电力动态负荷数据概率区间预测方法设计

电力负荷具有较大的波动性,且负荷数据存在噪声、缺失或异常值等问题,影响概率区间预测结果的准确性。为此,提出一种优化的电力动态负荷数据概率区间预测方法,并对该方法展开验证分析。根据当前预测需求及标准的变化,对电力动态负荷数据预处理,计算动态负荷数据概率感知区间合适值,压缩概率感知区间范围。采用多层级的方式,细化负荷数据概率区间预测范围。设计电力动态负荷数据概率区间预测流程,采用多目标PF-Elman集成处理,实现概率区间预测。测试结果表明,此次所设计的动态负荷数据概率区间预测方法最终得出的APFE值均被较好地控制在4以下,当前所设计的预测方法更加灵活、高效,预测的效率更佳,预测结果的区间覆盖率都在95%以上,具有实际的应用价值。

基于GPS同步技术的电力动态监测系统的设计

设计了一种基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置,用于广域测量系统(WAMS),实现对电力系统关键相量的实时监控。采用基于GPS同步时钟和数字信号处理器(DSP)实现的PMU利用DSP的输入捕获功能,在进行捕获GPS的PPS信号的方法的同时,也对捕获采样信号的频率进行跟踪。采用过零点采样与傅里叶算法相结合,进行信号采样和数据的处理,避免了因频率变化而引起数据误差,提高了PMU的采集精度及抗干扰性。

基于计量自动化系统的电力动态交易结算方法研究

介绍电力动态交易结算方法研究的背景和意义,提出电力动态交易结算的2种计算模型,最后设计出适用于云南保山供电局营销结算的电力动态交易结算系统。该结算系统以保山供电局"四合一"计量自动化系统中的数据作为基础数据源,实现保山供电局实时分类转供和综合转供电量交易结算自动计算,大幅度提高了工作效率和结算的可靠性。

基于改良和声搜索的电力系统动态经济调度

针对电力系统动态经济调度(Dynamic economic dispatch,DED)问题提出了一种改良和声搜索算法(Reformed harmony search,RHS)求解。RHS在原始和声搜索算法的基础上进行了四方面改进:第一,以100%概率执行和声记忆步骤,排除了随机化步骤。第二,使用基于混沌序列的随机数对基音调整率进行扰动,使其在整个迭代过程中始终处于动态变化的状态。第三,根据当前和声记忆库获得每个变量的动态上下限,以此确定基音调整步长。第四,引入了一种全局搜索步骤,该步骤根据全局最优和声向量对当前和声向量进行更新。上述四个步骤有利于提高RHS算法的收敛性、种群多样性以及对问题的自适应性。实验表明,RHS在求解三种DED问题时能获得比其他两种算法更低的发电成本,因此,它具有更好的优化性能,是求解DED问题的一种有效方法。

基于广域测量系统的电力系统动态仿真验证策略

对后验仿真准确度的研究是电力系统仿真可信度研究的重要组成部分,但当仿真与实测有差异时,如何进行仿真验证工作成为一个难题。根据广域测量系统(WAMS)能够提供独立于模型和参数的动态过程同步数据的特点,提出了基于WAMS的电力系统分层分块的动态仿真验证策略。分层策略利用电网由不同电压等级所组成的特点将电网分层,在不同层次上进行仿真验证;分块策略则是利用电网结构按照元件和区域的思想将系统进行解耦来实现仿真验证。通过上述策略,将WAMS量测值作为电网数值仿真的动态等值输入,实现了仿真的解耦,缩小了定位引起仿真误差元件的区间。结合电力系统仿真软件PSS/E给出了基于WAMS的分层分块仿真验证策略的工程实现途径。

基于相似理论的电力系统动态等值精确度量化评价方法

提出一种基于相似理论的电力系统动态等值精确度量化评价的方法。首先,利用Prony算法提取原系统和等值系统故障下的动态特征,即不同阶数的振荡模式,基于相似理论寻找原系统和等值系统振荡模式中的相似部分。然后,根据相似振荡模式中的频率、阻尼、幅值等信息定义动态等值频率相似度和阻尼相似度2个指标。该指标能够精确量化原系统与等值系统动态特性方面的近似程度,且其物理概念与发电机机械参数及控制环节参数相关,可作为判据指导其优化调整。南方电网动态等值案例证明了量化评价方法的合理性及其指标在发电机聚合控制器选取中的应用。

