基于可信性理论的电网规划方法

电力工业的解除管制和重构使电力规划和运营面临着大量的不确定因素.以经济性和可靠性为规划目标,运用模糊理论描述未来系统负荷、发电机出力、线路建设费用等不确定因素,基于可信性理论建立了电网规划的模糊期望值模型.为求解模糊规划问题,采用了模糊潮流、模糊模拟与遗传算法相结合的方法.利用修改后的IEEE-14节点系统算例验证了方法的有效性,并进一步比较确定性规划和不确定性规划的可扩展性,结果表明考虑不确定因素的规划方案对未来负荷的变化有更强的鲁棒性.     

基于动态补偿和逆系统方法的有功功率平滑控制

利用逆系统方法将风电系统模型简化为一阶动态系统,并设计其逆系统与之级联,构成伪线性系统.在此基础上设计误差归一化动态补偿控制器,分别对桨距角和机械转矩进行动态补偿,并且针对不同的风机数据,选择适合的补偿系数以描述补偿强度.使用MATLAB/SIMULINK构建系统模型并进行仿真,理论分析和仿真结果证明,该方法通过桨距角的快速动作有效减小了风机机械转矩和输出功率的波动,从而提高了风速变化条件下风能转换系统的可靠性.     

基于可信性理论的桥梁基础施工风险评估

桥梁基础系统自身的复杂性,决定其施工风险无法用单一的指标进行评价。为了能够科学客观地评价基础施工的风险,文章基于可信性理论构建了一个以经典Delphi法和层次分析法(AHP)为基础,以可信性测度为核心的多层次、多因素模糊综合评判风险评估模型。该模型采用类似于传统概率论测度的可信性测度构建评估向量,克服了传统模糊评判模型中主观选取隶属函数对评价过程的影响,使评价结果更具可信性,并易于接受。工程实例证明该方法切实可行。     

基于潮流跟踪的有功网损分配方法

网损分配方法是电力市场研究中的重要组成部分。本文基于潮流跟踪原理,通过对线路潮流、网损与电源、负荷之间的关系进行分析,提出了将有功网损分配到电源和负荷节点的两种实用方法,并通过算例,证实本文所提方法的有效性。所得结论对电价中有功网损分量的确定有一定指导意义。     

基于改进鲸鱼优化算法的微网系统能量优化管理

针对包含多种可再生能源的冷热电联供型微网系统的能量优化问题,为了优化其运行过程的经济效益和环境效益,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的多时间尺度下能量优化方法,首先根据长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)预测得到的可再生能源出力和负荷需求预先制定调度规划,然后以此预测数据为基础,采用改进鲸鱼优化算法调整可控设备出力,优化微网系统的运行成本和固定成本。将该方法应用于某楼宇冷热电联供型微网,结果表明,在满足负荷需求的基础上使得经济成本平均降低4.03%且经济效益更优。     

微网优化控制研究现状及智能化即插即用趋势与策略

微型电网是在用户侧提高整体能源效率、清洁化程度和智能化程度的重要手段,其优化运行控制是能否有效发挥上述作用的关键.分析了不同微网结构,即直流微网、交流微网和交直流微网在控制优化需求方面的异同及优缺点.重点介绍比对了目前微电网低层控制方法和监督层的能量管理策略.总结了目前微网控制优化的热点问题及发展趋势,并提出了智能化即插即用微网构架在算法和实现方面的解决策略.     

计及配网有功无功协调运行优化的SST规划方法

固态变压器(solidstatetransformer,SST)作为一种利用电力电子器件实现能量管理和功率控制的新型变电装置,其应用将极大地提高配电系统的柔性调控能力,从而解决由于分布式电源接入给配网带来的诸多问题.针对SST在配网中的选址定容问题,考虑SST协调配电网有功无功资源的运行优化,提出了一种计及配电网提前运行优化结果的SST统筹规划方法.首先,基于SST的稳态数学模型,研究了SST在双交流/交直流系统连接下,计及负荷与分布式电源的参数时序控制方法.其次,建立了融合配电网有功无功时序运行优化的SST双层规划模型,上层考虑SST的投资成本、环境效益和配电网年运行成本,对SST的安装位置和容量进行了规划;下层以配电网日运行成本最低为目标,进行时序多场景下SST协调配网中有功无功资源的日运行优化,并提出改进的主从式差分入侵杂草混合算法进行双层规划模型迭代求解.最后,采用改进的33节点配电系统进行仿真验证,结果表明:相较于考虑SST协调配电网单方面有功/无功运行的规划方法,所提方法的配网年综合成本分别减少91.1 k$和21.8 k$;相较规划前和单层规划方法,所提方法的配网年运行成...     

