基于相量测量单元优化配置的配电网谐波状态估计研究

随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重。谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计。然而目前PMU价格较高,如何进行合理的优化配置保证全网谐波状态可观,同时提高谐波状态估计的准确性,是亟待解决的问题。首先构建以PMU经济配置和谐波状态估计精度最高为目标的PMU优化配置模型,并提出一种改进二进制粒子群-遗传混合算法用于求解。随后在实时仿真器中搭建IEEE14节点模型,选用均值插补法以及Vondrak滤波法进行数据处理并分析了优化所得多种PMU配置场景对谐波状态估计的影响。结果表明:所提算法从减少投资成本及降低谐波状态估计误差角度考虑,能够给出合理的PMU配置方案,有助于支撑工程决策。

系统可观测同步相量测量单元最优配置和分阶段配置

以电力系统配置同步相量测量单元(PMU)个数最少为目标,全网可观测、系统有最大量测冗余度为约束,提出PMU最优配置模型.针对PMU价格昂贵,很难一次性安装上所有所需PMU的实际问题,提出系统不可观测度的概念,以每阶段安装相同个数的PMU能够最大限度地提高系统量测冗余度和最终完成安装后满足系统可观测的最优配置为约束条件,提出PMU分阶段的最优配置模型.在此基础上,采用改进自适应遗传算法求解此模型,保证全局最优.在陕西49节点实际电网的PMU安装地点优化计算中,基于文中模型的算法不仅给出了14个PMU、120个量测量的最优配置方案,而且给出了优化的三阶段安装步骤,目前此方案已在实际电网中得到应用.

广域测量系统可观性概率评估及其在PMU优化配置中的应用

针对从可靠性的角度准确快速评估广域测量系统(WAMS)的可观性问题,提出一种基于节点概率可观性的WAMS可观性评估方法。分析了影响节点可观性的因素,并提出虚拟同步相量测量单元(PMU)节点的处理方法有效计及零注入节点对可观性的影响。计及PMU及线路的可用率,计算节点失去可观性的概率。从节点概率可观性的角度评估WAMS的可观性,并分析了其在PMU优化配置中的两种典型应用:一是多组解的优化选取;二是满足WAMS可观性后进一步配置PMU提高系统的可靠性。IEEE 14节点系统及IEEE 57节点系统的仿真结果表明:所提的节点及WAMS可观性评估方法有效、可行,较现有方法具有计算准确、计算量小的优势;在PMU优化配置中应用所提的WAMS可观性评估方法,能够进一步提高WAMS可观的可靠性。

多体复合量子态基于可观测量算子的纠缠测度

近些年,人们对量子纠缠的量化已经有了许多深入的研究,但是,许多已有的纠缠度量还是难以计算的。LuoShunlong基于互信息提出了两体量子态的可观测量关联,并得到了两体量子态的一类纠缠测度。本文将两体系统的纠缠测度推广到多体复合量子系统,并证明了其满足纠缠测度的必要物理条件。

一种计算核子-核子散射可观测量的方法

对M矩阵进行参数化是一种计算核子-核子弹性散射可观测量的方法.M矩阵由于核子-核子相互作用的对称性,可以参数化为5个参数,可观测量可以由这5个参数得到.本文介绍一种不需要对M矩阵参数化,直接使用总自旋和总自旋z分量表象下的M矩阵元计算可观测量的方法.

多径和天线对GPS可观测量的影响

1.引言导航卫星定时和测距(NAVSTAR)环球定位系统(GPS)是一种以卫星为载体全球覆盖的全天候导航和定时系统。GPS 系统能为全球无限数量、配置合适的用户提供全球通用的共座标系精密的位置、速度和授时信息。GPS 系统卫星以两种不同 L 波段频率(L1和 L2)向用户发送信息。双频率允许用户对信号的电离层传播延时进行修正。使用如下两个伪随机噪声(PRN)码对两个 L 波段信号进行调制;精确(P)码,它用作信号传播时延的精确测量;清洁/获取(C/A)码,它用作易码相位锁定并移交给 P 码。GPS 可观测量包括卫星和用户接收机之间的伪距离,接收信号的载波频差相位和多卜勒频移。

量子力学之矩阵力学(上)

矩阵力学的构造见于著名的玻恩—海森堡—约当矩阵力学三部曲(1925),和狄拉克的一篇论文(1925)。玻恩与约当1930年合著的Elementare Quantenmechanik(基础量子力学)对矩阵力学作了详细的阐述。矩阵力学源起理解原子谱线强度的努力,关键是对频率求和规则借助类比方法的量子改造。矩阵力学的思想基础说到底是傅里叶分析,那是跨度达两千年的人类智慧结晶。矩阵力学延伸了矩阵的算法。泡利于1926年使用矩阵力学解氢原子问题。