电力系统动态模拟中可控负载的设计

针对电力系统负载的多样性和时变性,提出了一种应用于电力系统动态模拟的可控负载的设计方案。它采用双三相桥结构及脉宽调制控制策略,通过M atlab S im u link仿真实验,证明了该设计方案的有效性和优越性。

电力系统动态仿真中模型参数不确定性的定量分析

由于电力系统动态仿真模型中负荷参数存在不确定性,这使仿真结果的可信度受到影响。在研究负荷参数不确定时,采用传统蒙特卡罗分析法仿真次数过多、仿真时间过长,而采用轨迹灵敏度法又不能给出参数不确定性影响的定量表示。因此采用了一种将轨迹灵敏度法与概率分配法相结合的方法,定量分析负荷参数的不确定性对动态仿真结果的影响。在4机2区域系统上的仿真结果表明,该方法不仅能够快速分析对仿真结果影响较大的主导参数,而且能够直接输出响应与主导参数之间建立的最合适阶次的多项式关系,定量分析参数的不确定性。因此文中方法能够快速清晰地量化出主导参数的不确定性与系统稳定度之间的关系。

电力市场中的电价动态特性及灵敏度分析

通过比较任意摄动参数在微分方程动态解的泰勒展开多项式中的系数,获得了求取电力市场动态灵敏度的方程,并进一步对方程的动态特性进行了讨论。依据所提出的方法,以新英格兰39节点系统为例,计算了市场参与者成本函数对电价动态变化的影响。仿真结果表明,市场运营商可以依据各电价水平下市场参与者的灵敏度因子及电价上限来制定不同电价水平下的各参与者报价函数与基准成本函数的比例,且该比例应随着市场电价的上升而减小;或通过适当增大市场的信息发布周期来稳定电价。

电力系统动态仿真中参数不确定性影响的评估

电力系统仿真模型中存在不确定参数,动态仿真结果的可信度因此受到影响。基于暂态稳定约束最优潮流,提出一种评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的方法。通过构造一组非线性优化问题,确定参考系统中待评估变量动态性能的边界轨迹,以此作为评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的依据。运用连续线性规划方法求解这组优化问题,所提出的评估方法的有效性在IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统上得到了验证。

基于差分进化算法的动态环境经济电力系统调度优化

电力系统动态环境经济调度优化隶属于非线性优化问题范畴,并具有多目标、高维、多约束条件等特点。经典的数学规划方法无法处理此类复杂问题。为此,提出了新的方法来解决这个问题。首先,通过代价惩罚因子将双目标优化问题转化为单目标优化问题。然后,设计启发式搜索策略来解决调度问题中的爬坡约束、动态电力平衡约束。采用启发式策略修正解决方案,能够提高群体的多样性,拓展搜索空间。基于优先列表的启发式策略能够使能耗低的火力发电机拥有更高的优先级进行更多的电力输出,以得到更优的调度解决方案。最后,改进差分进化算法,以加快搜索的速度并提高解决方案的质量。

电力故障动态记录装置的设计与研究

介绍了电力故障动态记录装置硬件部分的设计。针对当前电力故障动态记录装置在分析处理算法的效率和精确度上的不足,研究并提出了迭代傅里叶算法与测频算法。这些算法已被成功应用在电力故障动态记录装置开发中。

电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时间控制器

主要阐述开关跳合闸时间控制器的实现原理。该控制器由前置器和后台计算机两部分组成,前置器主要由89C51单片机实现,后台计算机利用UDP协议与前置器进行通信。该控制器的作用是实现模拟电力系统继电保护装置的动作行为,实现对动态模拟实验室各开关跳合的各时序控制,该控制器对变压器侧开关可进行三相操作,对线路开关可进行三相操作,也可进行分相操作,最多可设置13组不同的时间。

动态电力系统求取最近鞍点分岔边界的新方法

定义系统当前运行点到鞍点分岔点的欧式距离为动态电力系统的电压稳定裕度(负荷裕度),该裕度衡量动态系统稳定运行的负荷增长承受能力。提出了寻求关键特征值的指标,通过该指标,可以给出发生鞍点分岔的初始负荷增长方向,保证系统在到达鞍点分岔点之前不会遭遇其他分岔点。也提出了参数空间下求取动态电力系统发生最近鞍点分岔边界的迭代算法,分析并判断了系统到达该分岔点对应的最危险负荷增长方式。采用IEEE3节点和IEEE57节点仿真系统进行方法验证,仿真结果显示该算法的有效性和良好的收敛性。

