考虑日内温度变化的夏季温敏负荷模型及其时变参数的两阶段辨识方法

现有关于电力负荷温敏特性的研究大多仅关注长时间尺度上最高温度与最大负荷之间的关系,而未分析日内不同温度下的温敏特性。建立能反映日内温度变化的温敏负荷模型,并引入2个假设以解决模型可辨识性的问题;提出适用于参数辨识的数据筛选方法和温敏负荷模型时变参数的两阶段辨识方法。算例结果表明,所提方法可以准确且鲁棒地辨识温敏负荷模型的时变参数,并得到日内温敏负荷曲线及温敏负荷占比。

基于DRL和智能探索机制的CMPLDWG参数辨识

为了有效处理分布式发电复合负载系统固有的高度非线性和非凸性,提升模型的辨识精度与效率,提出一种基于深度强化学习和智能探索机制的参数辨识方法。该文利用数据驱动的特征核化套索方法进行参数灵敏度分析,得到反映参数对模型动力学贡献的灵敏度权值;利用具有智能探测功能的改进深度强化学习进行参数辨识。数值实验结果表明该方法具有较高的辨识精度,能够有效避免陷入局部最优,并且具有较快的学习速度。

频域灵敏度及其在电力系统参数辨识中的应用

在以往的电力系统参数辨识研究中,灵敏度分析都是在时域进行的。分析和实践表明,时域灵敏度分析并不能完全地区分重要参数与次要参数,有可能出现时域灵敏度大但参数辨识误差也大的情况。定义几个频域灵敏度指标,提出计算频域灵敏度的2种数值方法,即基于传递函数的计算方法和基于傅氏变换的计算方法;指出要得到参数辨识的精度和难易度,需要综合分析时域灵敏度、频域灵敏度、功率谱等因素;推导基于电流变量的电力负荷传递函数模型。通过IEEE9节点系统算例进行频域灵敏度和时域灵敏度分析,并获得了有意义的结果。

含直驱永磁风电场的配电网广义负荷建模

以可再生能源为主的分布式电源大量、分散接入配电网,传统的负荷模型已无法描述含分布式电源的广义负荷动态特性。针对这一现状,在现有直驱永磁风电机组通用模型的基础上忽略其机械环节,提出直驱永磁风电机组的简化模型。采用综合粒子群方法和Levenberg-Marquardt方法的优化算法,对直驱永磁风电机组简化模型的参数进行了辨识,并针对不同扰动进行了模型适应性分析。在此基础上,将所提风电机组简化模型与传统负荷并联作为广义负荷的模型结构。基于轨迹灵敏度方法,分析了参数的可辨识性及辨识难易度。通过算例,给出了广义负荷在不同电压跌落程度、不同风电接入比例下的参数辨识结果,讨论了配电网等值参数对辨识结果的影响,说明了采用所述建模方法的可行性。

基于轨迹灵敏度的负荷参数辨识范围调整方法

实践表明,参数辨识范围的选取对参数的辨识效果影响很大。在分析负荷模型参数对所吸收功率的轨迹灵敏度的基础上,提出了负荷模型参数辨识范围的调整方法。首先根据动态过程中轨迹灵敏度的大小选择要调整的参数对象,然后进一步依据动态轨迹灵敏度的变化特点调整参数的辨识范围,从而达到提高负荷辨识精度的目的。实际例子充分表明了这种方法的有效性。

广域电力系统负荷建模的对比研究

首先对比研究了不同的建模方法,结果表明,从辨识精度来看,整体辨识法略好于节点辨识法,但从辨识计算量来看,节点辨识法远小于整体辨识法;其次对比研究了不同误差指标,结果表明,3种误差指标的辨识效果总体上差不多,轨迹误差平方和指标效果稍好;然后对比研究了不同观测变量,结果表明,灵敏度大小依次为发电机相对功角、联络线功率、枢纽母线电压,而且灵敏度大小与辨识精度高低基本对应。

基于电力电子变压器负荷灵敏度辨识的直流微网切负荷方法

快速切除负荷是电力系统在故障后保持稳定的一种常用措施。针对以电力电子变压器为核心的直流微电网,提出一种基于负荷灵敏度在线辨识的直流低压切负荷决策方法。通过控制电力电子变压器直流端电压小扰动实现负荷电压特征系数在线辨识,获得系统中各节点负荷功率对电压变化的灵敏度;然后将辨识得到的负荷特征系数与微网中各调压单元的下垂控制特性曲线相结合,准确评估各节点负荷的切除对直流微网电压的影响程度,从而快速判定负荷切除节点。仿真结果表明,在包含风/光微源、储能及多种特性负荷的直流微网中,当交流主网侧故障或分布式电源输出功率受限使直流电压低于下垂调压范围时,按照所提考虑负荷灵敏度的电压评估式判定负荷切除节点,系统直流母线电压与各调压单元工作模式能够按理论判定值运行,验证了所提方法的有效性。此外,该方法还可克服系统负荷时变性的难题,并具有原理简单、计算方便等特点。

