集成差异化建筑集群的微网系统分层分布式优化调度

针对差异化绝热性能建筑集群与微网系统间的协同互动,提出一种基于交替方向乘子法(ADMM)的分层分布式优化调度策略,在实现微网高效、经济运行的同时,充分考虑不同建筑集群的差异化利益诉求和隐私保护需求。首先,考虑多主体利益诉求,构建了集成差异化绝热性能建筑集群的微网系统分层调度模型。在上层,微网系统运营商(MSO)通过优化购电功率、售电功率和售电价格,最大化其收益;在下层,采用热阻-热容网络对建筑的热动态过程进行差异化建模,建筑集群用户通过优化暖通空调系统送风温度和购电价格,最小化其用能成本。然后,考虑数据隐私性需求,采用ADMM进行分层分布式求解。通过引入虚拟变量拆分上层MSO和下层建筑集群用户子问题,并耦合上下层优化变量,根据ADMM进行局部更新和交替迭代,得到全局优化解。为确保算法的收敛性,利用McCormick包络松弛方法将子问题转化为凸优化。最后,通过算例分析验证了分层分布式优化调度策略的合理性和有效性。

基于分层分布变电站带电运维智能化技术及应用分析

随着全球电力系统向智能化不断转型,变电站带电运维技术成为提升电网可靠性的重要途径。本文从技术实现、数据管理、人员能力制度管理四个方面,系统分析了基于分层分布变电站带电运维智能化技术应用现状及存在问题,提出了针对性策略。智能监测预警系统、无人机巡检技术、机器人巡检技术、数字孪生技术大数据人工智能决策系统等智能化技术在提升运维效率方面展现了巨大潜力,以此来推动智能化技术在变电站运维中广泛应用,提升电网整体运行效能。

城市路网交通信号分层分布式控制优化方法

合理的路网信号控制结构对提高城市交通系统运行效率具有重要意义。本文综合考虑控制性能和计算效率,提出路网交通信号分层分布式控制策略。在控制结构的上层,引入Webster方法实时更新周期时长;在下层,采用模型预测控制方法对交叉口信号控制问题进行建模,以最小化路网总行程时间为目标,优化信号绿信比,并利用Benders分解思路将原问题分解为独立求解单个交叉口信号配时方案的Primal问题和协调优化相邻交叉口间交通流交互作用的Master问题,提出一种基于Benders分解的双层分布式信号协调控制优化算法。通过两个实际路网算例,验证分层分布式控制方法的有效性,并针对上下层的控制方法设置对比实验。结果表明:基于Benders分解的分布式模型预测控制方法能求得接近集中式控制的整体优化解(路网总行程时间差在3.26%以下),在兼顾控制性能的同时大幅提升优化求解的计算效率,相较于集中式控制,计算时间减少的幅度可达42.24%;在不同实验场景下,分布式控制方法的控制效果均优于定时控制方法,路网总行程时间约减少9.40%~20.57%。此外,在上层加入周期优化层后,分层控制方法能根据实时交通状态调整周期时长,进一步提高交通系统的运行效率。

一种基于模型预测的城市园区分层分布式温控负荷需求响应控制策略

集中式需求响应控制策略在非理想通信环境中易受到不良影响,因此提出一种基于模型预测的城市园区分层分布式温控负荷需求响应控制策略,以达到辅助电力系统运行,平抑可再生能源波动,同时减少信息传输量,削弱非理想通信环境影响的目的。该文首先讨论典型温控负荷电热泵设备的二阶微分方程形式热力学参数模型。在此基础上,构建一种分层分布式需求响应控制策略,并将电热泵设备指数模型作为控制中心预测模型,进行电热泵设备模型预测,以减少数据传输量同时达到控制效果。最后完成模型预测不同校正时间间隔对目标跟踪以及可再生能源波动平抑效果的影响仿真分析。

微电网分层分布式能量优化管理

以系统经济性、环保性、供电可靠性为优化目标,提出基于多代理系统的微电网分层分布式能量优化管理策略,将传统集中式能量优化转变为包含细化变量定义域的微电源分布式计算、基于遗传算法的中心控制器优化、修正优化解的分布式并行调节以及生成最终解的全局协调这4个阶段的分层分布式能量优化,并将各微电源的运行特性与用户控制目标以约束条件的形式,分散到各阶段予以实现。在此基础上,分别针对微电网单目标与多目标优化问题,介绍了各单元代理在每个阶段的工作任务和协作关系,并利用MATLAB和JADE平台构建针对未来24 h的系统优化算例。计算结果表明所提分层分布式能量优化策略能够弱化对微电网中心控制器性能的要求,并且具有更快的运算速度和较好的优化效果。