电力系统动态模拟技术

介绍了基于COM(串行通信端口)的分布式电力系统动态模拟技术和基于PLC(可编程逻辑控制器)的多层数字控制网络电力系统动态模拟控制技术的基本结构和技术要点。其中前者的硬件为模块式结构,软件为组件容器中的若干组件库;后者则用多层数字控制网提高了系统的可靠性、灵活性和可扩展性。

巨型浮吊船电力系统动态响应的联想记忆识别

巨型浮吊海洋工程船的作业依赖于船舶电力系统的稳定运行。这类船上大功率变频器、大功率交流电机等设备的大量应用,使得控制系统受干扰影响严重,检测到的动态响应常常含有干扰成分,给电力自动化设备的反馈控制带来了困难。联想记忆具有按信息内容检索的功能,可以模仿人脑进行联想,处理缺损和不确定的信息,具有容错功能。根据联想记忆原理,运用Hopfield网络结构,对Hebb学习规则进行了改进,构建了自联想离散Hopfield网络。该网络通过对动态响应标准样本进行学习,得到了稳定模式,在受干扰污染、信息缺损的巨型浮吊船电力系统动态响应的识别中表现出了良好的滤除干扰的能力。

基于小信号分析的电力电子负载动态特性研究

电力电子负载(power electronics load,PEL)作为新型电气实验模拟负载装置,不仅可以模拟多种负载装置对电源产品进行多种检验测试,而且能把被测电源设备的能量回馈给电网,是一种绿色环保节能设备。但在恶劣的工况下PEL的动态性能与模拟指令电流突变,被试电源(device be tested,DBT)电压突变和电网电压变化有关,为了抑制上述扰动对PEL的影响,提出了一种基于功率平衡的前馈控制和基于风电并网的低电压穿越技术。并使用仿真和实验验证前馈控制方法的正确性和有效性。

混合型电力有源动态无功和谐波补偿装置在煤矿电网中的应用研究

针对6 kV煤矿供电网中产生不同频率和幅值的谐波,造成了电能质量下降的实际情况,提出一种混合型电力有源动态无功和谐波补偿装置的拓扑结构。通过对研制的一套小功率的实验室样机进行无功补偿和谐波抑制的实验,证明了该混合型电力有源动态无功和谐波补偿装置具有结构简单、操作方便、实时性强、谐波补偿效果好的特点,具有很好的实用价值。

类进化算法驱动的动态电力经济调度优化

动态电力经济调度(Dynamic Economic Dispatch,DED)属于一种在时间和空间上相互耦合的多阶段动态决策问题,一般被转化为一个高维的约束数值优化问题来求解.本文提出了一种新型全局优化算法--类进化算法(Cluster Evolutionary Algorithm,CEA),并将其应用于DED问题的计算.CEA通过聚类过程在进化个体间构建一定结构的连接关系,并利用这种虚拟的簇类化组织来协调和控制群体的优化计算过程,提高算法对高维问题空间的搜索效率和抗早熟能力.在仿真实验中2个DED测试系统被用于对CEA的性能进行检验,其所得最佳计算结果要好于目前已报道的最优解,而实验统计数据则显示CEA是一种求解DED问题可行且有效的方法.

低压配电网中单相动态电压恢复器与电力系统之间的能量流动

动态电压恢复器(DVR)工作时流经全部负载电流,其输出能量的大小则会影响储能单元充放电时间的长短。详细分析了同相位补偿、故障前补偿和最小能量补偿3种方式下DVR能量流动的规律。同相位补偿时,输出的电压最小,但在大多数时候可能输出的能量较大;故障前电压补偿方式下只要是电压发生暂降,必然需要向系统提供有功和无功才能满足控制的需求,这就对储能单元的功率输出提出了较高的要求;最小能量补偿方式下,指定补偿角的选取是关键。能量流动中有功功率的确定是配置储能单元额定储能量的前提,同时也是控制单元实现和执行补偿策略的理论依据。Matlab的仿真结果证明了以上结论。