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摘要:电网互联为一体,电网的调度控制是分层分布的。为保证计算结果正确,多控制中心EMS之间需要采用分解协调的计算模式。为适应这种分层分布计算环境,提出了包括同步迭代、异步迭代和实时跟踪等值等几种分解协调的计算模式。给出了这几种计算模式的计算原理和基本特征,还给出几种计算模式之间的演进关系。给出了实现不同计算模式时系统的体系结构和建模方法。建议了适合于我国电网当前情况的分解协调计算模式。
摘要:无功电压控制研究中的系统分区是一个非线性的大规模组合优化问题,使用常规方法常难以得到理想的结果。运用模糊聚类分析法将系统分区,并基于电压幅值对无功功率的灵敏度定义了电力系统各节点间的电气距离,对待分类对象的全体作适当的标定,运用传递闭包法求出动态分类,通过计算统计量F最后得出最优分类。该方法所占内存小,计算速度快。经IEEE39节点测试系统对该方法进行了验证,其结果表明:该方法有效、可行。
摘要:总结和分析了电力系统事件及其特点,对事件进行了定义,给出了一种基于语言理论的电力系统事件建模的框架。这种框架可以方便地描述电力系统事件的动态行为,可以分析电力系统离散控制与连续系统之间相互作用的混杂动态过程。同时,提出利用离散事件系统的允许事件轨迹计算电力系统的安全可控事件集合,以提高安全控制的可靠性。通过实例,描述了电力系统离散事件的建模过程,并利用理论仿真分析了通过采取离散控制措施,可避免电力系统进入不安全运行状态。
摘要:讨论了基于支持向量机的电力系统负荷预测模型建模方法。对建立支持向量机模型,通过对模型结构的分析,提出了模型学习参数的选取方法,给出了基于最优方向搜索的高斯核函数参数的优化算法。针对负荷预测模型,对模型的输入变量采用规范化预处理消除了量纲不一致对SVM模型的不利影响,通过对数变换将模型输出的相对误差转化为模型输出的绝对误差,便于模型学习参数的选择。最后采用实际数据对该方法进行了模拟计算,其结果表明该方法可以有效地降低SVM模型的建模误差和测试误差,而且SVM模型比模糊模型和神经网络模型有更好的泛化性能和预测精度。
摘要:在分析GSA(gap statistic algorithm)数据挖掘技术应用于电力系统不良数据辨识的基础上,提出一种判断最佳聚类个数的肘形判据,该判据通过分析数据集的聚类离散度与聚类个数k的关系,按照各个k点的聚类离散度计算k处的肘形折角,并以最小肘形折角判断最佳聚类个数。将该判据与GSA相结合用于电力系统不良数据辨识。仿真结果表明:该方法不仅可以避免状态估计方法辨识的残差污染和残差淹没现象,而且可以克服单纯GSA辨识法在计算速度和辨识准确性方面的缺陷。对于大系统、数据量巨大的情况,该方法是一种快速高效的算法,具有很好的应用前景。
摘要:为保证大型发电机组的安全运行,在工程实践经验积累的基础上,有必要对发电机主保护配置方案的定量化设计过程进行归纳总结,以使其更好地服务于工程实践。该文以百色(135MW)、乐滩(150MW)、风滩(200MW)、瓦屋山(130MW)、彭水(350MW)、拉西瓦(700MW)电站的6台水轮发电机的主保护设计为例,说明奇数多分支水轮发电机主保护的设计过程可归纳为一个每相3分支的水轮发电机主保护配置方案的设计,应立足于如何使用不完全裂相横差保护,即根据发电机实际可能发生的故障特点,舍弃每相某一分支的同时实现对剩余偶数分支的合理分组(相邻或相隔方式);相关设计规则的总结为奇数多分支大型水轮发电机主保护配置方案的定量化设计明确了方向,同时也显著地减少了设计计算的工作量。应用该方法可进一步简化发电机主保护配置方案的定量化设计过程。
