T-S模糊模型的多機(jī)耦合電力系統(tǒng)脈沖控制

利用多臺焊接電源同時(shí)對同一工件進(jìn)行焊接,當(dāng)外電壓波動時(shí),眾焊接電源依靠自身控制系統(tǒng)進(jìn)行各自調(diào)節(jié)的過程也是對外電網(wǎng)干擾的再生過程。將模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,并應(yīng)用于多焊接電源的群控。在分析和設(shè)計(jì)了狀態(tài)變量的隸屬度函數(shù)、推理規(guī)則、解模糊算法等基礎(chǔ)上,完成了基于t-s(tagaki-sugeno)模型的自適應(yīng)模糊神經(jīng)推理控制器設(shè)計(jì)。利用該控制模型在simulink搭建的焊接電源群控模型上進(jìn)行仿真。結(jié)果表明,該控制模型具有調(diào)整時(shí)間短,超調(diào)量小的優(yōu)點(diǎn)(與眾焊接電源各自單獨(dú)調(diào)節(jié)相比較,調(diào)整時(shí)間縮短了22%,超調(diào)量減小了40%),反映出良好的動態(tài)特性。

研究多智能體的相關(guān)理論和應(yīng)用研究大多是應(yīng)用在電力控制系統(tǒng)方面。研究多智能在其信息集成上的應(yīng)用。分析多智能體模型在電力系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì),組成整體智能體的全部功能實(shí)現(xiàn)有理化,提出公共信息模型(cim)和數(shù)據(jù)服務(wù)智能體(sa)從而完成復(fù)雜、曲折、繁瑣程序的解決和成立。進(jìn)而對多智能體模型在電力系統(tǒng)信息集成的應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明多智能體模型應(yīng)用的優(yōu)勢。最后在實(shí)驗(yàn)論證中,驗(yàn)證了多智能體模型有助于提高信息集成速率。

本文分析了繼電保護(hù)模型對于電力系統(tǒng)動態(tài)仿真的重要意義，提出了電力系統(tǒng)仿真程序中繼電保護(hù)模型的建模方法，討論了用于電網(wǎng)動態(tài)特性分析的繼電保護(hù)模型接口仿真平臺的設(shè)計(jì)方案；利用psasp自帶的用戶程序接口功能，在psasp中引入了距離保護(hù)模型，初步實(shí)現(xiàn)了含繼電保護(hù)模型的暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算仿真。仿真結(jié)果表明，含線路保護(hù)模型的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真能夠更加真實(shí)地反映實(shí)際電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的動態(tài)特性。

電力系統(tǒng)CIM模型及其數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

目前電力系統(tǒng)仿真計(jì)算中水輪機(jī)模型均采用簡化模型,難以準(zhǔn)確反映水電機(jī)組的實(shí)際特性。通過分析水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,提出了一種遞推水輪機(jī)線性模型,給出了其計(jì)算框圖,并利用matlab/simulink進(jìn)行遞推水輪機(jī)線性模型、非線性水輪機(jī)模型、ieee推薦水輪機(jī)模型的仿真試驗(yàn)和對比分析。結(jié)果表明,遞推水輪機(jī)線性模型可較好地描述水輪機(jī)的非線性與動態(tài)特性,計(jì)算結(jié)果與非線性模型及現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果具有高度一致性。遞推水輪機(jī)線性模型計(jì)算速度快、計(jì)算精度高,可作為電力系統(tǒng)動態(tài)仿真用模型。

電力系統(tǒng)原理——CH2系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型

分析了電力系統(tǒng)信息的橫向集成(集成化平臺)和縱向集成(網(wǎng)絡(luò)化平臺)的特點(diǎn)和需求,提出在多智能體系統(tǒng)(mas)模型上構(gòu)建面向服務(wù)架構(gòu)(soa)結(jié)構(gòu)體系解決電力信息系統(tǒng)集成問題;分析了電力信息系統(tǒng)的集成框架,提出了接口智能體(界面層)、信息集成總線和服務(wù)智能體(模型層)、決策/協(xié)調(diào)層的三層結(jié)構(gòu);分析了soa的元模型機(jī)構(gòu),提出聯(lián)邦管理智能體的概念,形成在soa模型下的多智能體的聯(lián)邦或聯(lián)盟的協(xié)作關(guān)系。

