基于广域信息的非线性全局综合控制器

随着同步相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用,开展基于广域测量系统(WAMS)的广域控制的研究具有重要的理论和实际意义。由于电力系统稳定问题本质上具有全局性,因此在电力系统的控制规律中引入广域信息可进一步改善系统的动态性能,提高系统承受大扰动的能力。该文采用全系统惯性中心坐标,以发电机转子角距离稳定平衡点最近为控制目标,以汽轮发电机组励磁电压与汽门为被控对象,应用非线性控制的逆系统理论分析了多机系统中励磁与汽门系统的可逆性,并设计了基于广域信息的非线性全局综合控制器,实现了“局部控制,服务全局”的控制策略。通过4机系统的数字仿真对比了该非线性全局综合控制器与常规PID控制器、非线性分散综合控制器的控制效果,结果表明,基于广域信息的非线性全局综合控制器更能减小系统的过渡时间、振荡次数及振荡幅度,更能增加系统的故障临界切除时间,增强系统的暂态稳定性。

不健全广域信息下时滞非线性鲁棒综合控制器设计

同步相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用为基于广域测量系统(WAMS)的广域控制提供了实现条件。由于远方反馈信息的不健全和时滞影响,基于广域信息的闭环电力系统将是一个时滞非线性系统。针对这种时滞非线性系统,结合逆系统理论和鲁棒H∞控制理论,提出不健全广域信息下考虑时滞影响的非线性鲁棒综合控制器的设计方法。首先,应用逆系统方法将强非线性电力系统进行线性化,然后,根据广域信息的不确定性,推导具有干扰输入的时滞线性系统模型,最后,应用线性矩阵不等式(LMI)理论设计该线性系统的鲁棒反馈控制律,进而得到原非线性电力系统的最终控制规律。时域仿真结果表明,当考虑广域信息的不健全和时滞影响时,非线性鲁棒综合控制器仍具有较小的系统过渡时间、振荡次数及振荡幅度,能大幅度增加系统的故障临界切除时间。

基于逆系统方法的非线性最优控制

基于逆系统方法和线性二次型调节器(LQR)最优控制理论,提出了非线性系统中控制器的一般设计方法,并验证了应用逆系统方法线性化后的线性系统的二次型最优状态调节控制的性能指标等价于原非线性系统的扩展二次型最优输出调节控制的性能指标,从而说明在线性系统下设计的最优控制器也是原非线性系统的最优控制器。同时,以电力系统为例,设计了基于广域信息的非线性全局综合控制器,该控制器的性能指标保证了发电机端电压的恒定和机组间的振荡最小。仿真结果表明,与常规控制器相比,非线性全局综合控制器更能减小系统的过渡时间、振荡次数及振荡幅度,更快地使系统的功角和电压趋于稳定。

探索开放式图书采访工作新思路

采访工作是图书馆最基础的工作。文章针对出版发行渠道的多元化 ,提出了图书采访工作应改变传统的采购思想和采购方法 ,建立与形势发展相适应的采购新思路新方法。

考虑时滞影响的分层非线性全局控制器的设计

提出了基于广域信息的分层控制器结构，第一层是负责计算全局信息如功角中心、角速度中心的广域控制器，第二层是将本地测量信号与全局信息相结合以得到控制规律的本地控制器．同时，为了克服基于LQR的非线性全局控制器易受时滞影响的弊端，基于LMI的H∞控制理论提出了新的涉及时滞影响的非线性全局综合控制器．四机系统的仿真结果表明，当考虑广域信息的时滞影响时，该控制器仍能快速平息系统的振荡，提高系统的稳定性．

考虑时滞影响的分层非线性全局控制器的设计

提出了基于广域信息的分层控制器结构,第一层是负责计算全局信息(如功角中心、角速度中心)的广域控制器,第二层是将本地测量信号与全局信息相结合以得到控制规律的本地控制器.同时,为了克服基于线性二次调节的非线性全局控制器易受时滞影响的弊端,应用线性矩阵不等式的H∞控制理论提出了新的计及时滞影响的非线性全局综合控制器.四机系统的仿真结果表明,当考虑广域信息的时滞影响时,该控制器仍能快速平息系统的振荡,提高系统的稳定性.

运用Normal Form变换确定故障临界切除时间的有效性分析

推导了原系统空间(X空间)中稳定边界的表达式,通过判断持续故障轨迹何时与它相交可以求取临界切除时间,并与线性系统空间(z空间)中求取的临界切除时间作了比较:采用Normal Form变换方法在原系统空间中求轻微故障时的临界切除时间较有效,而在线性系统空间中求严重故障时的临界切除时间较有效,最后对这两种情况进行了对比分析。

首都图书馆新馆建设漫谈

首都图书馆新馆建设漫谈于广亮，石恩光（首都图书馆）首都图书馆新馆建设，经过许多同志的多字努力，正酝酿着重大的突破性进展。即将展现在我们面前的“首图”新馆是一座既有现代文明精神风采，又不失传统文化儒雅气度的大型公共建筑。它风格独特标识明显，环境优美清新...

