基于分层约束强化学习的综合能源多微网系统优化调度

构建多微网系统是消纳可再生能源、提升电网稳定性的有效方式。通过各微网的协调调度,可有效提升微网的运行效益以及可再生能源的消纳水平。现有多微网优化问题场景多元,变量众多,再加上源荷不确定性及多微网主体的数据隐私保护等问题,为模型的高效求解带来了巨大挑战。为此,该文提出了一种分层约束强化学习优化方法。首先,构建了多微网分层强化学习优化框架,上层由智能体给出各微网储能优化策略和微网间功率交互策略;下层各微网以上层策略为约束,基于自身状态信息采用数学规划法对各微网内部的分布式电源出力进行自治优化。通过分层架构,减小通信压力,保护微网内部数据隐私,充分发挥强化学习对源荷不确定性的自适应能力,大幅提升了模型求解速度,并有效兼顾了数学规划法的求解精度。此外,将拉格朗日乘子法与传统强化学习方法相结合,提出一种约束强化学习求解方法,有效地解决了传统强化学习方法难以处理的约束越限问题。最后通过算例验证了该方法的有效性和优势。

环境风下高铁双弓-网系统动态受流特性研究

为了研究环境风对高速铁路双弓-网系统动态受流性能的影响,首先,以位于我国西部大风区的兰新高铁为研究对象,基于模态分析法建立双弓-网耦合系统模型;其次,运用空气动力学理论推导作用于接触网线索上的环境风载荷;然后,考虑横风向空气阻尼的影响,探究空气阻尼作用下双弓受流特性;最后,采用4阶自回归(autoregression,简称AR)模型建立接触网沿线脉动风场,着重分析风速和风攻角对双弓受流的影响。结果表明:横风向空气阻尼对双弓受流产生的影响较小;脉动风下风速越大则风向越趋于垂向,双弓受流性能更易恶化;后弓受流性能相较前弓对风速和风攻角的变化更加敏感。双弓-网系统风振响应分析可为优化风环境下弓网受流质量和接触网防风参数设计提供参考。

基于非零和博弈的互联异构多微网系统电热碳优化调度策略

微电网规模随着新能源渗透比例的提高与日剧增,然而由于缺乏灵活的能量转移机制,针对单个微电网的低碳经济调度优化效果有限。有效利用多微网系统内部的结构差异,实现能源在空间与时间双重维度上的流动对促进新能源电力系统低碳经济发展具有重要意义。为此,该文在考虑多微网功能区差异的基础上,运用纳什谈判思想,制定了计及电、热、碳能源交易的多微网系统优化调度策略。首先,针对微网功能区差异性构建基于居民区、商业区与工业区的多微网系统运行框架;其次,根据不同功能区的负荷特性构建了计及电、热负荷可替代性的需求响应模型;最后,以纳什谈判思想为基础,结合交替方向乘子法与商业求解器达成多微网间电、热、碳互利共赢的交易策略。算例分析验证了所提方案能够在实现多微网隐私保护的前提下全面提高系统运行的低碳性与经济性。

储能VSG并联组网系统的有功振荡特性分析及其改进策略

储能虚拟同步机(VSG)通过模拟同步发电机的转子运动方程,使得储能变换器具备一定的惯量支撑能力,但不可避免地引入有功动态振荡等问题,特别是在储能VSG并联组网系统(ESVPNS)中该问题更为突出。为此提出一种抑制ESVPNS有功动态振荡的有功前馈补偿改进控制策略,利用包含虚拟惯量与一次调频参数的一阶低通滤波环节构造有功前馈项,通过调节前馈参数提升ESVPNS抑制有功动态振荡的能力,在既不依赖通信又无需微分运算的前提下,不影响ESVPNS有功的稳态均分效果。建立包含有功前馈环节的ESVPNS小信号数学模型,并详细给出前馈参数的设计过程。MATLAB/Simulink仿真对比结果验证了所提控制策略的有效性与优越性。

含电动船充电站的海岛光储微网系统容量优化配置

海岛光储微电网作为电动船充电站的主要电能来源,其容量配置受到电动船需求不确定性的影响。提出了含电动船充电站的海岛光储微网系统容量优化配置方法。首先,结合电动船的用能特点对其充电站的电能需求进行分析;然后,以综合经济成本最小化为目标函数构建了考虑电动船能耗不确定性的海岛光储微网容量配置鲁棒优化模型;最后,通过仿真实验验证了本文构建模型的有效性和合理性。仿真结果表明,所提模型得到的微网容量配置方案可以有效保证电动船的电能供应,方案的选择与决策者对供能可靠性和经济成本的偏好程度有关。

