序列运算理论及其应用

为了更好地处理电力系统中的各种不确定性因素 ,文中从数学的高度建立了一套序列运算理论。提出了任意两个定义在非负区间上的离散序列之间的卷和运算、卷差运算、交积运算、并积运算 ,研究了它们的交换律、结合律、分配律等运算性质 ;与代数中的 1 ,0 ,∞相对应 ,提出了单位序列、零序列和无穷序列的概念 ,得到了它们的特殊性质。最后分析得到 ,这几种序列运算分别相当于代数中的加法、减法、乘法等运算。序列运算这一研究成果具有普遍的指导意义 ,可望在电力系统和其他领域发挥积极的作用 ,目前已经实现了适合于综合资源规划和电力市场的新的随机生产模拟算法 。

基于序列运算理论的孤立微电网经济运行模型

针对风力和光伏发电出力的随机性,提出一种基于机会约束规划的孤立微电网经济运行模型。鉴于部分机会约束难以转化成确定性约束,根据序列运算理论,利用可再生能源出力的概率分布生成概率性序列,使模型中的机会约束转化成确定性约束的等价类。因此模型具有混合整数规划的线性结构,可兼容如TOMLAB类的优化工具求解。仿真结果表明,与随机模拟求解相比,该方法具有计算速度快且结果稳定的优势。另外,为了考察概率性序列的合理性,还讨论了不同离散化步长对计算结果的影响,并进一步验证了所提出方法的有效性。

基于序列运算理论的随机生产模拟算法的实施

该文介绍了文献[1]所提出的随机生产模拟算法的实施与应用。其主要思路是,将生产模拟看作供应-需求的匹配过程。整个计算既可以基于时序负荷曲线进行,也可以基于持续负荷曲线进行,还可基于期望值理论,计算各个单一资源和单一需求的可靠性和经济性指标,同时分析了其它指标的计算方法、算法的存储量和计算技巧等。同时,应用该文方法能较方便地分析传统随机生产模拟的一些结论。对于传统的模拟问题,通过对IEEE-RTS实际算例的计算以及与 已有算法结果的比较,取得了一致的结果,证明了本算法的正确性。文中方法还可以突破传统随机生产模拟方法的局限,应用于综合资源规划、电力市场之中。该文通过区分多种负荷类别的算例说明了方法的适应性。

基于序列运算理论的购售电主体市场风险评估

传统的市场风险评估一般侧重于售电侧,忽略了市场风险的成因与内在规律,不能如实反映出购售电主体所面临的风险。文中利用序列运算理论建立了购售电主体报价行为的不确定性模型,基于市场模拟的方法,分析其他购售电主体报价策略的可能变化及其对被评估市场主体成交结果产生的影响,并依据效用函数建立了相应的风险评估指标,从成交电价与成交电量2个方面综合地评估市场风险;最后利用具体算例验证了所提出的方法的合理性。

基于序列运算理论的维修备件保障决策模型

备件保障过程存在大量不确定性,使其决策困难.本文以序列运算理论的概率性序列为基础,把需求、维修、存储的备件数量看作一维离散的随机变量,通过随机序列之间的卷和、卷差和交积运算来分析保障过程中各随机事件之间的相互作用,从而对保障过程进行动态描述;通过概率性序列的期望值理论确立了备件需求满足率来预测库存备件补充的时机和数量,从而为备件存储决策提供依据.

基于序列运算理论的含风电系统低碳经济调度

提出了基于序列运算理论的含风电系统的低碳经济调度模型。考虑到负荷预测以及风电出力的不确定性,采用序列运算理论对不确定性因素建模。所提调度目标以系统综合成本最小为目标,调度模型包含系统发电成本、碳排放成本以及缺电损失成本,采用BCC算法对所建模型进行优化求解。建立了1个传统调度模型以便比较,通过比较2种调度模型的关键指标,表明所建模型更加经济低碳。

基于物联网技术以及对等运算理论的液压泵自适应节能控制系统设计与实现

以安全、节能、便利为方针,构建一套基于物联网技术以及对等运算理论的液压泵自适应节能控制系统,为三相异步电动机及其拖动系统的高质量运行提供解决方案。物联网技术在传统三相异步电动机控制系统中链接通用数据集接口,对三相异步电动机产生的实时运行数据进行统计分析,得出适配的控制参量;对等运算理论使得每个节点既是服务器又是客户机,相比传统C/S结构服务器能够更好地实现负载均衡。为实现系统人机交互,开展主界面、子界面设计,实现系统状态、系统设置、节能设置、报警查询、历史数据、用户管理权限等功能的集成。系统投用后,对旁路和节能两种工况进行对比测试,节电率高达22.5%。

