暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

混合智能算法的多目标无功优化方法

传统电力无功优化主要集中在引入或改进某种单一智能优化算法,进化算子的不变性难以保证算法在各寻优阶段的稳定性和普适性.本文提出基于多种智能算法动态混合策略的多目标无功优化方法.该方法采用计及系统网损与电压偏移的多目标优化模型,考虑多种智能算法在不同寻优阶段的优劣特征,基于帕累托最优动态确定备选算法的使用比例,使多种智能算法优势互补以提高整体寻优效率.以IEEE 30节点、系统多目标无功优化为算例,结果表明新方法在帕累托前沿和收敛特性等方面都表现更优.     

考虑暂态电压稳定的二级电压紧急控制

建立暂态电压稳定分析的微分代数方程组,并提出应对暂态电压稳定问题的二级电压紧急控制策略.该紧急控制策略在常规二级电压控制的基础上减小二级电压控制的时间常数,并将系统发生故障后电压失稳最严重的负荷母线的电压偏差引入到二级电压控制的目标函数中,采用有效集法求解紧急二级电压控制的二次规划模型.在PSAT仿真环境下建立含二级电...     

消减换道行为影响的换道轨迹规划

构建了一种能够消减换道行为影响的换道轨迹规划,将帕累托最优理念引入至自主换道行为中,通过IDM（intelligent driver model）模型构建周边车辆的优化目标。采用5次多项式模型构建换道车辆的优化目标,引入多目标优化算法求解该多目标问题,从而获得换道车辆与周边车辆的帕累托最优前沿。实验表明相比于现有算法所提算法能够显著降低换道区域内所有车辆的总损失,提高区域内交通流运行状态及安全。     

基于动态自适应多目标粒子群算法的企业电网无功优化

针对大型工业企业电网无功补偿不合理、功率因数偏低、网损严重等问题,以有功网损、电压偏差、功率因数及静态电压稳定裕度为目标函数,在满足潮流方程、设备能力限制以及系统安全运行要求等约束条件下,建立了企业电网多目标无功优化模型,并提出了一种动态自适应多目标粒子群(DAMOPSO)算法进行求解.该算法通过动态变化参数增强全局搜索能力,采用动态拥挤距离保持Pareto解的多样性,同时引入自适应变异机制避免算法早熟收敛.IEEE-30节点系统和北方某大型钢铁企业电网的算例结果验证了该算法和模型的可行性和有效性.     

基于改进非支配排序遗传算法的配电网动态重构

针对分布式电源大规模接入配电网情况下配电网的动态重构问题,提出一种基于改进非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms Ⅱ,NSGA-Ⅱ)的配电网动态重构策略.首先,以系统运行成本和电压偏移最小为目标建立配电网动态重构模型.其次,结合参数自适应策略和基于可行解优越性的约束处理技术提出NSGA-Ⅱ改进算法对模型进行求解.再次,用超体积(hypervolume)指标选择最佳的帕累托解集,并通过模糊决策技术从帕累托解集中选择最佳方案.最后,以IEEE 33节点系统为例进行仿真.结果 表明:该模型可以在降低系统运行成本的同时提高系统电能质量.     

考虑季节特性下的储能系统选址定容研究

风光等微电源出力的不确定性对其接入配网的安全稳定运行及电能质量带来了一定的风险隐患，而储能装置能够在一定程度上削减分布式电源并网造成的不利影响，其接入位置和容量的优化配置方案是目前亟需解决的问题。本研究以系统负荷波动、储能系统总成本、储能荷电状态偏差为目标函数，建立了储能系统选址定容优化模型；采用粒子群算法求解帕累托解集，基于信息熵的序数偏好法从帕累托解集中选取储能系统最优接入方案。考虑到不同季节下分布式电源出力特性存在较大差异，以新疆哈密地区不同季节下光伏与风电出力规律为基准，在IEEE-33节点配电系统算例分析的结果表明提议方法在求解储能系统选址定容方案中具有较好的收敛性和全局搜索能力，研究结果为储能系统选址定容方案的后续研究提供一定参考。     

基于P_(EV)准则的D-UMOP求解方法及应用研究

针对目标函数相关的不确定多目标规划问题提出了一种在期望-方差准则下的求解方法.首先,给出了不确定多目标规划的等价模型,基于期望-方差准则和帕累托有效解的定义,利用线性加权或理想点法将原问题转化为不确定单目标规划问题,再利用该准则将不确定单目标规划问题转化为确定型单目标规划问题;其次,通过相关理论推导证明了在该准则下转化后的问题求得的最优解是原不确定问题的帕累托有效解;最后,结合不确定多目标规划模型在航路网络容量评估中的应用,设计了一个具有代表性的数值算例以说明本文方法的有效性,考虑算例的特点,用遗传-粒子群算法进行了求解.     

抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法研究

为了解决水电站大波动过渡过程运行安全问题,综合考虑蜗壳水击压力极值和转速上升极值两个目标,建立了抽水蓄能机组导叶关闭策略多目标优化模型,提出了基于改进多目标引力搜索算法(IMOGSA)的抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法.利用该方法得到包含蜗壳水击压力极值和转速上升峰值的帕累托非劣解集,采用模糊满意度评价法在帕累托非劣解集中选出兼容性最好的解,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明利用IMOGSA优选的导叶关闭策略能有效提高对抽水蓄能机组水泵断电工况的控制水平.     

重庆电网主网电压及无功优化问题分析

针对重庆电网主网220kV在枯水期低谷时段无功过剩，系统电压偏高的状况，通过计算、分析等手段对系统电网电压和无功进行全面的分析研究，提出解决方案，使重庆220kV电网低谷电压控制在232kV以下。构建重庆电网主网计算等值模型，以有功网损最小为目标函数，对重庆电网进行无功优化计算，提出各种优化补偿方案，通过计算结果综合分析各方案，从中得出合理可行的最优方案，并论证了发电机进相运行调控系统电压的可行性。通过对重庆电厂发电机的进相运行，降低了系统电压，改善了重庆电网运行性能，加强了系统协调稳定。     

含电压稳定裕度约束的模型预测电压控制器设计

本文提出一种基于模型预测控制的新型电压控制器设计方案,当系统发生扰动导致电压下降时,该控制器通过调节发电机参考电压设定值和无功补偿点的电容器投切量,使故障后系统电压恢复并满足给定的电压稳定裕度。该滚动优化模型中,目标函数综合考虑了电压偏移和控制成本,其等式约束为系统微分代数方程式,并将电压稳定裕度约束引入到不等式约束条件中。为了提高求解效率,采用直接动态优化方法将该动态优化模型转化为非线性规划问题,并采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解。以新英格兰39节点系统为基础构造的算例表明了所提方法的有效性。     

帕累托最优框架下的水电电价模型

将Shapley值分配方法与帕累托最优理论引入到水电电价模型的研究中.通过Shapley值确定水电电价在不同时段的惩罚因子与奖励因子,在帕累托最优的框架下建立能够提供有效的经济信号的有差别水电电价模型,目标为小水电方经济效益减少量与电网线损减少量比值的最小化,在保证对电网运营方与水电方经济效益弱影响的同时,实现电网的低...     

基于膝点驱动进化算法的工程施工多目标优化

在传统的工期-成本施工优化体系上引入安全水平和环境影响两大目标,构建施工工期-成本-安全-环境多目标优化模型,采用膝点驱动进化算法KnEA进行多目标寻优。首先,构建工期-成本-安全-环境目标函数,其中安全目标函数的构建采用网络系统理论,构建工期-安全、成本-安全函数,环境目标函数考虑项目对环境的直接影响和间接影响; 然后,以工期天数、直接成本为输入,进行KnEA模型的参数设置,选取典型工程项目施工工序组合构建施工多目标优化模型。最后,利用KnEA算法求解,得到使工期-成本-安全-环境综合最优的工序执行模式组合的帕累托最优解集,与典型优化算法对比,验证了knEA算法在工程施工多目标优化中的有效性,从而证明了本文能有效指导施工过程的优化管理。     

基于分布式神经动力学算法的微电网多目标优化

针对微电网多目标优化计算量较大的问题,提出了一种考虑需求响应的微电网分布式神经动力学优化算法.首先,考虑平均效率函数、微电网的排放、需求响应引起的不满意度以及总利润函数等因素建立多目标优化模型.其次,应用单目标积公式将多目标优化问题转换为单目标优化问题,并证明了最优解是原始多目标问题的帕累托最优点.再次,使用对数障碍物惩罚因子处理不等式约束,利用Lasalle的不变性原理和Lyapunov函数证明所提出的算法可以收敛到最优解.最后,通过仿真验证了本文算法可以在保证优化精度与收敛性条件下,大大降低计算成本.     