基于改进自适应遗传算法的电力系统相量测量装置安装地点选择优化

将进化参数衰减因子与基于适应度变化的自适应遗传算法相结合,提出了一种新的自适应遗传算法,使遗传算法在进化过程中能够同时根据个体适应度和进化时间的变化自动调整交叉与变异概率,克服了原有自适应遗传算法易早熟的缺点,提高了最优解的多样性和寻优速度。精英个体保留策略保证了整个算法的全局收敛性。在约束条件处理时,采用了不可行解启发性修复方法,提高了算法的优化效果。基于图论的深度优先方法用于系统可观性分析。将新的自适应遗传算法应用于优化相量测量装置安装地点选择,实现了安装地点最少,而整个系统可观的目标。该算法已在某省46节点系统的优化计算中得到了验证。

基于广域测量信息的直流调制新方法

提出了一种系统化的大规模交直流电力系统中基于广域测量信息的直流阻尼调制信号的筛选和集成方法。定义了一个新的概念“模式可观惯量中心”。对于多区域互联电网,当直流线路连接了2个区域电网时,区域电网“模式可观惯量中心”间的频率差可以作为直流调制信号。新信号考虑了大规模交直流电力系统的特点。与现有的调制信号相比,新信号可以更好地反映区间振荡。在南方电网的仿真研究表明,基于广域信息的直流调制新方案优于传统的直流调制方法。

MSINS/GPS全组合系统可观测性分析(英文)

卡尔曼滤波是组合导航系统处理数据最常用的算法。首先给出PWCS可观测性定理,然后在G矩阵选星算法的基础上,设计了基于伪距/伪距率的MSINS/GPS紧耦合系统(TCS)的卡尔曼滤波器,在上述量测方程中加入基于GPS载波相位观测量的姿态测量方程,给出了有姿态测量信息的全组合系统(CIS)。最后证明了CIS满足PWCS定理条件,即可以用离散系统的选择可观测性矩阵(SOM)代替相应的连续系统的总可观测性矩阵(TOM)对系统进行可观测性和可观测度的分析。利用奇异值分解(SVD)理论给出了不同可见卫星数时CIS的可观测性分析结果。与不加入姿态观测信息的MSINS/GPS的TCS比较,计算结果表明CIS比TCS具有更好的可观测性和可观测度。

基于最大测量树法的电力系统PMU优化配置

着重研究了基于图论的相量测量单元PMU(Phasor Measurement Unit)配置方法。引入测量树的概念,提出了一种新的寻找最佳PMU配置点的规则,并由此得到最大测量树法MMT(Maximal Measurement Tree),该方法以任一母线为起始母线,以能够提供最大的测量树为目标配置PMU。在实际算例中分别对IEEE14、IEEE39、IEEE118系统进行仿真计算,根据计算结果比较了最大测量树方法以及末端节点法、深度优先法DFS(Depth First Search)和模拟退火法SA(Simulated Annealing)的优缺点。算例表明:MMT法可以获得最少PMU配置数目,相比SA法有较高的效率和较快的收敛速度。最后,分别利用最大测量树法和末端节点法实现了江西电网PMU优化配置。

保留电压可观节点降阶的系统受扰轨迹快速预测

为充分利用相量测量单元(PMU)的节点电压和支路电流量测量,提出了保留电压可观节点进行降阶以实现系统轨迹预测的方法。给出了电压可观节点的定义,阐述了准确跟踪系统网络拓扑的方法,在系统受扰后先根据网络拓扑进行节点电压可观性分析以确定保留节点,然后在边界节点引入等效动态元件来反映原系统的动态特性,等效元件的类型由降阶前动态元件的分布情况确定。在得到降阶后系统各元件参数后,引入PMU量测量作为初值,实现多机系统受扰轨迹预测。理论分析和仿真结果表明,所述方法能够取得良好的预测效果。

基于捷联惯导的航空矢量重力测量的降阶滤波算法

捷联惯导系统(SINS)在航空矢量重力测量中的基本功能是比力测量,但是纯惯导不能满足精度要求,因此通常采用卡尔曼滤波SINS/DGPS组合导航来提高比力测量的精度。通过误差状态可观性分析设计一种新的降阶滤波算法,该算法使得比力测量分系统的概念更加明晰,并通过仿真验证新算法的正确性。

