孤立微网中微源的黑启动能力

从各微源特性出发对微源的黑启动能力进行了深入的研究,应用贝叶斯决策网制定了根据效用值选取微网黑启动主参考源的优化策略.在MATLAB/Simulink平台搭建了燃气轮机、蓄电池、光伏和风力发电模型,通过仿真试验对比了各个微源的黑启动能力,并通过算例验证了贝叶斯优化决策方法的可行性.分析结果表明,微型燃气轮机与蓄电池由于其良好的功率输出能力与输出电压的稳定性,是良好的微网黑启动源,光伏发电与风力发电由于受外界影响较大而不适合作为黑启动源.     

风光储微电网运行特性仿真分析

为研究含风力发电、太阳能光伏发电和储能系统三种类型微源组成的微电网的运行特性,在MATALB软件平台上,建立了基于主从控制的风光储微电网联合仿真模型.以蓄电池储能系统为主控电源,在微电网并网运行时,所有微源都采用P/Q控制;微电网离网运行时,蓄电池储能系统采用V/f控制,支撑微电网频率和电压.然后对微电网并网运行、离网运行及并离网切换过程进行仿真.仿真结果表明:微电网在并网、离网运行模式下能安全、可靠运行,在运行模式切换过程时能平滑过渡.     

直流微电网协调控制策略研究

直流微电网以其可靠性高、便于控制、损耗低等优点成为未来家庭的主要供电结构.本研究针对目前已有直流微电网控制策略的不足,研究了基于直流母线信号(DC Bus Signaling,DBS)的控制策略,该控制策略可以最大程度地提高新能源的利用率,采用直流母线信号实现直流微电网的最优控制;通过研究直流微电网的下垂控制实现了同一个电压等级下多个微源的功率分配及电压控制;通过研究各微源变换器的输出特性,实现了储能单元及并网变换器的下垂控制与恒功率平滑切换的控制方法;最后在MATLAB/Simulink中搭建了基于平均模型的直流微电网的仿真模型,对孤岛运行时的控制策略进行了验证,仿真结果表明所设计的控制算法能够实现直流微电网的协调控制.     

提高电能质量的风柴蓄独立微电网分层协调控制

针对高渗透率间歇性能源和频繁投切的系统负荷对独立微电网运行控制的影响,在充分考虑柴油发电机和电池储能不同控制特性的基础上,提出一种基于不同时间尺度的独立微电网分层协调控制方案,分别设计了基于蓄电池储能的一级控制器和基于柴油发电机的二级控制器来提高系统电压、频率在不同时间尺度上的稳定性.针对较短时间尺度及较小变化幅度的随机净负荷波动,通过改进蓄电池储能系统的P-f和Q-V下垂控制器来提高系统电压、频率的稳定性;而对于变化周期长和变化幅度大的净负荷波动,分别采用比例积分控制器和辅助无功补偿器来实现柴油发电机组对系统频率和电压的无差控制,从而保证系统稳定性.最后,通过对东澳岛风柴蓄独立微电网在不同运行条件下的运行控制结果分析,验证了所提方法的可行性和有效性.     

户用直流微电网的建模与虚拟惯性控制

针对户用直流微电网的低惯性特点,研究分布式电源并网电力电子接口设备的潜在惯性支持能力,提高直流微电网的暂态稳定性.首先,构建基于光储的直流微电网模型,根据微电网直流母线电压变化量及微源接口电路的虚拟惯性控制系数确定能提供的惯性功率;其次,结合配电网的动态潮流约束及直流母线电压变化量的不同,分析加入虚拟惯性控制后直流微电网的暂态稳定性,研究虚拟惯性控制策略及虚拟电容值的选取范围;最后,基于PSCAD平台搭建仿真模型,仿真结果验证了所提虚拟惯性控制策略的有效性,并提高了直流微电网的暂态稳定性.     

基于矩阵摄动理论的微电网建模与优化控制

针对微电网系统稳定性和输出一致性问题,提出了一种优化控制方法.首先,建立了微电网系统小信号模型、系数矩阵和增量摄动矩阵,解决了系统特征值求解过程中的计算量大的问题.在此基础上,以稳定性、阻尼比和稳定裕度为性能指标建立了初次优化目标函数,矩阵摄动理论与人工鱼群算法相结合,对系统进行了初次优化控制.同时,为了保证微电网中各微源输出的频率和电压一致性,建立了再次优化目标函数,应用人工鱼群算法对系统进行了再次优化控制.最后通过仿真验证了所提控制策略的正确性与有效性.     