摘要:传感器,执行器以及控制器之间的延迟不确定性问题是网络化控制系统(NCS)的一个关键问题。文中对网络化环境下的AGC系统的延迟进行了分析,提出了基于时滞系统控制理论的AGCH,控制方法。该控制器采用时滞依赖性稳定条件进行设计,该方法可以克服时滞独立性稳定条件的保守性,且被控系统的状态方程系数不必满足任何约束条件。为验证所提出方法的有效性,利用SIMULINK对两区域AGC系统进行了仿真,表明该方法可以有效抑制延迟对系统稳定性的影响。
摘要:分歧分析是电力系统稳定分析的一个重要内容,随着系统规模的扩大,分歧分析也变得越来越困难。使分析简单容易的一个途径就是等值化简系统,开展对分歧子系统的研究。该文介绍了分歧子系统条件和几何解耦条件,当化简子系统满足这两个条件时,就能产生分歧子系统,分歧子系统也将产生与原系统相同的分歧,并保留原系统中心流形的全部必要信息,从而减少了计算,获得与原系统同样的分析结果。在分歧子系统条件和几何解耦条件的基础上,从实际电力系统物理概念出发,改进了识别Hopf分歧子系统的方法。用该方法获得的分歧子系统不仅保留了原系统的奇异非线性动态特性,且保留了电力系统稳定分析所需的基本结构和状态。算例结果验证了所提理论与改进方法的正确性。
摘要:将基于资源协调的分散优化算法应用到电力合约市场的阻塞管理问题中。ISO将可能阻塞的线路容量看作公共的全局资源,分配给各合约交易商,并通过与交易商交换必要的信息实现最优的线路容量分配。该分散优化方法中,ISO可在不要求用户私人信息的条件下实现社会效益最优,同时迭代过程中的解总是保持可行,因此更加适用于电力市场环境。该文建立了相应的数学模型,提出求解算法和步骤,并证明了与集中优化解的一致性。最后用IEEE-30节点的算例,验证了该方法的有效性。
摘要:针对当前国内、外电力市场的实际运营要求,研究发电商在远期合同市场和现货市场中的博弈问题,建立了一个考虑输电约束的两市场联合均衡模型。该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题(EPEC),可用非线性互补方法求解。算例证明了模型和方法的合理性和有效性。结论显示在现货市场中以线性供应函数投标的发电商能自愿参与策略性远期合同交易,从而有效缓解其市场力,而且输电网络约束、发电成本及需求弹性等因素都会影响发电商的远期合同交易策略。
摘要:超导磁储磁能(SMES)装置的超导磁体通过变流器与电网连接,为了减小装置向系统注入的谐波电流。各种改进的脉宽调制(PWM)技术被用于变流器的控制。该文分别用正弦波和三角波作为调制和载波信号,提出一种可用于电流源型变流器的实时电流控制的新型PWM开关策略,并在此基础上研究了能够按照系统要求对电流源型SMES独立地进行有功和无功功率四象限调节的实时功率控制方法。仿真结果表明,该开关策略不仅能够快速改变变流器交流侧电流的幅值和相位,有效降低变流器交流侧电流中的谐波含量,而且能够提高SMES装置的功率响应特性。同时该方法还具有控制策略简单,工程实现容易的特点。
摘要:输入串联输出并联型直流变换器能降低开关管的开关应力,适用于高输入电压、大功率的直流变换场合。为了保证该变换器的可靠工作,必须确保其输入分压电容均压和输出电流均流。文中首先从能量的角度出发,分析了输入串联输出并联型直流变换器的输入均压和输出均流之间的关系,指出输出均流控制不能保证输入均压,而输入均压控制可以确保输出均流;然后提出一种新的输入均压的控制方法,在保证输入均压和输出均流的同时,该方法可以实现输入电压的均压控制与输出电压的调节相解耦,有利于分别独立设计各个输入电容电压和输出电压的闭环控制,同时交错控制下的电流纹波抵消效应使输出滤波电容得到了减小;仿真和实验结果验证了该方法的有效性。