基于定制遗传算法考虑配电网多种拓扑可观性的PMU优化配置

同步相量测量单元(PMU)可以为配电网提供相量数据以提高可观性。考虑因配电网节点数目多但投资成本少造成的PMU供需不平衡,提出了以固定PMU数目为约束条件的优化配置模型。目标函数在最大化可观性节点数目的前提下,最大化网络量测冗余度。模型中考虑了多种拓扑结构的影响,并通过引入零注入节点、节点注入功率和支路功率等量测数据提高可观性。提出了一种定制遗传算法来求解模型,通过定制交叉和变异操作,保证所有个体为可行解。最后,给出了基于最优方案的PMU配置顺序。通过对IEEE标准节点系统进行仿真计算,验证了所提方法的可行性和有效性。

系统可观PMU最优配置和分阶段配置方案的研究

以电力系统配置同步相量测量单元（PMU）个数最少为目标，全网可观测、系统有最大量测冗余度为约束，提出了PMU最优配置模型．针对PMU价格昂贵，很难一次性安装上所有所需PMU的实际问题，提出系统不可观测度的概念，以每阶段安装相同个数的PMU能够最大限度地提高系统量测冗余度和最终完成安装后满足系统可观测的最优配置为约束条件，提出PMU分阶段的最优配置模型．在此基础上，

基于IMU配以测量修正的月球软着陆自主导航研究

为了满足安全和准确的月球软着陆过程对高精度轨道确定和预报的需要,针对其中关键的动力下降段,提出了基于IMU(惯性测量单元)配以外部速度和距离测量修正的自主导航方法。为了消除初始导航误差和IMU测量误差,给出了利用速度/距离、速度与距离修正的IMU导航方法。利用惯性导航给出的参考轨迹,对状态方程和观测方程进行了线性化,基于线性化的模型和观测量的性质,分析了速度/距离、速度与距离修正的IMU导航系统的可观性。最后,通过数学仿真验证了自主导航的可行性和可观性分析结论。

基于系统不完全可观的PMU优化配置新算法

限于同步相量测量装置(PMU)在电力系统中应用的局限性以及经济性,分析考虑了基于PMU的系统完全可观条件下电力系统状态估计过分冗余导致数据处理速度慢,收敛性不好等缺点,提出了基于系统不完全可观条件下,采用量子遗传算法对PMU进行合理配置,以期在最少PMU配置的基础上,使系统拥有足够的量测冗余度,得到的状态估计结果具有尽可能高的精度。通过算例仿真研究表明,该算法克服了深度优先算法(DFS)收敛性不好以及模拟退火法(SA)收敛速度慢的缺点,具有很好的收敛性和收敛速度,同时具有很好的精度要求。

线性测量网络的优化设计

针对传统的线性测量网络设计中没有给出具体的整数线性规划(ILP)模型问题,提出一种传感器优化配置模型.通过分析测量网络回路,推出了变量冗余度的数学表达式,给出变量冗余度的上界来避免测量网络变量的不可行冗余度约束,并结合图论方法和ILP方法,建立了以费用最小为目标的最小测量网络和满足指定变量冗余度要求的冗余测量网络的传感器ILP模型,并对一个冗余测量网络和一个非冗余的蒸汽测量网络进行测量网络设计.仿真结果表明,利用该模型能够得到满足冗余度要求及仪表配置费用最低的优化测量网络.

HQEFT框架内半轻衰变B_(s)→K_(2)(1820)lν-_(l)的相关研究

在重夸克有效场论(HQEFT)框架内,利用光锥求和规则(LCSR)对Bs到J^(PC)=2^(--)张量介子K_(2)(1820)半轻衰变进行了研究.首先,基于K_(2)(1820)光锥分布振幅,重夸克展开至领头阶,利用LCSR计算了Bs→K_(2)(1820)的跃迁形状因子.计算表明,与相应2++张量介子情形不同,在所取自由参数范围内,形状因子V_(2)<0.在此基础上,预言了半轻衰变B_(s)→K_(2)(1820)lν-_(l)的可观测量,包括分支比、纵向极化分数、前后不对称和微分前后不对称过零点.研究显示,电子和μ轻子末态分支比几乎相等,在10^(-5)量级,相应τ轻子末态分支比约为前者的1/5.纵向极化分数均>0.8,大于相应2^(++)张量介子情形.前后不对称随着末态带电轻子质量的增大而增大.这些结果有可能在将来被LHCb、BelleⅡ等更为精确的实验所检验.

τ轻子CP破坏效应的研究

粒子物理标准模型虽然包含了CP破坏,但其不足以解释宇宙中观察到的物质与反物质不对称现象,因此进一步检验标准模型中的CP破坏机制、寻找CP破坏的新起源已经成为粒子物理研究的重要内容之一.分析LHC实验上构造CP-odd可观测量的困难,在此基础上,进一步提出了CP-odd可观测量的构造方法,接着按照量子场论的基本原理,构造了τ轻子CP破坏的有效拉氏量,从而为研究与τ轻子相关的新物理提供一些理论指导.