEC系统不满足适航要求的平均LOTC率水平,但其他情况均可以满足要求。可见该方法计算得到的保留故障要求与航空器MMEL适航文件一致。     

暂态电压失稳模式主导不稳定平衡点的计算

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型。针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式主导不稳定平衡点（CUEP）存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案：通过判别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值,以计算CUEP;并且,还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以更可靠求得CUEP的方法。IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统的计算结果验证了该方法的可靠有效。     

多状态系统分析的新途径

本文将二值逻辑代数推广为多值逻辑代数,并提出了一种新的基于多值逻辑代数理论的多状态系统的分析方法。二状态情况下的串联和并联结构函数被推广到多状态情况;二状态分析中使用的故障树被推广为状态树。使用本文中所定义的多值逻辑代数能够很方便的处理其基本结构形式为串联和并联的多状态系统。作为本文提出的多值逻辑代数和分析方法的应用,文中最后简略分析了两种多状态系统;(1)由具有两类失效模式的元件组成的多状态系统;(2)考虑元件的性能水平和系统的性能水平的一种多状态系统。给出了计算这两种多状系统取某一状态概率的计算方法。     

基于重要抽样函数参数解析优化的电网可靠性评估

重要抽样(IS)法可显著提高电网可靠性的蒙特卡罗仿真(MCS)速度.作为一种有效的IS法,交叉熵法(CEM)以迭代方式实现重要抽样概率密度函数(IS-PDF)的交叉熵参数优化,然而迭代寻优存在较大计算成本.针对此问题提出一种全新的IS-PDF参数解析优化方法.首先将故障系统状态的理论最优IS-PDF用非线性方程组进行解析表达,并将IS-PDF的参数(即元件的最优无效度)作为方程组待求变量.由于系统故障状态数目庞大,导致方程组中方程数目太多而无法求解,为此引入最小割集概念对系统故障状态进行合并,在不改变理论最优IS-PDF等式方程约束的前提下,大大降低了方程数目;最后对削减后的方程组采用最小二乘估计实现元件最优无效度的解析求解.该方法的有效性和高效性通过MRBTS(modified Roy Billinton Test System)和IEEE-RTS79(IEEE-Reliability Test System 1979)可靠性测试系统的仿真计算进行了验证.     

混杂系统元件故障的半定性辨识

混杂系统用于描述包括连续状态和离散状态的复杂动态系统.为了研究混杂系统的故障辨识问题,提出了一种将模糊集和模糊熵理论相结合的新的半定性方法.该方法同时利用定量信息和定性知识,以模糊数描述系统特征参数,从而构造一组模糊故障诊断规则,利用模糊熵计算加权系数,从而辨识出混杂系统的故障.对一混杂三容水箱的元件故障进行了仿真研究.结果验证了该方法能够很好地对系统中的故障进行半定性辨识,并表明有应用价值.     

复杂配电系统的可靠性评估

提出一种基于最小割集的故障模式分析方法，对复杂配电系统进行可靠性评估。该方法将网络中的元件按照不同馈线进行组合，形成等效元件，并把等效元件作为评估的最小元素，在评估中将元素对负荷点可靠性的影响分为直接割集和间接割集，进行故障模式和故障后果分析。分析中考虑了分支线保护、隔离开关、计划检修、备用电源的影响，以及有无备用变压器的配电网络实际运行情况。通过对IEEE RBTS系统2的可靠性计算，验证了该方法的有效性。、     

求解扩展Levine-Athans方程组的直接迭代算法

特定信息结构下大型线性系统无时限最优控制有解的必要条件是存在一组矩阵变量 { K,P,V} (P,V对称正定 )满足相应的扩展 L evine- Athans方程组 ,因而求解该方程组成为协调控制器设计中最为关键的一环。对此 ,论文提出了一种新的算法——直接迭代法 ,它在选择搜索方向、初始反馈增益矩阵和迭代缩放因子等方面具有独特之处。文中给出了算法的详细计算步骤并对其收敛性进行了严格的数学证明 ;一个典型 4机两区域电力系统分散与协调控制器的设计实例表明 ,新算法与传统的一阶梯度算法相比 ,具有收敛速度快 (快 3个数量级 )、精度高等优点     

大系统分解协调法和非线性规划法应用于电力系统经济调度

讨论了含梯级水电站的大型水火电力系统有功功率最优分配的数学模型，考虑了水电厂上、下游水位的变化、梯级水电厂间的水流时间延迟等因素。通过两次运用对偶分解原理将整个系统分解成一个三级协调系统而得到三级计算结构，文中讨论了各级采用的非线性规划的多种最优化计算方法，并对实际电力系统进行试算和分析，文章对大系统分解协调法，乘子法和一种新变尺度法在水火电力系统短期经济调度中的应用作了探讨。     