计及风险的市场环境下电力系统安全可靠性研究

从风险的角度对电力市场环境下的电力系统安全可靠性问题进行了再认识。在竞争的电力市场中,由于各发电公司、电网公司、供电公司分属不同的经济实体,导致在系统运行和规划设计中对影响系统安全可靠性因素的考虑与传统电力系统存在巨大的区别。针对市场环境下电力系统的安全可靠性问题,作者从电网规划、电网运行、辅助服务、反事故自动装置、安全可靠性的实现等几方面进行了探讨,指出:经济性和安全性不再表现为两个独立的指标,安全性将融入经济性中,传统电力系统中的安全性指标将不再单独存在,而只是作为可能给相应公司带来经济利益的一种措施;传统电力系统中的某一安全性指标在市场环境下是否会得到执行、执行到何种程度将取决于这一指标的执行是否会给相应的公司带来经济利益。针对这一变化,在传统电力系统运行安全可靠性实现的基础上,在电力市场环境下提出了基于社会效益最大化和在不影响电网公司用户经济利益前提下的电网公司效益最大化的两种系统运行安全可靠性的实现方法。该方法为市场环境下电力系统安全可靠性的经济实现提供了新的思路。

基于轨迹几何特征的暂态不稳定识别

提出一种基于实时测量的暂态不稳定在线识别方法,其能够用于触发某一类离散紧急控制措施。该方法通过在每一采样时刻观测等值系统故障后轨迹的几何特性,提前判别系统的稳定性,预测系统稳定性的最佳模式在每一采样时刻动态决定并刷新。与以往扩展等面积准则不同,该方法无需计算等值系统的不稳定平衡点,能够克服在静态扩展等面积法则中使用的一些假设限制。使用IEEE 50机测试系统算例证明了该方法对于识别复杂区间同步失稳问题的可靠性和有效性。

基于相轨迹凹凸性的电力系统暂态稳定性识别

随着基于GPS的功角测量技术在电力系统中的广泛应用,在线识别系统不稳定成为可能,其对于暂态稳定紧急控制具有重要意义。该文研究了一种更快的在线暂态不稳定识别方法。在严格证明了一个猜想正确性的基础上,提出了一种改进的不稳定性识别方法,该方法仅使用了观测数据,而不受运行时刻网络的结构、系统参数和模型影响。证明过程中,模型计及了阻尼参数的影响,从而保证了证明过程更加合理。文中根据系统轨迹的凹凸性定义,还提出了一种新的判据指标?k,用来识别系统的不稳定。仿真结果显示了该识别原理的正确性,以及能够更快地更有效地识别出系统不稳定。由于该方法的可靠性和要求很少的计算量,能够实际应用于失步保护设计中。

基于广域轨迹信息的多机系统暂态不稳定性快速预测方法

广域动态信息系统的建设和同步相量测量技术的发展为实时监视和预测电力系统暂态稳定性奠定了物质基础,采用广域动态轨迹信息协调决策全网紧急控制措施的实施会大大提高控制措施的正确性和有效性。文章提出了一种基于轨迹几何特征识别多机系统暂态不稳定性的方法,并利用结构保持模型下的暂态能量函数分析了所提方法的正确性。算例结果表明该方法具有较高的可靠性和较少的计算量,对系统模型参数有较强的鲁棒性,有望用作基于新一代广域测量系统(WAMS)的暂态稳定紧急控制的启动判据。

基于供需双方可靠性竞标的辅助服务交易新机制

在竞争的电力市场中,各发电公司、电网公司和供电公司分属不同的经济实体,这导致在系统运行、规划和设计中对于系统安全可靠性因素的考虑与传统电力系统存在着巨大的区别。市场环境下的电力交易应由供需双方共同确定,基于这一原则,作者通过求取辅助服务所导致各节点供(用)电可靠性增加值及用户乐于为该可靠性增加值所支付的费用,在电网安全性供给方与电网安全性需求方(即辅助服务提供商与对电网安全性提出要求的用户)之间建立了一种等价关系,使得用户对电网使用的安全可靠性和提供辅助服务之间具有了可比性。以此为基础,在电力系统运行中提出了一种基于供需双方竞标的辅助服务交易新机制。最后,以IEEE32机24节点可靠性测试系统为例,检测了所提模型的合理性及算法的可行性。