鲁棒可信性优化的新进展

鲁棒可信性优化方法是处理模糊可信性分布中包含不确定性的一类有效建模工具.本文综述了近年来鲁棒可信性优化的一些新发展.关于鲁棒可信性优化理论,从垂直和水平波动方向的区分到单参数和双参数选择的设置,回顾了不同波动模式下参数选择变量的定义方法及其与非精确分布集构建的联系.关于鲁棒可信性优化的实践研究,介绍了一些应用问题,如库存、投资、供应链管理以及可持续发展问题,力争提供该方法最新进展的说明并探求未来研究的发展方向.     

基于可信性理论的含风电场电力系统电压稳定性评估

针对风力随机性对电力系统静态电压稳定性影响问题,提出一种基于可信性理论的静态电压稳定概率评估与节点电压相对稳定性模糊评估相结合的综合评估方法。基于电压无功灵敏度分析方法选取雅克比矩阵的对角元素取值范围为静态电压稳定性的可信性评估指标,并利用可信性反演理论得到单次抽样的节点电压相对稳定性模糊评估矩阵。该方法克服了随机参数分布函数类型对静态电压稳定分析结果的影响,通过仿真计算结果的对比分析,证明该方法在计算量和计算精度方面具有优越性,同时也可实现实时评估。     

基于改进动态惯性权重粒子群算法的冷热电联供型微网运行优化

通过多种能源优势互补的冷热电联供型微网,能够促进可再生能源的使用,实现资源的阶梯利用。针对区域内由电、热、冷多种能源耦合形成的微网系统运行优化问题,基于不同季节典型日风光出力和负荷需求特性曲线,构建了含燃气轮机、余热锅炉、吸收式制冷机等机组设备,采用改进的动态惯性权重粒子群算法(particle swarm algorithm, PSO)求解方法,综合考虑系统的燃料成本、环境治理成本、电网交互成本和运行维护成本进行优化求解。最后,通过算例分析验证本模型和方法的有效性。研究成果为冷热电联供型微网系统的规划设计提供参考和依据。     

基于人工免疫算法的微网需求侧响应优化调度

在考虑V2G的需求侧响应的基础上,以电动汽车蓄电池折损系数及从配电网的购电费用为优化目标,构建包含微电网功率平衡约束、可转移负荷约束、V2G约束、储能荷电状态等约束条件的光伏微电网多目标优化模型。采用人工免疫算法对模型进行求解,并利用实际的光伏微电网机构和运行数据,在Matlab平台上进行仿真分析,获得光伏微电网优化调度的多组Pareto最优解集。通过分析选取的典型调度方案,验证优化模型的合理性和有效性。     

基于分岔理论的孤立微网静态电压稳定性分析

为了深入研究孤立微网的静态电压稳定性问题,将分岔理论应用于微网静态电压稳定性分析研究。以鞍结分岔点作为电压稳定临界点,采用连续潮流(CPF)算法对四节点小型孤立微网进行电压稳定性分析,追踪出该系统的PU曲线,并根据特征根来判断该曲线上是否存在鞍结分岔点。分别计算出含SVC和不含SVC系统的电压稳定极限,得出负荷节点处电压稳定裕度。由实验结果可以看出,随着负荷参数的不断增大,负荷所需功率和发电机的输出功率也会随之增大,当达到它的传输极限时就会产生鞍结分岔现象,从而导致系统电压出现跌落甚至崩溃的现象。结果表明,利用上述方法可以有效地计算出孤立微网的电压稳定极限,并且使用SVC控制器可以提高系统电压稳定性。     

在线实时优化潮流计算在降低有功网损上的研究

为了有效减少电力系统运行时电网中消耗的有功网损值,以母线负荷过载情况下电力系统网损不均衡电网为研究对象,建立有功网损数学模型,在满足各控制变量和状态变量的等式及不等式约束条件下,进行在线实时优化潮流计算.对计算结果中网损较大支路,分别采用无功补偿法、调节电压法、改变支路横截面积法来降低电网总有功网损值,并比较在电网总有功网损值恢复过程中3种方法的补偿当量.以IEEE14作为算例,验证了本文方法的有效性.其结果可为电网工作人员采取合理的组合降损措施提供可靠的数据依据.     