光伏电站分层分布式自动功率控制技术

当前含有组串式逆变器的光伏电站,因单台组串式逆变器容量相对集中式小得多,同等容量情况下总逆变器数目大增,这给近年普遍含有组串式逆变器的大型光伏电站厂站自动功率控制系统带来了控制计算、存储容量不足和指令通信下发阻塞严重等问题。为此,文中提出了在中间层增设方阵自动发电控制(AGC)的分层分布式AGC系统结构。文中研究了光伏方阵AGC一体化产品技术实现方案、方阵AGC的功率分配算法与策略,并分析给出了方阵AGC与厂站AGC系统的协作配合策略。工程现场应用测试及仿真分析结果表明所提技术能有效解决当前大型组串式光伏电站AGC系统存在的问题。

主动配电网分层分布控制模式切换研究

大量可再生能源接入电网给配电网的控制带来了巨大挑战,传统配电网的被动控制已经不能满足对配电网能量双向流动的实时控制,发展研究主动配电网分层分布控制能实现对可再生间歇式能源的有效消纳及控制。文中将主动配电网(ADN)划分成3层控制结构,根据全局优化及馈线控制误差(feeder control error,FCE)提出定交换功率控制、区域协同控制、区域自治控制3种模式及它们之间进行主动切换的条件、方法。最后通过MATLAB/Simulink建立一个简单的ADN配电系统模型进行仿真,算例仿真结果验证了这3种模式之间切换的正确性及有效性。

基于自然频率的辐射状配电网分层分布式ANN故障定位方法

当辐射状配电网不同分支发生故障时,其故障电压行波经由不同分支组合的传播路径到达母线侧量测端,由量测端获得的故障暂态电压的自然频率及其幅值分布亦不相同。不同分支组合的行波传播路径与自然频率及其幅值分布之间存在着映射关系。可利用人工神经网络(ANN)强大的非线性拟合能力来反映此种映射关系,实现辐射状配电网的故障定位及分支识别。利用故障后四分之一工频周期时窗的零序电压自然频率作为分层分布式ANN模型的输入样本,先进行故障定位;再以自然频率对应的幅值作为输入样本,进行故障分支识别,故障距离和故障点所在分支编号作为其输出。大量电磁暂态仿真表明,该方法有效。

河北海域荧光法测定叶绿素含量周年季节分层分布

2006-2007年春夏秋冬在河北海域进行了四个航次分层叶绿素a调查,结果表明：春季（4月）,全海域表层叶绿素a平均值为0.65 mg/m^3（0.12-2.69 mg/m^3）,中层为1.02 mg/m^3（0.08-3.47 mg/m^3）,底层为1.03 mg/m^3（0.12-5.05mg/m^3）;夏季（7月）,全海域表层叶绿素a平均值为3.45 mg/m^3（0.63-11.28 mg/m^3）,中层为3.40 mg/m^3（0.88-11.50mg/m^3）,底层为3.37 mg/m^3（1.00-11.39 mg/m^3）;秋季（10月）,全海域表层叶绿素a平均值为5.83 mg/m^3（1.80-13.50mg/m^3）,中层为4.54±3.33 mg/m^3（1.60-12.80 mg/m^3）,底层为5.40 mg/m^3（2.50-12.70 mg/m^3）;冬季（11月）,全海域表层叶绿素a平均值为1.21 mg/m^3（0.47-7.79 mg/m^3）,中层为0.79 mg/m^3（0.47-1.41 mg/m^3）,底层为0.86 mg/m^3（0.39-1.93 mg/m^3）。总体趋势是春季唐山外部海域叶绿素a浓度较高.

基于多Agent系统的分层分布式电压无功协调控制系统

针对当前电力系统电压无功控制的特点,采用Agent思想,将处于各级调度中心的操作管理装置及现场控制级的各种无功控制设备看作是自治Agent,设计和构造了一种新颖的面向电力系统电压无功控制的分层分布协调式多Agent系统(multi-Agent system,MAS)组织结构。系统由调度级和协调控制级组成,调度级实现人机交互、区域Agent的信息管理、无功校正等功能,协调级由现场Agent组成,实现本地及区域间的协调控制。在电压无功控制系统中引入Agent域的概念来实现整个电力系统的管理,使其具有较强的扩展性和开发性。该系统有望实现电力系统这样一个分布式复杂巨系统的整体协调控制。

分层分布式电网故障诊断专家系统设计

电网故障诊断是保证电网安全运行的重要手段。针对我国目前自动化水平的具体情况 ,提出分层分布式故障诊断专家系统的设计思想 ,给出了系统的结构以及诊断方法和通讯问题的解决方案。用分层的方法解决诊断问题 ,在调度端采用开关信息诊断故障 ,在变电站端利用保护信息诊断故障 ,用广域网技术实现调度端与变电站端的通讯。而根据现场自动化装置的具体配置情况 ,系统可采用分布式方法达到硬件资源的合理应用。

