基于遗传算法的分布式光伏配网储能优化配置研究

为了改善配网电能质量、实现配网负荷水平的调节,提出基于遗传算法的分布式光伏配网储能优化配置方法。在分析复合储能工作原理与蓄电池储能调峰优化的前提下,构建两阶段储能优化配置模型。第一阶段优化配置模型中,以最小电压波动、网损为目标函数,从而确定蓄电池储能的最佳接入位置。第二阶段优化配置模型中,将配网接入的最低储能设备总容量作为目标函数,从而实现储能设备容量的优化配置。通过最佳保留策略、交叉、变异率的自适应变化,对遗传过程进行优化。采用改进的遗传算法对两阶段储能优化配置模型进行求解,以此确定储能的最佳配置方案及运行优化策略。试验结果表明:该方法对配网储能进行优化配置后,配网电压波动指标明显下降至1.95%,并且网损值、电压波动指标大幅降低。该方法能够实现各类负荷的调峰,具有削峰填谷效应。

考虑容量差异的多储能SOC均衡控制策略

孤岛式直流微电网系统需要配置多组DESUs,以应对不同的负荷需求和能源波动。考虑DESUs具有不同容量时,由于线路中阻抗不匹配,SOC均衡效果受到严重影响,为此,提出一种考虑不同容量的多储能SOC均衡控制策略。首先,通过含加速因子的指数函数建立SOC与下垂系数之间的关系,提升下垂系数对SOC均衡后期变化的灵敏性,实现下垂系数的自适应调节。各DESU仅通过稀疏通信网络与邻居节点交换状态信息,并采用动态一致性算法获取全局平均状态信息。设计一种多目标控制器,其能够在补偿母线电压跌落的同时实现负荷功率的准确分配,消除不匹配线阻的影响,减少控制流程,减轻系统通信负担。最后,基于MATLAB/Simulink软件搭建了仿真模型,并在各种复杂工况下证实了所提控制策略的有效性。

基于改进鲸鱼优化算法的同步相量测量单元多目标优化配置

针对因配电网节点数目多但投资成本少造成的同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)供需不平衡问题,建立了考虑PMU配置个数、状态估计误差的PMU多目标优化配置模型,优化问题的目标是最小化所需的PMU个数和最小化状态估计误差。并提出一种改进鲸鱼优化算法来求解模型。首先引入非支配排序和拥挤度计算来选择并排序Pareto非支配解,保证算法求解全局最优值的能力,其次引入Levy飞行策略对鲸鱼优化算法的螺旋更新位置进行变异扰动,使算法不易陷入局部最优。最后,采用优化配置模型对IEEE 33标准节点系统进行仿真计算。结果表明,与遗传算法和粒子群算法相比,采用改进鲸鱼优化算法求解PMU多目标优化配置模型具有更高的可行性和有效性。

SDO实现技术研究

传统的分布式对象技术不直接支持用户将数据从一个源传播到多个目的地,而传统的公布-订购技术不能够实现远程方法调用,这两种编程抽象结合起来就产生了有状态分布式对象(Stateful Distributed Object,SDO)技术。本方介绍了SDO的概念,并研究了SDO的关键实现技术,包括SDO公布状态的实现、服务者和代理的创建,以及公布状态的更新。

框架结构线性黏滞阻尼器双目标同步优化布置研究

在结构减震设计中,寻找最佳的阻尼器布置方案使减震效果最大化是一个至关重要的问题。用状态空间法描述在地震作用下布置线性黏滞阻尼器的减震系统,求解结构动力响应。采用基因属性保留遗传算法对减震系统进行编码,引入并列选择法对两个性能目标进行处理,可以实现阻尼器的双目标同步优化布置。将本文与已有研究成果的多层及高层框架阻尼器优化布置方案进行对比,双目标同步优化方法在改进原结构响应目标(如层间位移)减震效果的同时,还可以改善其他种类结构响应(如楼层加速度)的减震效果,使得减震结构具有更加优越的综合结构性能。双目标同步优化方法可以高效处理双目标的阻尼器同步优化问题。

TENA中间件的设计与实现

TENA中间件是一个支持建立可互操作的实时分布式应用的分布对象计算中间件,本文描述了它的第二个原型设计与实现IKE2。IKE2结合了CORBA分布对象和匿名公布订购数据分发的概念以提供状态分布对象(SDO)这种编程抽象。IKE2采用C++基于ACE+TAO实现,其API依赖于编译时的类型安全以帮助保证运行时的可靠行为;使用了自动代码生成以减少应用编程人员的负担。