参数可观测性分析及其在电力负荷模型中的应用

给出了参数可观测性概念,指出如果输入激励的功率谱能够覆盖研究对象的振荡频率,则能够在输出信号中观测到这些振荡频率,从而也就可以观测到其对应的模式和参数。提出基于参数的功率谱灵敏度来定量分析参数可观测性,基于输出功率谱实测值与计算值误差平方和的最小化来优化辨识参数。以一个二阶系统为例,分析了输入激励类型、系统幅频特性尤其是系统阻尼对参数可观测性的影响。针对电力负荷传递函数模型,分析了负荷模型的频域特性,通过两种不同频谱分布的激励信号,验证了参数可观测性方法的正确性。

基于综合广域信息的负荷参数辨识方法

提出一种基于综合广域信息的负荷参数辨识方法,以发电机相对功角作为广域信息,综合分析多种运行及故障条件下发电机功角对负荷参数的轨迹灵敏度。根据灵敏度分析结果,可以确定参与负荷参数辨识的发电机功角以及各负荷参数的易辨识性,也可以选择有利于参数辨识的扰动地点。由负荷参数估计值得到的发电机功角响应曲线,与发电机功角曲线实际值的最小二乘拟合,使得目标函数极小化,即完成了负荷参数的广域辨识。对10机39节点系统的仿真分析结果表明:负荷参数辨识的广域信号应选择30号发电机功角,节点19为扰动地点,负荷参数中电动机负荷比例系数以及定转子阻抗等灵敏度较高,更易于辨识。在多种运行及故障条件下,广域辨识的负荷参数均能够比较准确地反映系统实际的动态特性。

负荷建模中实测数据选取研究

为确定用怎样的数据建立起的模型具有较强的泛化能力,对负荷建模中实测数据的选取进行了研究,对不同电压扰动强度的数据进行了辨识,对得到的参数进行了轨迹灵敏度分析,在分析灵敏度结果的基础上提出扰动强度大的数据辨识出的模型的泛化能力较强的观点,并通过小扰动条件下感应电动机的静态特征系数对此结论进行了解释,进一步总结了不同扰动强度数据的大致适用范围,为实测建模中数据的选取提供了借鉴。

基于多项式拟合初值的动载荷识别修正算法

针对Wilson-θ反分析法因初值敏感导致载荷识别结果不理想的问题,基于误差修正思想引入多项式拟合方法修正初始值,并对Wilson-θ反分析法做出改进。通过推导Wilson-θ反分析法误差传递公式,总结了初始误差对识别结果的影响原理,并利用多项式拟合方法计算位移趋势项实现对系统初始值的修正。结果表明,多项式拟合法可有效解决Wilson-θ反分析法动载荷识别的初值敏感问题,并具备一定的抗噪性能及较高的精度。

基于电力电子变压器的低压微电网负荷灵敏度在线辨识

负荷灵敏度在线辨识是一种新的负荷建模方法,在对含有电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的低压微电网负荷灵敏度在线辨识方法及应用进行深入研究的基础上,首先建立了AC/DC/AC型PET的数学模型,并给出了PET实现负荷灵敏度在线辨识的基本方法,分析了分布式电源的接入对辨识结果的影响;在此基础上,提出了一种基于PET电压/频率协调控制的微电网柔性负荷控制策略。仿真结果表明,在线辨识方法可以实时获得负荷模型参数,依据所获负荷模型,PET通过跟踪系统柔性减载指令,实现系统柔性控制与管理,为电网柔性负荷控制提供技术支持。

基于二阶灵敏度的电力负荷参数辨识方法

利用牛顿法收敛性强的优点,将一阶灵敏度和二阶灵敏度引入牛顿法,得到基于二阶灵敏度的牛顿参数辨识法,并将其应用于电力负荷参数辨识。采用仿真算例将该方法与粒子群算法的参数辨识结果进行对比验证,结果表明牛顿参数辨识法的辨识精度高、辨识计算量小、辨识鲁棒性好。

基于移动车载响应的连续梁损伤识别

应用有限元法将连续桥梁结构离散为两跨耦合欧拉-伯努利梁模型.利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下桥梁的动态响应,并进一步推导出动态响应桥梁对物理参数(如杨氏模量)的时域灵敏度.在反问题中利用基于响应灵敏度的有限元模型修正法识别出桥梁的局部损伤,并讨论了人工测量噪声对损伤识别结果的影响.算例表明本文方法能够快速有效地识别出耦合梁系统的局部损伤,并具有精度高、对测量噪声不敏感等特点。