只有提高模型及其參數(shù)的有效性才能提高先驗(yàn)仿真結(jié)果的可信度。因此提高仿真可信度的第1步工作就是要建立模型有效性評估體系,使研究人員能詳細(xì)掌握所有模型及其參數(shù)的情況。分析了模型的建模理論、參數(shù)的來源及后驗(yàn)仿真對模型有效性的影響,提出了基于這3方面因素的模型有效性評估方法,并分析了對模型有效性進(jìn)行動態(tài)評估的重要性。最后給出了具體的指標(biāo)動態(tài)修正流程,便于該評估體系用于生產(chǎn)實(shí)踐。

從控制流程角度建立了一個(gè)適當(dāng)簡化的聯(lián)合循環(huán)電站系統(tǒng)模型,目的在于為電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真提供一個(gè)重要的組成模塊。將該模型與電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,采用專業(yè)軟件進(jìn)行模擬,以研究整個(gè)電力系統(tǒng)的動態(tài)特性,為提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。設(shè)計(jì)了一個(gè)pid控制器,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。將該模型加入到一個(gè)虛擬的兩區(qū)域電力系統(tǒng)中,采用專業(yè)軟件netomac進(jìn)行仿真,運(yùn)行結(jié)果證明該模型可以用于實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn),并且驗(yàn)證了pid控制器有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以小浪底水電站為對象建立了用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的不同形式的水力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,包括不均勻單管剛性水擊模型和彈性水擊模型以及計(jì)及機(jī)組間水力耦合的兩元輸水系統(tǒng)彈性水擊模型、水輪機(jī)的線性化模型和非線性模型。利用電力系統(tǒng)分析綜合程序提供的用戶自定義模型功能對河南電網(wǎng)進(jìn)行了暫態(tài)過程仿真,分析了不同水力系統(tǒng)模型以及水力耦合對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。

構(gòu)建水火電力系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度模型,提出求解思路.從梯級水電站發(fā)電量和耗水量、火電機(jī)組污染物排放量和發(fā)電總成本四方面建立模型;運(yùn)用滿意度函數(shù)和歐式距離函數(shù)進(jìn)行歸一化處理,結(jié)合懲罰函數(shù)和雙適應(yīng)度法處理約束條件.將多目標(biāo)、帶約束的復(fù)雜優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為了單目標(biāo)、無約束的簡單優(yōu)化問題,大大簡化了求解過程,提高了算法的收斂速度和精度.充分體現(xiàn)了節(jié)能和經(jīng)濟(jì)雙贏的理念,為水火電力系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度提供了新思路.

電力系統(tǒng)在線經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算亟需可快速獲取完整調(diào)度信息的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；谙到y(tǒng)關(guān)聯(lián)矩陣將節(jié)點(diǎn)功率平衡方程解耦為線路功率流和損耗流兩部分,對損耗流部分進(jìn)行等價(jià)代換,并消去方程中的三角函數(shù)項(xiàng),采用泰勒級數(shù)法對殘存的非線性項(xiàng)進(jìn)行線性化處理,建立起可以同時(shí)求解電壓幅值和線路無功功率的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；诤喕瓕ε純?nèi)點(diǎn)法對所建模型進(jìn)行求解,在迭代過程中不斷更新泰勒級數(shù)法所需的基準(zhǔn)點(diǎn)信息,以提高模型的計(jì)算精度。ieee30節(jié)點(diǎn)、ieee118節(jié)點(diǎn)、ieee300節(jié)點(diǎn)以及某市117節(jié)點(diǎn)等值系統(tǒng)的算例測試表明,所建線性化模型能在獲取更完備調(diào)度信息的同時(shí)仍具有較高的計(jì)算精度和求解效率。