基于强化学习的电-气-热多微网系统定价策略

随着能源交易的逐步市场化,含电-气-热的多微网系统中微网服务商的零售价定价策略将影响到系统的运行和所有参与者的利益。为研究微网服务商的定价策略,首先详细描述了电-气-热多微网系统内部交易过程并建立了系统模型。随后这一定价问题被描述为斯塔克尔伯格博弈,并证明了该博弈存在唯一的均衡解。为保护各主体隐私,提出了一种基于强化学习的求解方法以求解存在时间耦合的斯塔克尔伯格博弈。算例研究表明,该方法准确有效地解决了所提出的定价策略问题,微网服务商和各微网均采取了有效策略以保证自身利益。同时,该方法有效保护了市场参与者的隐私并展现了良好的计算性能。

多站融合交直流微网系统分析

为解决供电服务质量较低的问题,本文在变电站改造项目建设中应用“多站融合”理念,使能源站、数据中心、变电站、换电站等融入系统中,构建交直流微网系统,负责多个微网站点之间的数据交互、能源交换,为用户提供清洁高效的能源。研究结果表明,交直流微网系统是能源用电负荷的纽带,具备保护、协调控制等功能,较传统能源协调系统而言,具备明显的优势。

高速刚性弓网系统受电弓结构参数优化研究

通过弓网耦合系统动力学仿真和正交实验设计方法,研究了DSA250型受电弓六个结构参数变化对速度为160km/h的高速刚性地铁弓网系统动态受流性能的影响,选出了能改善受流性能的最优结构参数组合,并对各参数对受流性能的影响程度进行了排序。结果表明,选出的优组合参数能明显提高弓网系统的动态受流质量;六个结构参数中,受电弓弓头质量对弓网动态受流性能的影响最大,而上框架质量对受流性能的影响最小。

地震监测自组网系统的研究与设计

传统观察台网是一种用于观测和监测的网络系统,由多个分区在特定区域的观测点组成,随时收集和传送环境数据、参考数据或其他类型的观察数据,但其在通信范围扩展、网络稳定性和性能效率方面还略显不足。基于Mesh协议的自主网络系统在密集观测台网中具备良好的通信能力和数据控制能力,用于解决密集观测台中的通信问题。该系统通过引入Mesh网络结构和能量感知机制,实现通信范围扩展、网络自主组织和数据控制等功能。该研究为密集观测台网的应用提供一种可行的解决方案,并具有很好的实用性和估值。通过设计无线自组网传输系统与台阵监控管理中心和自组网管理节点相结合可以更好地对系统进行研究。

含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略

为解决多微网之间频率控制问题,考虑多级能源参与调控的特点,提出了含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略。分析了多微网系统的运行特点,建立了光伏、生物质能发电、柴油发电机、储能系统、风电的频率模型,并阐述了多微网系统联络线功率偏差控制原理。分析了多微网频率控制策略,提出基于模糊逻辑的PIDN控制方法,利用改进正余弦优化算法对控制模型进行求解。在仿真系统中进行了算例分析,对比传统PID控制验证了文章所提方法的有效性。

论高级Petri网系统的等价谱系

高级网系统简洁明了,在Petri网系统的应用中是非常有效的。本文讨论了高级网系统的等价变换,提出了高级网系统的两种极端形式——最高网系统和最低网系统,并且证明了所有高级网系统都可以构造与其等价的最高网系统和最低网系统。此外,还提出了高级网系统的等价谱系,旨在从理论上分析清楚高级网系统的本质。

计及高比例可再生能源的配网系统储能多场景优化配置

为解决传统方法中可再生能源出力波动大、可再生能源和储能利用效率不高等问题,提出一种计及高比例可再生能源的配网系统储能多场景优化配置方法。通过在配网系统电源侧接入储能,定义配网系统储能配置场景,采用一阶低通滤波,结合波动率期望值确定方法,将低通滤波时间常数作为储能容量配置的关键参数,计算能源发电波动场景储能目标输出功率。采用上下限约束法,计算负荷储能释能场景储能目标输出功率。结合配网系统运行成本,构建储能多场景优化配置模型,求解储能最优功率和容量最优解,获得储能最优配置方案。实验结果表明,所提方法减少了风电出力和光伏出力的最大波动量、最大波动率,可再生能源出力更加平稳,减少了弃风率和弃光率,增加了储能出力,提高了可再生能源和储能利用效率。

基于供需博弈的园区综合能源微网系统优化

为了提高综合能源系统性能,采用DeST软件对某办公园区(包含居住建筑、办公建筑、商业建筑)的冷热电负荷进行全年逐时动态模拟分析,并建立了3种综合能源系统的数学模型。提出了基于经济-环境效益的评价指标,并基于供需博弈对综合能源微网系统进行了配置优化,确定了不同的成本价格参数对优选方案的影响。环境效益评估结果表明:燃气轮机+光伏+风电系统的综合效益最佳,净现值成本较燃气轮机+光伏、燃气轮机+风电分别降低9.93%和3.24%;同时,该系统的二氧化碳排放量最低,碳排放量较传统分产系统降低约60%。该研究结果可为综合能源微网系统容量配置及运行优化提供参考。