概率性序列及其运算理论

在电力系统中,一般使用离散的分布函数来表示发电机组在各种容量情况下的可用率。针对电力系统的这一实际需求,该文在一般序列运算的基础上,定义了一种特殊序列——概率性序列,并进一步详细探讨了其运算性质。从概率论的角度,定义了序列的期望值,并且详细给出了原始序列以及派生序列的期望值之间的运算关系。状态空间分析是该文的一个重要进展,经过对概率性序列的4种序列运算的状态空间分析,发现了其运算所对应的子空间具有明确的物理意义,这一结论对整个序列理论在电力系统中的应用具有重要价值。概率性序列的上述研究成果,成为后续的随机生产模拟研究的理论基础。

序列运算理论的伪逆运算研究

针对序列运算的逆运算问题,提出了利用伪序列的概念实现序列运算逆运算的新思路。首先给出了伪序列与伪逆运算的定义,并以卷差运算为例,分别探讨了求解被卷差序列、长度已知与未知主卷差序列三种情况下卷差逆运算的有解条件,研究了卷差逆运算的计算方法。同时,还给出了伪序列与原序列之间关系,进而分析了利用伪序列代替原序列进行序列运算的误差。最后,利用算例对所提出方法与结论加以检验,算例结果表明以伪序列代替原序列进行卷差运算时,所得卷差序列与原卷差序列之间的平均相对误差为2.47%,并且两序列之间关系符合本文中结论,证明了该文工作的正确性。

基于序列运算理论的不可修复件存储决策模型

针对备件需求数量与备件库存数量的随机特性,应用序列运算理论对其供需随机过程进行动态描述.通过概率性序列的期望值理论定义了备件需求满足率,并建立了一定的备件满足率要求条件下的备件存储决策模型.

基于序列运算的风电可信容量计算方法

风电可信容量是衡量风电对电力系统可靠性贡献的重要标志,准确快速地评估风电可信容量具有重要意义。提出一种基于序列运算的风电可信容量计算方法。通过序列化的方法描述常规机组、风电机组以及负荷的随机性,并利用基本的序列运算实现了考虑风电出力的随机生产模拟,进而通过迭代计算风电可信容量。采用加入风电后的IEEE RTS-79算例测试了算法的有效性与快速性。结果表明,与传统蒙特卡罗法相比,所提出的计算方法在保证计算精度的情况下提高了计算速度。利用所提出的方法计算了江苏省千万千瓦级风电基地的可信容量,并研究了虚拟机组的参数对风电可信容量的影响规律。

序列运算的扩展及其数字特征

在已建立的序列运算理论基础上进行了进一步扩展。首先提出了一种新的序列运算———合并运算 ,分析了其相应的性质 ;提出了部分概率序列的概念及其与合并运算之间的关系 ,分析了部分概率序列的物理含义。这些内容作为原始的 4种序列运算的补充 ,已经在实际应用中发挥了重要作用。研究了序列运算的逆运算问题 ,提出了反卷和运算的计算方法和存在条件。给出了序列的矩与投影度的概念和数学描述 ,并着重研究了其运算性质。文中的结果 ,使得序列运算理论进一步完善 。

基于扩展序列运算的含不确定性需求响应电力系统优化调度

未来高比例可再生能源的随机性给电力系统运行带来了前所未有的挑战,灵活性资源的不足限制了可再生能源的发展,柔性负荷可作为一种灵活性资源参与电力系统的调峰和备用。文中根据响应机制的不同,将柔性负荷分为激励型负荷和价格型负荷两种。基于扩展概率性序列运算理论,分别建立表征激励型负荷和价格型负荷响应不确定性的概率模型,表征风电出力不确定性的概率模型也随之建立。在此基础上,以应对风电波动性和随机性为背景,基于风险约束和风险成本理论,构建了同时考虑风电出力和需求响应不确定性的电力系统日前优化调度模型。针对构建的随机优化问题,文中通过序列运算对机会约束条件进行转化,将其转化为一个约束条件为线性的确定性优化问题进行求解。最后,通过仿真算例验证了模型的有效性,并分析了序列运算应用于不确定性问题的实用价值。