核電站即將運(yùn)行于我國電力系統(tǒng)中,建立核電站的數(shù)學(xué)模型,模擬核電站同電網(wǎng)之間的相互影響非常必要。本文從理論上著重分析和研究了壓水堆核電站的內(nèi)部物理過程,導(dǎo)出了一組與之相適應(yīng)的用19階微分方程式表示的數(shù)學(xué)模型,并將其同電力系統(tǒng)中期動態(tài)穩(wěn)定分析程序相結(jié)合。文中還通過一階躍響應(yīng)驗(yàn)證了模型的正確性。

在實(shí)用動態(tài)安全域的基礎(chǔ)上提出了實(shí)用動態(tài)安全域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論方法,構(gòu)建了用于擬合動態(tài)安全域的ann擬和器和用模糊理論在安全邊界上構(gòu)造一個(gè)模糊中間帶的模糊識別器,并對該方法中的系統(tǒng)靈敏度和超平面度進(jìn)行了分析。最后對4機(jī)11節(jié)點(diǎn)測試系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計(jì)算。實(shí)驗(yàn)表明,用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合的動態(tài)安全域其擬和合度和精度均高于傳統(tǒng)最小二乘法的擬合,其模糊識別器進(jìn)一步減少了臨界點(diǎn)的誤判和在安全域邊界上穩(wěn)定和非穩(wěn)定點(diǎn)的誤判。

傳統(tǒng)電壓控制多采用潮流方程,電壓可能在到達(dá)事故后穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)前的過渡過程中失穩(wěn),因此基于系統(tǒng)的動態(tài)模型進(jìn)行電力系統(tǒng)電壓控制十分必要.該文提出了一種基于動態(tài)降階模型的非線性電壓預(yù)測控制方法.為降低優(yōu)化計(jì)算時(shí)間,結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)對經(jīng)驗(yàn)gramian平衡降階方法加以改進(jìn),并應(yīng)用改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)gramian平衡降階方法降低電力系統(tǒng)非線性動態(tài)模型的維數(shù).為提高模型計(jì)算精度和數(shù)值穩(wěn)定性,提出使用4階收斂的adams法替代歐拉法進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測,建立基于降階模型的多步預(yù)測-滾動優(yōu)化模型.此外,在模型求解過程中使用溫啟動方法和較小的迭代次數(shù)限值nmax來減少迭代次數(shù).以newengland10機(jī)39節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)對所提出的方法進(jìn)行驗(yàn)證.結(jié)果表明,所提出的方法能夠提高預(yù)測模型的數(shù)值穩(wěn)定性,極大地降低模型求解時(shí)間,有利于提前響應(yīng)系統(tǒng)中可預(yù)測的動態(tài)變化,維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定.

狀態(tài)估計(jì)算法是電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的核心部分,目前已經(jīng)有許多模型,特點(diǎn)各異,且性能評價(jià)具有模糊特征.為此,提出將模糊數(shù)學(xué)理論引入狀態(tài)估計(jì)算法評價(jià)中,針對算法構(gòu)建模糊綜合評價(jià)模型,來實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)估計(jì)算法性能的客觀評價(jià)和比較,并從中找出適合具體系統(tǒng)的最優(yōu)算法.通過在不同系統(tǒng)下對幾種常用狀態(tài)估計(jì)算法進(jìn)行評價(jià)分析選出最優(yōu)算法,驗(yàn)證了該評價(jià)系統(tǒng)的正確性,實(shí)現(xiàn)了算法評價(jià)的定量化,為實(shí)際系統(tǒng)的算法選擇提供有效參考.