含多微网稀疏通信优化的主动配电网分层分布式协调控制

针对多微网及主动配电网协调运行时控制目标的不同,通过多智能体系统构建含配电网级、微网级、元件级的三层协调控制架构,将调度管理过程分为配电网级智能体调度和微网级智能体调度两个部分,提出了稳态运行时主动配电网和多微网之间的互联、互动的新方案,并在元件级智能体上设计了一种基于分布式稀疏通信网络的二级优化控制器,可以实现微网内负荷波动时元件上电压、频率的快速恢复,以及联络线有功功率的精确分配。另外,为了分析通信时滞对多微网智能体之间协调控制的影响,根据图论的基本理论对通信拓扑进行了优化设计。最后,以一个含三微网群的主动配电网为例,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,验证了所提控制策略的有效性。

分层分布式Ad Hoc网络拓扑模型的研究

以战术互联网络应用环境为背景,对分层分布式Ad Hoc网络拓扑仿真模型进行了研究,提出了“分层分阶段拓扑生成算法”,拓扑仿真结果与实际网络拓扑特点相吻合。利用仿真平台GlomoSim,将不同网络拓扑连接情况的组网性能参数相比较,发现分层分布式Ad Hoc网络拓扑对系统组网效率影响较大。

分层分布式微机实时控制在水电厂的应用

本文研究了分层分布式微机实时控制与管理系统在水力发电厂中的应用。研究表明,这种网络结构对于中小型水电厂的监控是适宜的,它具有较高的可靠性与经济性。通过对最优化算法的有效处理,可使整个系统的实时性得到保证;对全系统信息进行了合理组织、划分等处理,使整个系统的信息管理具有较好的透明性。

分层分布式CAN总线光纤网监控系统

本文是设计了基于光纤CAN总线的分层分布式监控系统。该系统分调度层、站控层和间隔层。根据其输入输出的数字量和模拟量来界定链式STATCOM系统的各种状态并对各工作状态进行严密、实时的监控,已经应用于50MVAR链式STATCOM的分层分布式监控系统中。

分层分布式计算机控制智能灌溉施肥系统的设计与实现

在对国内外智能灌溉施肥系统进行调查分析的基础上,探索性的引入分层分布式控制系统结构,开发了分层分布式计算机控制智能灌溉施肥系统。该系统成功实现了自动控制、定时控制、周期控制、手动控制4种灌溉控制方式的和谐统一,每种控制方式既可单独运行,也可混合运行,同时该系统功能强大、软硬件全中文界面、操作简单、运行可靠。

电力系统分层分布式监控通讯模式的研究

电力监控系统是将现代的计算机技术、通讯技术和现代控制思想综合运用到发电厂的生产环节,是发电厂或变电站运行和管理的综合自动化系统。其中通讯技术是负责信息交换的软硬件技术的总称,通讯的网络拓扑结构决定了信息交换的可靠性和稳定性。现就通讯技术中的网络拓扑结构展开分析,提出了分层分布式监控系统的通讯模式,并将该模式在工程实践中加以应用,取得了满意的效果。

基于多协议转化分层分布数据库的农村水电站监控系统设计与应用

针对农村水电站计算机监控改造过程中监控系统大型化、现地控制安全可靠性低、多种智能设备通讯协议不一致等问题,基于GE-Cimplicity组态软件的HMI Plant Edit框架,采用Microsoft SQL 2000数据库分层分布式技术和协议转化技术,设计了基于多协议转化分层分布数据库的农村水电站监控系统。遂昌县应村水电站的应用实践表明,该组态软件框架编程简单、实用、省时、投资成本低,安全可靠。

基于多代理的综合能源系统分层分布式能量协调方法

综合能源系统能量的合理协调是确保其经济稳定运行的重要基础,提出了一种基于多代理系统(multi-agent system,MAS)的综合能源系统能量协调方案,构建了由本地层、能源中心层、网络层和系统层共同组成的分层分布式MAS结构模型。设定能源中心层代理及系统层代理作为MAS结构中的目标代理,均具备以经济性最优为目标的能量协调策略;同时基于合同网协议对不同层间代理的通信模式及策略进行定义,用以实现代理间数据的有序交互;最后,采用JAVA语言,在JADE软件平台上编写了所提出的MAS完整框架,通过修改后的IEEE5节点配电系统和7节点天然气系统仿真算例对方法进行验证,结果表明,在不同运行环境下,MAS均可稳定运行并生成综合能源系统能量协调优化策略。

FMS的分层分布式控制系统建模研究

建立了适应我国中小型企业发展柔性制造系统的分层分布式控制体系结构 ;同时提出了FMS分层分布式控制系统的建模方法。为了使控制系统中各功能实体具有局部自治能力 ,建立了CORBA基础的FMS分层分布式控制软件结构模型和通用报文传输模型。在遵循CORBA规范的Orbix2 .3c平台和VC6 .0的编程环境下 ,开发了FMS控制系统软件 。