序列运算的算法复杂性分析

序列运算理论在解决复杂不确定性问题方面已获得了大量的应用。序列运算的算法复杂性及其与其他不确定性分析方法相比较的结果,都为序列运算理论提出了值得深入研究的问题。以电力市场风险评估为例,根据序列运算与蒙特卡罗法的基本原理,分析了两者的算法复杂性,并以算例准确地比较了相同精度下2种算法的实际计算量。研究结果表明,在电力市场风险评估方面,基于序列运算理论的评估方法不仅计算量较小,并且存在相当的计算优化空间,验证了序列运算的优越性。

模糊性序列运算及其在电力外送能力分析中的应用

针对序列运算理论在实际应用中的多重不确定性问题,利用模糊理论的研究成果,将离散型模糊变量的基本概念予以拓展,分别提出与模糊集和与元素相对应的1维模糊性序列以及多维模糊性序列的定义,并且给出模糊性序列的基本性质与形成方法。在此基础上,考虑到多重不确定性的研究需要,提出概率模糊序列的定义及其隶属函数,并且研究概率模糊序列运算的计算方法和期望值。最后,利用算例说明所提出的模糊性序列及运算过程。

多值模运算的I^2L电路实现

根据多值模代数运算理论及开关信号理论 ,建立了适用于 I2 L电路设计的三值模运算的接地开关运算表示式。在此基础上 ,成功指导了对模 3加、减、乘和除等运算电路的开关级设计 。

基于序列理论的电力系统边际电价预测方法

电价是电力市场中核心问题之一.作为在电力系统中得到广泛应用的边际电价理论,其边际电价预测应充分考虑负荷的不确定性、发电机组随机强迫停运的不确定性以及发电方报价的不确定性.通过重新定义有效容量状态和定义衍生多态机组,成功地将概率性序列理论应用到求解发电系统有效容量概率分布函数,找出了求解发电系统有效容量概率分布函数的另外一种方法.并由此概率分布函数,充分考虑各种影响边际电价的不确定性因素,依据边际电价的定义,精确地预测出电力系统的边际电价.算例分析证明了理论分析的正确性,并表明本算法预测的精度得到提高.

考虑储能寿命的风-光-火-储打捆外送系统容量优化配置

风光和火电打捆外送是新能源消纳的重要方式,如何确定其容量比成为难题。储能调节灵活,可以平抑新能源出力不确定性造成的影响,但频繁充放电会对电池储能的寿命造成影响。考虑储能的放电深度和循环次数建立了电池寿命量化模型,提出了计及储能寿命的风光火储打捆外送系统双层容量优化模型。上层以系统总成本最小为目标,下层以典型日调度成本最小为目标。利用机会约束处理新能源出力不确定性对系统备用容量的影响,基于序列运算将概率性机会约束转换为确定性约束,将问题转换为易于求解的混合整数线性规划问题。算例结果表明,配置储能可以有效降低系统成本。同时考虑储能寿命可以在保证经济性的前提下制定更合理的调度策略,延长储能使用寿命,验证了模型的有效性。

不确定性电价分析

电价是电力市场中核心问题之一。交易中心执行交易过程,根据机组报价数据确定系统边际电价。值得注意的是,未来的系统边际电价是一个随机变量,这是由于未来时间机组可用率、系统负荷等不确定性因素的存在。因此,从概率角度考察电力市场中的电价分布规律是非常合理而且也十分必要的。与其他研究不同的是,该文提出了由机组报价的概率性而直接导致的不确定性电价这一新问题。鉴于这个问题的复杂性,该文以序列运算理论为基 础,提出了一种合理的分析方法,可直接处理机组报价的不确定性,最终算出在不同的需求下系统边际电价的概率分布,并进一步得到其期望值和方差。这个分析结果将为评价电力市场的风险提供直接的依据。算例研究表明该文模型和算法的正确性。

电力市场中发电商的风险决策

电力市场中的电价是最易波动的量,具有内在的不确定性。而电价的不确定性使每个市场参与者都面临着不同程度的风险。该文提出了不确定的电力市场环境中发电企业的风险决策方法。该方法准确地计及决策者行为的改变对整个市场环境乃至其自身的影响;使用收益的期望值—标准差无差异曲线与相应的效益函数来描述决策者不同的风险态度;通过对不同决策方案的效益水平进行评价、选择,最终得到了最优的风险决策方案。IEEE RTS算例研究表明,该文的分析方法能够全面、准确得到决策者最优的风险决策方案。同时,该文还对不同机组的市场影响力进行了简单的分析。