摘要:在背靠背变流系统中,直流母线电压受负载和电网等因素的影响而上下波动,这极大影响了系统的安全可靠运行。为了抑制直流母线电压的波动,提高系统动态响应能力,文中采用小信号模型的分析方法,分析了传统前馈控制策略提高母线电压动态响应的原理以及优缺点,提出了一种优化的前馈控制策略,不仅抑制了由负载和电网变化引起的母线电压波动,使系统的动态响应能力得到了提高,而且应用状态观测器取代电流传感器对负载电流进行测量,降低了成本并解决了电流传感器给系统带来的各种问题,提高了系统的稳定性。最后,仿真结果和基于4kVA实验平台的试验结果都证明了该控制策略的有效性。
摘要:针对大功率逆变器的应用介绍了一种基于不对称开关角的优化脉冲宽度调制方法。给出了该方法通过离线计算方式求解开关角的部分计算结果。在此结果的基础上利用基于均匀网路多维插值算法求取迭代初值,并通过采用有效的迭代算法和建立合理的计算规则,实现了该方法对特定谐波的幅度和相角的控制,完成了开环控制(feedforward control)状态下优化开关角的实时算法研究。采用DSPTMS320C40计算自由度为6的开关角的1次实时迭代时间大约为200μs,文中对计算开关角数字化时间量化误差的敏感性进行了分析。试验表明在1ms内能够计算出半波周期波形内6个自由度的开关角。实现了开关角的实时求取。
摘要:以提高滤波器对非线性负载的适应性和整机功率密度为目的,提出一种用四维可视化技术优化非对称T型滤波器的设计方法。优化目标为降低输出阻抗和提高系统功率因数,取值范围由四维表现图的交域构成:截止角频率等约束条件的选择充分考虑到器件的电流负担和电压应力:整个设计过程在四维表现图、两参数变化的根轨迹和Bode图的可视化条件下进行,便于把握多目标函数的变化趋势,进而综合考虑各方面的因素来确定最优解。实验结果和相关数据表明所设计的低通滤波器达到了带约束条件的多目标优化目的,且该方法也可用于类似的工程优化设计。
摘要:介绍了永磁球形步进电机模型,在转子球面上按随机编码规则确定黑、白两种颜色,采用光电传感器对颜色进行识别,光电传感器的输出用来表示转子的位置。在随机编码:觇则下,对位置识别的分辨率进行研究,并建立产生式系统对光电传感器采集的信号进行检测,推理出当前转子所处的空间位置,求解的过程归结为对状态空间的搜索。对大空间问题,搜索策略是要解决组合爆炸的问题,建立评价函数进行启发式搜索,仿真表明该方法大大缩小了搜索范围,节省了搜索时间。
摘要:将无轴承技术应用于开关磁阻电机中可充分发挥该电机的高速适应性,并拓宽其在微型和大功率领域中的应用。该文在已有数学模型基础上,针对其电磁转矩和悬浮力的控制特点,设计了以DSP—LF2407A为控制核心的数模混合控制实验平台。实验平台包括无轴承开关磁阻电机本体、DSP数字控制器、电流滞环控制器、PID调节单元、3套功率逆变器、传感器和相关辅助电路,并对其工作原理进行了分析。在此基础上设计了控制系统的软件,并给出了主要子程序的流程图。通过对整个实验平台硬软件的联合调试,实现了无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮。
摘要:针对表面安装式永磁同步电机,给出了电机解耦模型,分析了电枢绕组的电感饱和效应,提出了一种判断初始转子位置的综合性方法。该方法中给电枢绕组施加电压空间矢量,将各矢量下对应的电流变换为等效直流电流并通过判断其大小,确定出转子初始位置角度;在此基础之上,给电机定子绕组施加等宽电压脉冲,通过比较各绕组电流的变化率,得到转子磁极指向区域;在电压空间矢量方法下判断得到的转子位置角度如果位于磁极指向区域内,表明判断结果正确。给出了该方法的原理介绍以及实施策略。以DSP控制的永磁同步电机系统为试验平台,对所提出的方法进行了试验验证及试验结果分析,结果表明,该方法能够可靠而有效的估计初始转子位置。