高低压脱乙烷塔系经济环境多目标优化

在双碳目标的背景下，传统化学工业需在经济效益与环境影响之间寻求平衡。高低压脱乙烷塔系作为典型的乙烯生产单元，进料组成多变，存在工艺参数及时调节、物料精准分离与高能耗冲突的问题。为解决此问题，提出了一种多目标优化框架，基于Aspen Plus平台构建双塔脱乙烷工艺模型，在限定包括产品品质约束、工艺最大允许操作范围的基础上，通过非支配排序遗传算法-Ⅱ(NSGA-Ⅱ)来获得环境与经济效益双目标的帕累托前沿，并进一步采用多目标决策分析准则优劣解距离法（TOPSIS）来获得帕累托前沿最优操作点。最后，使用单变量分析法研究了裂解反应温度、高低压脱乙烷系统进料预冷换热温度、低压塔塔釜热负荷、高压塔回流量对目标函数的影响。结果表明，与工厂实际操作条件相比，优化方案在牺牲税前利润0.91%的基础上，二氧化碳排放量减少了8.45%，有望同时实现经济效益和环境影响最佳的双目标。     

电力系统多目标无功优化研究

在传统无功优化模型的基础上,引入了静态电压稳定性指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、静态电压稳定裕度最大和电压水平最好的多目标无功优化模型.基于Pareto最优概念的改进多目标粒子群算法应用到多目标无功优化的求解中,对IEEE30节点统进行了仿真计算.优化结果表明,该模型在实现系统经济运行的同时也增强了电网的电压稳定同时求得的一组最优解能够为优化方法的决策提供更多的有效参考,具有实际意义.     

低碳视角下的多式联运最优路径选择

为了降低多式联运运输过程中的运输成本和碳排放量,可以从承运人角度选择低成本、低排放的运输路径。以实际运输过程中火车、船舶的固定时间窗和收货人的软时间组成的混合时间窗为约束条件,以运输过程中的总成本最低、碳排放量最少为目标,建立双目标优化模型。采用带精英策略的非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)求解双目标优化模型的帕累托最优解集,为不同目标追求下的承运人选择不同的最优运输路径和最优运输方式的组合。设计了相关算例,由NSGA-Ⅱ计算得到的帕累托最优解集包含4个点,即4条最优运输路径和运输方式组合,分布均匀、收敛性好,为承运人提供了全面的决策依据,显示了算法的可行性和优越性。     

基于轨迹灵敏度技术的PSS和SVC协调优化设计

提出了一种协调电力系统稳定器和静止无功补偿器参数优化设计的数学模型,其目标函数是故障后各台发电机的转速和装设静止无功补偿器的节点电压变化量的加权和,不等式约束包括各个控制器参数的变化范围限制.通过计算发电机转速和无功补偿节点电压变化量对各控制器参数的轨迹灵敏度,获得目标函数对各控制器参数的梯度,加快了收敛速度,有利于寻...     

一种能量和频谱效率兼顾的多波束卫星系统功率分配策略

在多波束卫星移动通信系统框架下,提出一种兼顾能量效率(energy efficiency,EE)和频谱效率(spectral efficiency,SE)的波束间功率分配新算法.假设星-地链路满足阴影莱斯衰落统计特性,首先基于系统总功率及传输速率约束建立最大化EE和SE的双目标优化问题模型.接下来分析指出EE-SE满足拟凹性质,借助该结论及拉格朗日对偶法可求解获得该优化问题的帕累托(Pareto)最优解集.最后,该算法通过对EE-SE帕累托最优前沿(Pareto front)进行标量化分析选择折中的最佳解.进一步分析指出多波束卫星系统中波束仰角、静态电路功率和点波束数目等系统参数对该算法的性能影响.仿真实验结果表明该算法的有效性,并检验了分析结论的正确性.     

采用多目标离散粒子群算法的地磁感应电流抑制措施的优化和效果评价

针对传统电容隔直措施抑制地磁感应电流(GIC)存在风险转移以及目前优化目标的单一性,提出了基于多目标离散粒子群算法的电阻抑制措施优化方法以及考虑暂态量变化的评价指标。以地磁感应电流的Benchmark标准算例为例,将各电压等级变压器中性点GIC低于限值作为约束条件,电阻装置数最少和中性点GIC总和最少作为优化目标,获得了抑制措施的优化方案。基于标准算例在Powerworld中的动态模型,研究了不同时变感应地电场作用下电网暂态量的变化规律。利用发电机无功剩余量、母线电压偏移量和电压暂降时间作为评价指标,分析了优化方案的效果。结果表明:对于相同的3台装置,相比于电容隔直措施导致的风险转移,电阻优化方案可使抑制装置的数量和电网GIC达到全局最优,各变电站节点的GIC均在各自限值以下,全网GIC降至限值384A以下;动态模型下,系统受地磁扰动影响时,电阻方案能够减小发电机无功出力,在1V/km的电场下,未治理的无功剩余量从原来超出最大出力的3倍降至剩余量为限值的20%,电阻方案能够维持节点电压稳定,节点电压最大偏移量从39.73%降低至13.68%,电压暂降最大持续时间从1.2s降至0.8s,...