基于自适应解列的电力系统解列面快速搜索

当遭受大干扰电力系统的失稳模式确定后,针对快速寻找该失稳模式下的解列面的关键问题,提出了电力系统解列面快速搜索的多级收缩图分割算法.该算法将电力系统表示为有向加权图,其优化目标为解列后各孤岛内发电机和负荷不平衡尽可能小.算法具有时间复杂度小、计算速度快的特点.基于C++语言编制了算法程序,对某省网212节点系统进行了解列面搜索仿真计算,解列程序在普通的计算机上找到合适的解列面只需要20 ms,满足自适应解列的快速性要求.

应用临界失稳模式预测判断电力系统解列面的新方法

为故障后临界失稳的电力系统确定解列断面以平息系统振荡可以防止系统完全崩溃。文章首先在基于流形变换的方法预测电力系统临界失稳模式的基础上,用预测到的临界失稳模式对系统中的发电机进行分群;然后将系统接线图转化为节点带权的无向图,用图论的方法寻找应切除的支路集合,使得每个机群的不平衡功率最小,从而构成系统的解列面:最后采用新英格兰10机39节点系统作为算例,用预测到的临界失稳模式搜索、判断系统故障后的解列面。后续仿真表明,按上述方案解列系统能够尽快平息各机群的振荡。

基于电力系统同步多参量测量的自记忆轨迹预测算法

基于大气运动自记忆预测方法,导出了使用历史观测的多状态量预测电力系统微分方程中某一状态量的自记忆数值预测计算公式,并提出了基于广域测量系统的电力系统功角综合预测方案。该方案在每一采样时刻首先基于临界机组不平衡功率的拟正弦特性使用正弦三角函数滚动预测临界机组不平衡功率的变化,然后使用多个同步状态量的自记忆预测公式预测临界等值机组的角速度和功角。IEEE145节点系统和某省网实际系统仿真结果显示该方案具有精度高和稳定性好的优点,其能够稳定可靠地预测未来0.4s系统轨迹的变化。

求解电力系统暂态稳定域边界的方法研究

从稳定域估计的理论依据出发,详细分析了基于Lyapunov函数和基于非线性系统稳定域边界拓扑特征的两类方法,其中绝大多数方法都是在已知主导不稳定平衡点的前提下确定稳定边界的,而主导不稳定平衡点的确定在大规模电力系统中是一个非常困难的问题。为了避免主导不稳定平衡点的求取,提出了根据电力系统故障后轨迹的凹凸性特征确定稳定边界的方法,并以单机无穷大系统为例阐述了该方法的理论与算法,并对其在多机系统中的应用做了探讨。

轨迹凸凹性判据在不健全广域信息条件下的可靠性研究

基于局部惯性中心轨迹的几何特征，提出了一种识别系统暂态不稳定性的判据以及相应的多机系统暂态不稳定性识别方案，并在系统局部惯性中心参考坐标下基于广义势能函数推导了判据的离散表达形式．该方案摆脱了因求取全局惯性中心导致的不稳定性识别方法在实际应用时的限制，能够准确地识别出系统中具有局部广域信息条件区域内的不稳定性．IEEE50机145节点系统仿真结果表明：当失步机组具有观测条件时，使用该判据仍然能够正确判别出系统的稳定性，全系统轨迹信息的不健全程度只会导致不稳定性识别时间的不同，相对于传统时域仿真方法，该方法能够提前0．3～1S识别出系统失稳．

可持续发展是新的人类中心主义——兼评自然中心主义的理论错误

二十世纪以来,随着社会历史的发展,人和自然的关系不断恶化、环境污染严重,生态平衡遭到破坏,思想界的先哲不断地对这个问题作出自己的思考.这几年来,我国的理论界也对此问题展开了深刻的探讨。

基于阶梯碳交易的多微网电能合作运行优化策略

针对多微网系统,提出一种基于阶梯碳交易的多微网电能合作运行优化策略。首先,建立多能源形式协调的微电网模型,在建立的模型中加入碳捕集和电制氢装置组成的低碳装置,并且加入阶梯碳交易模型对多微网碳排放进行约束,然后建立多微网电能合作模型;策略分为日前和日内调度阶段,在日前调度阶段,多微网采用改进交替方向乘子法,实现运营成本最小化的目标;在日内调度阶段,采用滚动优化策略,优化设备调整和采购能源调整的运行成本和惩罚成本。最后,仿真验证所提出策略,结果表明:策略在降低成本和碳排放方面是有效的,并且分析阶梯碳交易参数对多微网低碳性和经济性的影响。