基于突变理论指标的微电网静态电压稳定在线评估方法

针对微电网静态电压稳定问题,结合低压微电网功率传输特性,改进了基于突变理论的静态电压稳定指标.仿真结果表明,该指标可直观利用微电网系统的运行参数进行计算,且能够有效评估负荷增长下系统电压稳定的水平,并可判别电压稳定薄弱节点.分析微电网轻、重负荷两种情况下薄弱节点的电压稳定指标变化情况,依据微电网的负荷水平对所设计的电压稳定指标进行分区设置,并在此基础上提出了微电网电压稳定在线评估模型,可显著提高系统的电压稳定评估与控制效果.     

直流微电网的故障分析与保护配置研究

直流微电网是一种运行效率高、综合造价低和占用空间少的微电网组网方式,但目前限制直流微电网推广应用的原因是缺乏有效保护解决方案.在分析直流微电网结构组成与接地方式的基础上,给出了一种直流微电网简化模型,进而研究系统直流侧故障情况下电压电流的响应特性;结合模型仿真对不同位置故障的响应作了讨论对比,据此提出了直流微电网的保护配置相关原则;具体分析了母线、支路和变流器3个关键组成的保护措施,可为实现直流微电网可靠保护、促进系统安稳运行提供参考.     

微电网保护与控制系统的设计与实现

为了能够掌握微电网整体运行状态,可靠切除微电网内各种类型故障,监测微电网的运行模式,实现微电网孤岛检测、孤岛运行和并网控制,提出并开发了利用微电网全域信息的保护与控制系统.该系统利用通信网络将工业控制计算机和微电网内的保护装置与并网控制装置相连,实现了微电网内保护的合理配置、保护装置与并网控制装置动作状态的实时监测、保护装置与并网控制装置的统一对时及远跳/远投控制、孤岛检测、并网控制及人机信息交互等基本功能.仿真测试结果表明,该系统总体结构简单,功能实用,能够保证微电网的安全稳定运行.     

微电网动态重构策略的研究与实现

微电网是分布式可再生能源利用的高级应用形式.为应对可再生能源的随机性、间歇性以及环境的不确定性,寻求有效的微网动态重构策略,对于保障微电网的高效稳定运行具有重要意义.针对微电网的能量管理问题,文中提出了一种基于多智能体系统(Multi-agent System,MAS)的微电网动态重构策略.首先,在分析微电网重构激发条件和重构基本特征的基础上,以经济性最优为目标,建立了微电网动态重构数学模型;然后,基于各分布式电源的自身效益最大化,采用MAS和引入势博弈算法作为核心优化算法,搭建了微电网能量管理系统,通过各智能体的交互协作实现微电网的动态重构,势博弈良好的分布式特性使得微电网拓扑结构与优化算法相互支撑、实现了完全分布式;最后,通过孤岛微电网算例进行了仿真验证,仿真结果表明微电网在保障个体具有充分的自主性和独立决策能力的基础上能够有效进行动态重构,验证了所提方法的有效性.     

基于改进随机森林的电力系统暂态稳定评估

针对传统基于机器学习的电力系统暂态稳定评估方法存在准确率偏低和泛化能力不足的问题,提出了一种基于特征选择和改进随机森林的在线暂态稳定评估方法.首先,通过最大化联合互信息挖掘电网运行数据之间的相关性,筛选出具有代表性的关键特征子集;然后,考虑到电力系统数据库中稳定样本与失稳样本之间的类别不平衡问题,通过改进bootstr...     

基于差分进化极限学习机的电力系统暂态稳定评估方法

电力系统暂态稳定性的破坏可以对电力系统的安全稳定运行产生严重冲击,准确、快速地暂稳评估方法能够提高电力系统的安全防御能力。极限学习机由于其速度快、泛化性能好被应用到电力系统暂态稳定评估中。为了提高极限学习机的评估性能,利用基于差分进化算法的优化方法和序列浮动后向特征选择算法对极限学习机暂态稳定评估性能进行提升。首先对输入特征通过主元分析降维并利用序列浮动后向算法进行特征选择,再将最优特征集输入差分进化极限学习机进行暂态稳定评估,最后在新英格兰10机39节点系统中进行验证分析,结果表明,所提模型与其他极限学习机模型相比,大大提升了其在暂态稳定分类评估中的性能。     

基于多层CatBoost的电力系统暂态稳定评估

随着大规模新能源并网以及新装置的不断应用,电力系统暂态稳定问题日益复杂,为进一步提升暂态稳定评估(transient stability assessment,TSA)的精确性和可靠性,提出一种基于多层CatBoost的TSA方法.首先,以电力系统故障前的稳态运行变量作为输入特征,采用一种最大相关最小冗余(maxima...     