鑒于以往研究側(cè)重于水電機(jī)組原動機(jī)模型開發(fā),較少研究模型的適應(yīng)性,且缺乏在電力系統(tǒng)仿真中選取模型的指導(dǎo)性建議與方法,提出模型選取原則,通過仿真水輪機(jī)模型、水擊模型與調(diào)壓室—分叉管模型的動態(tài)行為,分析水擊模型的穩(wěn)定域,從而歸納出模型的適用條件。結(jié)果表明,解析非線性模型與理想模型適合于描述水斗式水輪機(jī),混流式水輪機(jī)宜使用傳遞系數(shù)模型;可依據(jù)tw/tr和tf/tr的值選取剛性水擊模型與降階彈性水擊模型;當(dāng)仿真時(shí)間較長時(shí)需要采用調(diào)壓室—分叉管的模型。

電力系統(tǒng)分析(2004-10)電力系統(tǒng)元件的動態(tài)特性和數(shù)學(xué)模型

電力系統(tǒng)仿真研究中常采用簡化的理想水輪機(jī)模型,水輪機(jī)詳細(xì)模型對于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析結(jié)果的影響尚有待研究。文中介紹了水輪機(jī)的三種線性模型和三種非線性模型,包括基于全特性曲線的水輪機(jī)模型、水輪機(jī)內(nèi)特性模型、水輪機(jī)簡化解析非線性模型、基于模型綜合特性曲線的水輪機(jī)線性化模型、基于水輪機(jī)內(nèi)特性解析的線性化模型、理想水輪機(jī)模型。針對不同水輪機(jī)詳細(xì)模型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析結(jié)果的影響和適用范圍進(jìn)行了仿真比較分析。仿真結(jié)果表明不同的水輪機(jī)詳細(xì)模型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析結(jié)果的影響不大;電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程對水力系統(tǒng)來說不一定是大擾動;不同的水輪機(jī)詳細(xì)模型得出的電力系統(tǒng)中、長期暫態(tài)穩(wěn)定仿真結(jié)果是不同的,因此在進(jìn)行中、長期暫態(tài)穩(wěn)定仿真分析時(shí)應(yīng)采用水輪機(jī)詳細(xì)模型。

電力系統(tǒng)[1]是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等多層fnn的復(fù)雜的非線性控制系統(tǒng)組成。采用fnn彌補(bǔ)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)模糊數(shù)據(jù)處理方面的不足和模糊邏輯在學(xué)習(xí)方面的缺陷學(xué)科。

提出了一種改進(jìn)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評估模型。該模型綜合考慮了線路故障概率的泊松分布特性以及實(shí)時(shí)潮流大小的影響,給出了線路停運(yùn)概率的直線分段擬合計(jì)算方法。通過分析連鎖故障對供電方和用電方的雙重影響,采用母線低電壓、潮流相對轉(zhuǎn)移量、系統(tǒng)相對失負(fù)荷量作為連鎖故障的后果評估函數(shù)。所提算法在連鎖故障的某一環(huán)節(jié)選定后,利用有功增加因子先識別剩余網(wǎng)絡(luò)中相對于該故障環(huán)節(jié)的輸電斷面,再在輸電斷面所含支路中選擇下一故障環(huán)節(jié),避免了全網(wǎng)遍歷搜索。最后對ieee39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,證明了該方法的有效性。

現(xiàn)有模型誤差分析方法準(zhǔn)確度低,借鑒層次分析法的思想,提出一種電力系統(tǒng)暫態(tài)模型評價(jià)方法。該評價(jià)方法以暫態(tài)響應(yīng)中各正弦分量的幅值、頻率、相位和衰減因子作為評價(jià)指標(biāo),對暫態(tài)響應(yīng)中各正弦分量的模擬準(zhǔn)確度進(jìn)行評價(jià),然后通過各正弦分量評價(jià)結(jié)果的線性加權(quán)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)暫態(tài)模型的總體評價(jià)。最后利用仿真驗(yàn)證了該評價(jià)方法的正確性與可行性。該方法合理地利用了暫態(tài)信號由若干正弦信號相互疊加的特點(diǎn),更適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)分析,且該方法采用定性與定量相結(jié)合的方式確定各指標(biāo)的相對權(quán)重,在保證了評價(jià)方法客觀性的同時(shí)提高了該方法的適用性。