基于混合Petri网的单点信号优化感应控制

为研究单交叉口交通信号感应控制问题,建立由连续Petri网描述交通流和离散Petri网描述交通信号控制的混合Petri网模型。根据连续Petri网的离散化方法,以连续Petri网中的参数为基础,提出各个相位车辆总停留时间的计算方法。为优化各个相位的绿灯时间,以车辆总停留时间最小为目标建立优化感应控制模型,并进行仿真计算。研究结果表明:采用基于混合Petri网的优化感应控制方法时,4个相位的车辆平均延误分别为18.19,15.65,14.88和15.24 s,与基于混合Petri网的一般感应控制方法、基于离散Petri网的感应控制方法相比较,平均延误的最大缩短率分别为26.26%和38.33%。基于混合Petri网的优化感应控制方法可以较好地实现单点信号控制。     

基于可信性理论的电气化铁路牵引供电系统RAMS的模糊评估

应用故障树分析法建立了牵引变电所和接触网的可靠性模型,进而建立了整个牵引供电系统的可靠性模型.在大量调研的基础上,用梯形模糊变量来描述接触线、承力索和绝缘子的故障率及修复率,用三角形模糊变量来描述牵引变电所和接触网其他部件的故障率和修复率,将牵引供电系统的故障率、修复率和可用度等RAMS指标均视为随机模糊函数,利用可信度理论,实现了牵引供电系统的RAMS模糊评估.计算结果表明,牵引供电系统的可靠性主要取决于接触网的可靠性,而且只要知道了各部件故障率和修复率的大致分布,就可较准确地计算出牵引供电系统的RAMS指标,最大误差只有7%左右,满足工程精度的要求.     

基于改进遗传算法的温室环境动态优化控制

针对一种经济效益最优目标的温室环境混合整数变量优化控制问题,提出一种带有工程经验规则的改进遗传算法(IGA)进行有效、实用求解.首先采用分段常数法离散化控制变量,形成一种有限维参数的非线性数学规划(NLP)问题;在标准遗传算法(SGA)直接求解该NLP问题的基础上,采用精确罚函数处理状态变量路径约束;引入工程经验规则,并采用精英保留、多种群并行进化、整数变量取值等改进措施,以提高算法性能.仿真结果显示,相较于SGA,该方法获得更优的性能指标和控制品质,表明了所提方法的有效性、实用性.     

基于动态规划的电动汽车加速过程优化控制

为提高纯电动汽车能量利用效率,针对电动汽车加速过程,提出了基于动态规划算法的优化控制策略.建立了基于效率图的电机及驱动系统模型和锂离子动力电池组美国新一代汽车合作伙伴计划(PNGV)等效模型,以及整车能源和动力系统的效率模型;构建了整车动力性和经济性的多目标价值函数,采用动态规划算法获得加速过程中优化的电机控制指令路径.基于Matlab平台对城市通勤电动汽车(ECUV)车型进行仿真,结果显示,百公里加速时经济性最优的加速路径能耗降低了22.42%,说明优化的路径能有效提高整车效率减少能量损耗,优化方法可行.     

基于VaR控制下的动态优化投资组合

本文应用的动态优化投资组合模型是在VaR的约束下,调整投资组合的配置,使期望收益达到最大.基于投资组合中每一种资产的收益率序列,模型在不断变化的数据窗口下,首先估计模型参数,然后求解优化模型,得到每日投资组合中风险资产在VAR约束下的最优配置和借贷比率.这种方法对构筑新的风险资产投资组合的决策,以及对已有投资组合中资产配置的优化具有重要的指导意义.选取中国A股市场的4只股票,在收益率服从正态分布的假定下,确定投资组合中的资产配置以及借贷比率,并且讨论了模型参数的敏感性.     

基于PBM+MPC的球磨机动态优化控制

提出一种基于分批试验结论和考虑工况的球磨机连续磨矿粒级质量平衡模型(PBM)改进模型.基于某些粒级不符合一级磨矿动力学的分批试验结果改进破碎率模型:为消除干扰影响,建立破碎率模型参数和各工况变量间的LSSVM关系模型;基于改进模型,采用PBM+MPC实现球磨机优化控制.仿真结果表明,PBM+MPC能有效消除过程干扰,稳定过程产品质量.     

基于动态模型的感应电机能量优化控制

感应电机运行在轻载或低速时 ,常规的控制策略会造成较大的能量损耗。而一些从静态模型出发的能量优化控制策略 ,如恒转差频率控制 ,会降低调速系统的动态性能和稳定性。该文从感应电机的动态模型出发 ,提出了一种借助转子磁链控制实现感应电机能量优化的控制策略。根据外环给定电磁转矩的不同 ,调整内环转子磁链的给定值 ,以达到能量优化的目的。在调速过程中 ,控制策略能够保证转子磁链紧跟给定值的变化 ,即转子磁链误差系统是渐近稳定的 ,从而使输出的电磁转矩紧跟给定值。因此 ,调速系统的动态性能与磁场定向控制相似 ,并且系统的稳定性也得到了较大的改善。文章最后还通过仿真实验说明了系统的调速过程具有较好的鲁棒性