交互式数据探索框架的特征自适应技术

交互式数据探索是一组多样的发现式应用程序的关键技术,着重于交互、探索和发现;在许多场景和领域中广泛应用.以海量的学术文献数据探索为背景,对交互式数据探索的特征自适应技术进行研究.首先,提出一种适用于面向学术文献数据探索的特征自适应交互式数据探索框架FA-IDE(feature-adaptive interactive data exploration),在每次迭代过程中动态地调整特征子集,以满足用户兴趣多样性的需求.其次,针对该框架,提出特征子集的均匀度BFS(balance of feature subsets)评价准则,并给出了基于BFS的序列前向特征选择算法.再次,针对相关样本发现问题,提出划分等级建立方法,根据决策树模型对用户兴趣区域划分后,提出基于相似度的结果集排序策略.实验结果表明,所提出方法可有效提高用户探索效率和最终结果的准确性.     

一种面向任务的网络风险评估模型

针对网络业务安全风险评估问题,提出了一种基于STRIDE威胁建模和隐式马尔科夫模型理论的STRIDE HMM风险评测方法,该方法以网络业务为切入点,给出了任务描述模型、任务资产模型、任务风险评估模型的构建方法及其联系。任务描述模型给出了任务阶段划分及相应的资产集、漏洞集和威胁集;任务资产模型给出了任务各阶段所依赖的资产集合,在此基础上采用隐式马尔科夫模型方法给出了资产安全状态量化计算方法;任务风险评估模型按照资产分类集合的结果,采用聚合分析方法给出了任务风险值计算方法,进而实现面向网络业务的风险评测。为了验证提出方法的有效性,采用TMT威胁建模工具典型web应用给出的资产、漏洞、威胁示例,利用提出的模型和方法对该示例进行了仿真验证,实验结果表明：该方法可为面向任务的安全计划制定和调度提供决策支持。     

电视机需求的实用模型与消费结构研究

根据统计资料，研究了适合电视机需求的实用模型，提出了运用线性支出系统模型定量分析消费者的消费结构，为定量研究消费结构提出了一种新的方法．     

基于改进的随机森林TLD目标跟踪方法

针对TLD算法中采用的随机森林分类器的决策树阈值固定,不能根据目标特征随时调整,影响分类精度和时间开销的问题,引入极端随机森林的思想,提出了基于改进的随机森林TLD目标跟踪方法。该方法用Gini系数度量样本集合的混乱程度,通过比较Gini系数是否超过了给定阈值,判断叶节点何时转变成决策节点进行分裂;再结合TLD算法中的P-N学习框架和在线模型训练更新样本;最终基于改进的TLD算法完成目标跟踪。将本文方法应用于多个视频集进行目标跟踪实验,验证了算法的有效性和稳定性。     

交互式模糊物理规划在概念设计方案多目标决策中的应用

针对传统方法在方案决策时需给出无实际物理意义各目标权重的局限,将物理规划的方法引入到概念方案的多目标决策中,针对概念方案指标值存在预测性和模糊性的特点,建立了基于模糊物理规划的方案决策模型.决策者在决策时无须给出各设计目标具体权重,只需设定各目标满意区间的边界值,即可通过偏好函数和决策模型选出满足这一偏好的最优方案,从而将整个决策过程置于一个更加灵活自然的框架中,更充分的表达了决策者的主观偏好,更符合工程实际情况.此外,针对概念设计阶段偏好结构和决策结果的易变性,文中给出了交互决策的基本过程和方法,实现了概念方案动态交互式决策.     

微网中投切并联电容器的过电压

为研究微电网中投切电容器所引起的过电压,基于电磁暂态计算软件PSCAD/EMTDC搭建了微电网投切电容器仿真模型。模型主要包括3种不同类型的微电源(小型同步发电机、风力发电机及基于逆变设备的电源)以及并联电容器组。仿真研究了不同微电源运行情况下,电容器投切过程中不重燃、单相重燃和两相重燃3种情况下的过电压。仿真结果表明:不同类型的微电源所引起的过电压相差不大,电容器发生重燃时会产生较严重的过电压,最大过电压标幺值超过4.0。     

基于非线性拟合方程的多变量决策树算法

根据数据属性间存在的线性相关和非线性相关影响决策树性能的特点,提出了一种用拟合回归建立决策树的算法,并利用这种相关性来提高分类能力.该算法选择了一个较优的属性子集,对此子集中的属性进行加权组合,用于构造决策树的节点,采用二次多项式来拟合两个属性间可能存在的相关性,从而构造出分类能力更强的决策树.研究中用UCI标准数据集对各种算法进行测试及比较,实验结果及分析表明此决策树算法具有良好性能.