基于机会约束规划的DG与配电网架多目标协调规划

考虑分布式电源出力以及负荷的不确定性,提出了一种基于机会约束规划的DG与配电网架综合协调规划方法。依据概率密度函数分别对不可控分布式电源和负荷建立了多状态模型,进而获得配电系统多状态模型。以分布式电源位置及容量、线路升级改造、新增负荷点接入为优化变量,以设备投资成本、系统有功损耗、停电损失及购电费用为目标函数,建立了基于机会约束规划的DG与配电网架多目标协调规划模型。通过加权将多目标优化转化成单目标优化问题,采用染色体混合编码方式的遗传算法进行求解。算例仿真结果表明,基于机会约束规划对DG和配电网架进行综合协调规划,能够有效提升配电网的经济效益和供电可靠性,通过模型参数的灵敏度分析给出了置信水平的参考值和光伏单位造价对规划方案经济性的影响。

主动配电网多目标PMU最优配置

随着大规模的分布式电源(distributed generation,DG)接入及电网与用户互动增加,主动配电网状态估计结果与量测配置需要考虑更多不确定性因素。为加强对配电网的实时监测与控制,提高配电网运行态势感知能力,需要发展同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)。在计及DG与负荷不确定性的基础上,建立了考虑经济性、配电网状态估计精度以及节点电压越限概率的多目标PMU最优配置模型。以拟蒙特卡洛方法模拟DG与负荷的不确定性;基于两步式加权最小二乘方法,构建混合量测配电网状态估计模型,并利用改进的自适应多目标二进制差分进化算法进行求解,从而得到特定状态估计误差精度下的PMU最优配置Pareto非劣解集。通过IEEE 33节点配电网系统进行仿真计算分析,验证了所提模型与算法的可行性与有效性。

超级分布学习对象的研究

文章把学习对象(Learning Object,LO)与分布式计算中的超级分布对象(Super Distributed Object,SDO)结合起来,通过一定的技术扩充LO使之具有SDO的一些性质和功能,从而建立一种新的对象模型-超级分布学习对象(SuperDistributed Learning Object,SDLO)。SDLO可以为学生提供多种学习服务(Learning Service),它可以实现学习资源和学习服务的非集中式处理。该文介绍了SDLO的定义、内部结构、性质、功能和实现思想,最后对利用SDLO初步实现分布式远程教学进行了实验,目的在于促进分布式学习的研究。

基于贝叶斯理论的分布式多视角目标跟踪算法

为了有效解决传统单视角跟踪难于处理的目标遮挡问题,本文提出了一种分布式多视角目标跟踪算法.该算法首先基于贝叶斯理论,为多视角目标跟踪问题建立了分布式数据融合的概率框架;并利用粒子滤波器对所需后验概率进行近似,提出了自适应的观测模型和状态转移模型.各摄像机能够并行化地进行数据采集、处理、融合,而无需集中式处理单元;能够有效避免遮挡造成的误差传递,提高跟踪算法的鲁棒性.实验证明了本文算法的有效性.

基于订阅发布机制的中间件系统设计与实现

在分布式中间件系统中,分布式对象间需要频繁的进行信息交互,如何高效并且可靠的传输消息成为分布式中间件系统研究的关键之一;针对这些需求,提出了基于TAO的实时事件服务,利用订阅/发布机制搭建分布式中间件系统平台,建立适用于状态分布式对象订阅/发布的支撑环境;详细介绍了中间件系统中状态分布式对象的订阅/发布流程;最后针对该中间件系统平台进行了性能测试,在千兆以太网环境下,中间件系统传输时延随着事件大小的增加而增加,而且传输时延在网络传输中基本符合要求。

分布式仿真中通用态势可视化系统的开发研究

文章在分析了分布式仿真中传统态势可视化系统的基础上,提出了一种通用态势可视化系统的设计。它是基于面向对象的态势对象模型,使用基于消息的松散耦合方式实现态势对象与仿真通信模块相关联,通过态势模型配置解决了态势可视化的可组织性,态势对象定制解决了态势可视化的可扩充性,从而实现了通用的态势可视化系统。最后通过实践给出了通用态势可视化系统的特性和优点。

状态分布对象模型研究与改进

虚拟试验验证支撑框架是快速集成各个靶场任务,快速构造逻辑靶场的重要支撑平台,状态分布对象是实现基于分布式对象的新一代虚拟实验验证支撑框架的核心。通过给出虚拟实验验证支撑框架的分布式对象元模型,详细描述了状态分布对象的运行机制,重点研究了状态分布对象的订阅/发布机制,并提出了一种新的多实时事件通道单兴趣通道多缓冲队列的传输策略。该传输策略既充分利用多实时事件通道的传输效率,又有效规避了对其管理、调度和订阅匹配的开销问题,保障了大数据量传输时的服务质量。

不同端口柔性多状态开关对配电网运行调控能力的研究及对比分析

柔性多状态开关(FMSS)作为一种新型的可控柔性配电设备,能够有效实现对配电网的运行优化。以电压偏差和网损最小为目标,构建了含多端口FMSS的配电网多目标运行优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解得到Pareto最优解集,进而提出了以多目标综合提升比例占比为标准有针对性地筛选折中最优解,最后,以IEEE33节点系统为算例对不同端口数FMSS的优化能力进行了对比分析。结果表明,所提模型和算法能够有效改善系统的电压水平和网损,不同端口数FMSS的优化能力随着功率通道数的增多逐渐增强,但改善效果逐渐趋于饱和。