改进拉丁超立方蒙特卡洛模拟

电动汽车、分布式电源的并网给电网带了明显的不确定性,为了使电网分析更能贴近实际电网,通过对负荷、分布式电源出力的概率密度函数模拟其出力,借鉴已有分布式电源和电动汽车概率模型,采用拉丁超立方蒙特卡洛模拟与径向基神经网络相结合的方式计算概率潮流。该方法充分考虑了电动汽车和分布式电源的随机性、间歇性和相关性,利用拉丁超立方蒙特卡洛模拟对比传统蒙特卡洛模拟方法,降低了采样规模,提高了采样覆盖率。径向基神经网络用于求解潮流计算方程,避免了传统方法中计算雅可比矩阵和偏导,大幅度减少了运算时间。通过仿真,该算法在改进的IEEE14 和IEEE118 节点系统的计算结果表明,在保证精度的同时, 极大地加快了算法运行速度,适用于大规模电力系统概率潮流的求解,在改进的IEEE118 节点系统中,运行时间比传统蒙特卡洛模拟降低99．9%。     

基于采样数据的大规模储能系统一致性控制

针对大规模储能系统中储能电池的荷电状态(SOC)不一致问题，提出了一种储能多智能体系统一致性控制方法，实现了SOC和输出功率的一致性.该方法应用简化的大规模储能系统模型，基于采样数据进行了一致性控制协议设计，并进行了收敛性分析.从而使本地储能单元智能体仅在特定采样时间点接收邻接储能单元智能体的状态信息，就能够产生本地储能单元控制信号，解决了大规模储能多智能体系统因通讯复杂而带来的计算量过大的问题.考虑了采样数据和系统需求，进行了系统控制参数设计.同时，对瞬时功率过大的问题，进行了带功率限制的一致性控制改进.最后，在满足定理条件、不满足定理条件和功率限制等三种场景下进行了仿真，验证了该方法的有效性.     

基于MPI电力系统潮流P-Q分解法的并行算法

为了更快更有效地提高大规模电力系统潮流计算的速度,引入并行处理技术,文中提出了一种基于MPI的电力系统潮流P-Q分解法的并行算法,将潮流计算问题分解为多个子任务在基于MPI消息传递模式的多处理机中同时进行计算.运用该并行算法,针对不同规模的网络进行潮流计算,结果表明,该并行算法能有效地提高电力系统计算的速度,具有广阔的应用前景.     

多机系统中同步发电机的励磁自适应控制研究

本文提出一种带可变遗忘因子的自校正控制算法,用于设计多机系统中同步发电机的励磁自适应控制器。并以一个两机对无穷大系统为例进行数字计算机仿真分析,结果表明,与常规控制相比,励磁自适应控制能大大提高系统的稳定性,有效地改善系统的动态品质,且取就地信息即能实现控制,有希望成为大规模复杂电力系统的控制策略之一。     

大型管理信息系统的建模与K分解（英文）

本文提出一个构造大型管理信息系统模型和优化系统结构的方法。在这个方法中，信息系统的基本元素被定义为企业功能（或称过程）和数据类，信息系统模型用带权有向图来描述，同时通过运用最优Ｋ分解方法对模型进行分解与优化。文中还给出一个企业管理信息系统的例子来说明方法的应用。     

一种基于拉丁超立方采样的概率最优潮流算法

在概率最优潮流的求解技术中,随机采样的蒙特卡罗法因其在大规模采样的情况下求解精确度高,而被广泛应用。本文采用拉丁超立方采样和蒙特卡罗法相结合的技术处理含多随机变量因素的概率最优潮流问题,并将其运用于分析随机变量的波动对系统发电成本影响的计算中。通过IEEE-14和IEEE-118节点测试算例的分析表明,采用拉丁超立方采样能改善采样值的分布空间,在采样规模较低的情况下能够给出精确的统计结果,较随机采样的蒙特卡罗法具有应用优势,可以替代随机采样的蒙特卡罗法,作为评价其他算法优劣的标准。     

混合存储架构下不完备信息系统的性能优化方法研究

当前针对不完备信息系统的性能优化方法大多只适于小规模信息系统,不适于混合存储架构下多样性高且规模大的信息系统,导致优化效果不佳。为此,提出一种新的混合存储架构下不完备信息系统的性能优化方法,对混合存储架构下不完备信息系统进行描述,给出相容关系、相容块和极大相容块的定义。通过相容填补法获取极大相容块,通过块中相容元素的相应非空属性值对数据进行填补,将混合存储架构下不完备信息系统转换成完备信息系统,以达到系统性能优化的目的。实验结果表明,所提方法可靠性高,优化效果好。     

一类信息交迭关联大系统的分散自适应控制

针对关联和有信息交迭的大系统,提出了一种分散自适应控制方法．在对子系统进行辨识的基础上进行适应控制器的设计,同时控制输入之间进行信息交换,以考虑子系统之间的关联作用．从而降低由于关联项造成的不利影响,从而有效抑制每个子系统的有界扰动．最后采用李亚普诺夫方法证明了系统的全局稳定性．通过对电力网大系统的仿真,表明了本文方法的有效性．