平稳随机载荷的灵敏度分析识别方法

提出了一种基于灵敏度分析的平稳随机动载荷分段时域识别分析技术。将平稳随机动载荷样本分为若干小段,把每一小段内的平稳随机动载荷表示为正弦级数叠加的形式,通过灵敏度迭代分析来确定相应正弦级数的幅值,从而确定该时间段内结构所受的平稳随机动载荷。最后将各个时间段组合,即得到平稳随机动载荷样本的识别结果。试验结果表明,灵敏度分析识别方法能够很好地识别出作用在结构上的随机动载荷,并具有良好的抗噪性。

计及跟随型和支撑型分布式光伏的广义综合负荷模型及两阶段参数聚合等效方法

为有效聚合等值包含不同控制类型分布式光伏发电系统的配电网,提出一种计及跟随型和支撑型分布式光伏的广义综合负荷模型及两阶段模型参数聚合等效方法。通过将跟随型和支撑型光伏等效模型与传统综合负荷模型并联形成广义综合负荷模型,实现对实际配电网并网特性的有效拟合;基于参数灵敏度分析与改进的微分进化算法,通过两阶段聚合等效确定模型参数,避免模型未知参数过多带来的辨识解分散性大的弊端。基于PSCAD和MATLAB验证了所提模型的自描述能力、泛化能力和参数稳定性。

基于奇异值分解的掘进机振动信号特征量提取

针对掘进机动载荷识别难度大的问题,提出了基于奇异值分解的掘进机振动信号特征量提取方法。对采集的振动信号进行小波包分解,重构底层各频带节点系数,进而构造时频矩阵;对该矩阵进行奇异值分解,并基于Fisher判据,利用基于散度矩阵的类可分性准则,选择对不同截割岩壁硬度较为敏感的奇异值作为振动信号的特征量,并利用散度矩阵准则值来解决无法定量衡量各阶奇异值对截割硬度敏感程度的问题。与小波包频带能量法提取的特征向量进行比较,结果表明,对于掘进机水平截割、垂直截割和纵向钻进3种工况下的振动信号,基于奇异值分解法提取的特征向量都具有更好的类可分性。

基于电压暂降监测数据的敏感负荷非侵入式识别方法

针对电压暂降治理时难以准确获取用户敏感设备参数和生产过程结构的问题,提出一种基于电压暂降监测数据识别敏感负荷的方法。对发生电压暂降时的电压和电流进行离散小波变换,计算有功功率轨迹;通过奇异值分解分段法识别轨迹过渡段起始点,获得轨迹特征及其与负荷电压暂降响应的关系;结合典型敏感设备电压耐受曲线,对暂降及负荷响应事件进行分组;再根据记录数据计算电压暂降结束后的有功功率及其恢复比例,由此识别典型敏感负荷有功功率占比。通过Matlab/Simulink仿真证明提出方法和指标的准确性、有效性,有重要的工程意义。

基于阻容模型的寒冷地区建筑热负荷预测方法研究——以某办公建筑为例

为预测建筑短期动态热负荷,根据建筑围护结构的传热特性建立建筑等效电路模型。考虑建筑围护结构以及室内蓄热体的影响,选择室外空气温度、太阳辐射室外参数作为模型的输入变量,将建筑热负荷作为模型的输出,建立7R4C建筑等效电路模型。以青岛地区某办公建筑为研究对象,采用遗传算法,利用冬季实测数据进行参数辨识求解得到等效电路中各个参数,进而对建筑热负荷进行预测。与实际测量数据进行对比发现,建立的负荷预测模型的预测准确性较高,预测速度较快。调整模型中主要参数的辨识范围,然后对等效电路预测得到的负荷变化进行分析,分析参数变化得到外窗的等效参数对建筑热负荷影响较大,其次是墙体外侧等效热容,可指导实际工程节能改造。

考虑节点功率波动时空差异的电力系统关键节点辨识

高比例可再生能源接入后,其出力的间歇性和波动性会扩大等效负荷波动,降低电网的安全性。该文基于节点有功功率-线路电流灵敏度分析,考虑节点等效负荷功率波动时空差异,建立概率模型求解各时段因功率波动致线路电流过载的最大概率,利用条件概率求得各节点因功率波动在至少一个时段内导致线路电流过载的概率,得到节点关键性排序,在IEEE-39节点系统上验证该方法的有效性。该方法的辨识结果随系统运行状态的变化而变化,属动态辨识。