含柔性多状态开关的配电网多目标随机运行优化方法

柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)是一种具有潮流互济和电压支撑功能的新型电力电子装置。为了合理地发挥柔性多状态开关的潜力,在运行优化时可以考虑多个目标函数。提出含柔性多状态开关的配电网多目标随机运行优化模型,该模型以柔性多状态开关出力、常规开关的通断状态和动作时间作为优化变量,包含网络重构和柔性多状态开关调控2个子问题,可以采用双层规划模型的基本思想求解;通过场景树模拟分布式电源(distributed generation,DG)的出力情况,划分重构时段并以此为基础优化进行网络重构的时间,采用强度帕累托进化算法计算网络重构和柔性多状态开关出力的帕累托最优解集,并通过隶属度函数选择最终的运行方案;通过改进的IEEE-33节点配电网算例,验证了方法的有效性。结果表明,运行优化方法能够改善配电网的多个运行指标,并且在不同的分布式电源渗透率下均取得良好效果。

基于面向对象机制的TMN的网管系统的结构设计

文章探讨了面向对象的机制在系统管理中的运用。通过设置数据点信息采集、资源关联共享、结构化信息模型和总线型模块通信模式等办法,可寻求降低网络开销,支持多样部署,来动态管理系统资源,增强系统稳定性的途径,使系统能向网络管理人员提供更全面的知识,实现更优化的控制。

基于分治策略的分布式调度自动化系统稳态监控网络拓扑分析

电网拓扑分析是电网调度自动化系统的一项基础性工作,是联通电网模型和电网分析的桥梁,为电网调度员潮流计算、防误操作等等提供必要的基础数据。随着电网建设,网架结构逐步扩大,亟需一种方法在充分利用计算机资源的基础上实现高效率的网络拓扑分析。提出了一种基于分治思想的电网网络拓扑分析算法,通过结合电网模型的特点以及成熟的图论算法予以实现。同时将面向高级应用服务和面向监控服务的拓扑功能解耦,在不影响电力潮流计算等应用功能的基础上提高调度自动化系统集成效率,最后应用该算法编写并行的分布式电网拓扑分析程序,并展望了其应用前景。

基于统计学指标的配电网状态估计目标函数的性能分析

为了选取适合于配电网特点的状态估计目标函数,建立了基于统计分析,以无偏性、一致性和估计质量为指标的状态估计目标函数性能评价体系,利用评价体系,对在输电网状态估计中广泛应用的目标函数(WLS,WLAV,SHGM,MES)的配电网状态估计性能进行评价,根据评价结果得出MES性能优越,是传统算法的最佳目标函数,且线路模型对低精度的负荷伪量测影响较大。以三相平衡PG&E-69系统和三相不平衡IEEE-33系统为测试网络验证该评价体系的合理性。

有源配电网动态重构的状态分裂多目标动态规划算法

分布式电源的大量并网给配电网运行带来较多不确定因素,该文对计及运行风险的有源配电网日前动态重构展开研究。在提出用以衡量配电网运行风险的系统综合运行风险指标的基础上,建立兼顾运行经济性和安全性的日前多目标动态重构模型。针对该多目标多时段的复杂数学模型,基于动态规划算法的思路提出状态分裂多目标动态规划算法对其进行求解,即在得到每个时段的Pareto最优静态解集的基础上,通过采取状态锁定措施获取各时段的允许状态集合;然后,根据所优化的多个目标,将每个时段状态按其序列距离向量的Pareto前沿数目分裂为多个子状态,并基于分裂后的子状态参与下一时段的多目标寻优,从而最终得到Pareto最优日动态重构方案。最后,对含有风机和光伏的IEEE33节点配电网络进行动态重构仿真,得到兼顾日运行成本和日运行风险的Pareto最优动态重构方案,验证所提模型和算法的有效性。

基于PMU的配电网状态估计

分布式能源的接入、网络结构的复杂性以及量测数据冗余不足,使配电网状态估计的精度较低。针对量测数据精度不高的问题,引入同步向量测量装置(Phasor Measurement Unit,PMU)以提高状态估计的精度;针对配电网状态估计中应用最多的加权最小二乘法(Weighted Least Squares,WLS)对量测数据精度要求高、抗差能力差的缺点,结合Huber算法和多目标函数抗差估计算法改进了加权最小二乘法,提出三目标函数型预抗差状态估计。通过对迭代次数的判断并结合WLS、Huber算法和指函数型目标函数的优点确定选用哪种目标函数。算例分析在IEEE33节点系统中展开,结果表明,加入PMU有效提高了量测数据的准确性。三目标函数预抗差算法比WLS估计精度高、抗差性强,验证了所提算法的有效性。