刚性悬挂接触网结构参数对地铁弓网系统受流特性影响仿真分析

为了对刚性悬挂接触网系统结构参数优化设计提供技术论证,优化地铁刚性接触网设计,研究了刚性悬挂接触网结构参数对地铁弓网系统受流特性的影响。基于有限单元法,建立了接触网有限元等效梁结构模型及简化为弹簧阻尼机构的受电弓归算模型。通过受电弓和接触网动态运行的仿真计算,分析研究了刚性接触网跨距参数、悬挂机构刚度参数及锚段关节处的结构参数对弓网系统受流的影响。仿真研究表明:当列车运行速度小于80 km/h时,建议采用的接触网跨距为10 m;当列车运行速度为120~160 km/h时,建议采用的接触网跨距为8 m;接触网悬挂刚度过小会恶化弓网之间的受流质量;通过减小锚段关节处相邻跨距之间的挠度差,可以有效提高弓网系统在锚段关节处的受流质量。

考虑动态氢价机制的综合能源多微网系统分布式优化调度

分属于不同主体的综合能源多微网群互补协调运行被认为是不同能量间梯级利用、深度耦合的有效手段,对于新能源的消纳及双碳目标的实现具有重要意义。首先,考虑到氢能的空间运输及需求侧碳减排,建立了计及气网掺氢的综合能源多微网系统调度模型,进一步加强不同能量间的耦合关系。其次,提出了基于电负荷时间分布及新能源消纳水平的动态氢价机制,引导氢燃料电池汽车进行有序充能,电力需求得到平抑的同时,用户也将更多地在弃能电量高的时段进行充能。然后,对综合能源多微网模型解耦,通过含自适应步长环节的正则化交替方向乘子算法对系统进行分布式求解获取全局最优运行策略。最后,算例分析结果表明,所提调度策略能够在各区域自治的前提下,提高可再生能源的消纳量81.48%,减少碳排放量35.21%,降低氢燃料电池汽车用户的充能成本1.58%。

基于磨屑分析的城市轨道交通弓网系统磨损机制研究

城市轨道交通中弓网系统的异常磨耗问题日益增多,围绕弓网系统摩擦磨损性能的影响因素,磨耗演变规律及磨损机制的研究已成为当下弓网关系研究的一个重要方向。通过对某城轨列车实际运行工况进行跟踪并收集其车顶磨屑,进行宏、微观形貌分析、化学元素分析、主要化学元素分布分析以探讨城市轨道交通中弓网系统磨屑主要来源以及磨损机制。结果表明:城市轨道交通弓网系统中磨屑的主要来源为滑板、接触线及弓网接触副因高温生成的氧化物;弓网系统的主要磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损和电弧烧蚀,氧化层的脱落导致更严重的磨粒磨损,电弧的烧蚀增加了滑板的磨损。

探讨高铁弓网系统检测技术与监测

交通运输行业的迅猛发展需要高速铁路线路的辅助支持。为了全面提升高速铁路系统运行的安全性与稳定性,科研人员通过反复模拟试验后,将一种新型的弓网检测系统应用于相关架构,取得较好的应用效果。基于此,本文首先简单说明了高速铁路弓网系统应用的背景和主要意义,继而介绍了智能弓网在线检测系统的组成;其次,分析了几种高速铁路弓网检测监测关键技术后;最后,说明了弓网检测监测体系运用实践相关内容,希望能够给同行提供一定的帮助。

光伏离网系统与供水水泵电机匹配研究

在不同的自然资源环境条件下,结合供水需求,充分利用太阳能保障光伏供水系统在全年各时段的运行,在提高供水保障率的同时降低总体造价是系统是否成功的关键。结合光伏供水系统的实际应用,考虑全年不同时段太阳能情况,对太阳能发电单元及供水水泵电机进行优化配置,以实现高效节能利用的目的。

基于电-气互联的微网系统多目标优化研究

为有效解决传统微网系统运行存在的能源浪费和环境污染等问题,首先,提出电-气互联的微网系统多能源耦合架构;其次,以系统经济运行和环保运行两方面作为评价指标,采用层次分析法确定其权重,并建立微网系统“源-网-荷-储”能量枢纽运行优化模型;最后,根据某典型日负荷需求数据进行算例分析,通过分别与传统微网系统、不同目标及不同电价下的系统进行对比分析,验证了本系统模型能够节约成本,且具有一定的优越性。

非编网系统安全保障及策略探讨

我国信息科技的飞速发展,为传统的广播电视台、音频媒体行业带来了全新的发展机遇,各类非线性网络化系统渐渐取代传统的音视频处理模式,但新科技的更新迭代也带来了许多安全隐患。因此,在启用非编网系统时,应该从系统的安全机制建设入手,优化其网络结构、软件系统,完善非编网数据库系统的建设,提高其安全系数。基于此,本文首先分析非编网系统安全保障的必要性,其次总结非编网系统的安全保障机制,最后提出相应的安全保障策略。