考虑电网频率偏差的风电功率爬坡限制指标动态优化

制定风电并网功率的爬坡限制指标可以有效抑制风电剧烈爬坡事件对电网频率偏差的影响。提出了一种考虑电网频率偏差的风电功率爬坡限制指标动态优化策略,根据电网的实时运行情况,对风电并网功率爬坡限制指标进行动态优化,使系统频率始终处于安全范围内。首先以电网的动态频率特性为基础,建立含一次调频和二次调频特性的电力系统频率仿真模型;然后利用二分法,根据电网频率偏差限值获得最优爬坡限制指标,从而有效避免了因固定爬坡限制指标过于宽松而导致的系统状态越限,以及爬坡限制指标过于苛刻而导致的风电场爬坡控制经济性较差的缺点。最后,通过IEEE RTS算例的仿真结果验证了所提策略的有效性。

考虑风速相关性的风电穿透功率极限的改进计算

为全面分析多风电场风速相关性对风电穿透功率极限的影响,提出了一种考虑风速相关性和电网多种约束条件的风电穿透功率极限的改进计算方法。该方法采用基于拉丁超立方采样的随机模拟技术对具有相关性的多个风电场风速进行模拟,并应用基于机会约束规划理论的最优概率潮流方法,在满足包含常规机组爬坡能力约束等系统多种约束的前提下,以系统接纳风电总装机容量最大化为目标,计算风电穿透功率极限。以IEEE-30节点系统为仿真算例,采用遗传算法对该模型进行求解,验证了上述方法的有效性。仿真结果表明,通过增加爬坡能力约束能更好地反映风速相关程度对风电接入能力的影响,从而得到更符合实际的风电穿透功率极限。

含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流

大型风电场的并网对电力系统的优化运行提出了新的挑战。该文对含风电场的电力系统优化潮流问题进行了研究,建立了多时段动态优化潮流模型,为了考虑风速随机变化的特点,提出了分时段策略,将风机在每个时段输出功率的期望值用于优化潮流的计算。文中对现有含风电场的潮流计算方法进行了分析,推导了异步风力发电机的无功-电压特性方程,在此基础上提出了含风电场的潮流计算新方法,并将其应用于提出的动态优化潮流模型中。算例表明该方法是有效的,具有一定的实用性。

高速公路主线限速与匝道融合的协调控制

为缓解高速公路的交通拥挤,主线限速、匝道融合等常被应用,因主线限速和匝道融合经各自优化获得的控制策略可能存在矛盾,故二者协调是必须的,而如何建立和求解二者的协调控制模型还没有有效方法.本文基于宏观交通流理论和多agent技术研究了此协调控制问题.为此首先阐述了高速公路的一般宏观交通流模型;然后分析主线限速、匝道融合的交通特性,建立了主线限速-匝道融合交通流模型;并协调主线限速和匝道融合,建立了协调控制模型.最后,基于多agent技术和分层递阶结构提出了协调控制模型的求解算法,并给出了应用此方法控制仿真高速公路的一个实例.

高速公路入口匝道与限速标志的交通控制

本文基于高速公路车辆群动态离散非线性模型,应用现代控制理论中的离散极大值原理,提出并推导了对高速公路入口匝道与限速标志同时采取控制的方案,并按此对沈大公路交通控制进行了仿真研究,其结果为高速公路的管理部门提供了计算机交通控制系统的初步方案。

计及爬坡和运行禁区的经济调度新算法

为求解计及爬坡约束、运行禁区、网损和阀点效应的非凸经济调度问题,提出一种双模式模拟植物生长算法。鉴于模拟植物生长算法是针对整数规划而提出的一种高效、稳定的全局优化算法,其在非整数规划中的应用尚不多见,文章对模拟植物算法进行了改进,以使其适用于求解电力系统经济调度这一含连续变量的非整数规划问题。考虑到节点生长步长对算法性能的影响,设计了新节点粗放生长和精细生长双重生长模式,以保证节点多样性。为进一步改善算法的收敛性和计算效率,建立了基于混沌变量的最优选种机制。算例仿真结果表明,改进算法在求解质量、精度、稳定性和收敛性等方面较其他算法具有明显优势。

快速路可变限速与匝道控制协同优化策略

可变限速控制和匝道控制是快速路交通控制的主要手段,本文对两者的协同优化策略进行了研究.借助智能车路协同系统强大的信息感知能力,通过引入微观交通流信息,对经典METANET模型进行了改造,构建了可变限速控制影响下的微观METANET模型,实现了一种新的可变限速控制策略,同时,采用ALINEA算法,对入口匝道进行了优化控制,实现了两者的协同优化.最后,基于实际道路和交通流数据搭建了仿真平台,对微观METANET模型和协同优化策略的有效性进行了验证.仿真结果表明,微观METANET模型具有良好的交通流预测效果,协同优化策略能有效地改善快速路交通流状态.

城市快速路匝道合流区车速限制研究

为了明晰城市快速路匝道合流区交通运行最有利的车速限制策略,基于匝道合流区限速原则,采用快速路实测数据和数理统计分析方法,研究匝道车辆车速分布、流量与车速关系以及车道位置、车型和车道宽度对匝道合流区的合理限速值的影响.分析表明:车速随车道位置由内至外依次降低,车道宽度虽与车速呈正比,但影响并不大,车速主要受流量影响,与其呈正比.城市快速路匝道合流区与基本路段的车速特征差异较大,应分别制定限速策略,匝道合流区限速值应根据车道位置、车道宽度和流量情况综合进行考虑.

高速公路的匝道与可变限速联合模糊控制

匝道控制是目前使用最广泛的高速公路交通控制方法之一。但是当高速公路严重拥挤时,匝道控制不再有效,需结合主线可变限速控制,以缓解交通拥挤。由此,匝道调节率与可变速度限制间高效的联合控制对于提高道路性能显得尤为重要。由于交通的非线性和不稳定特性,模型最优控制计算复杂且精度低,进而提出了一种模糊控制方法。该控制方法能够有效处理交通系统,算法简单,实现对高速公路的匝道调节率与可变限速的联合控制,保证车辆在高速公路上高效、安全运行。

高速公路协调控制信号施加策略

研究高速公路协调控制信号施加策略问题。在STNS模型的基础上,建立可利用智能交通系统实时信息由一个入口匝道和一段主线组成的高速公路区段协调控制元胞自动机模型,对该区段实施不同控制信号策略的交通流特性进行了仿真。分析了不同的交通状态、主线上游流量和匝道需求下,分别实施不施加控制信号、仅施加匝道控制信号、仅施加可变速度限制信号、匝道控制和可变速度限制信号均施加4种方式对道路实际通行能力和交通流的影响。结果表明:协调控制作为高速公路管理控制的主要手段,具有较好的适用性,针对不同交通需求,分别采取不同的控制信号施加策略,可达到减少车辆总通行时间、抑制交通拥堵从而提高道路实际通行能力的目的。

城市高速公路交通中的控制问题

考察城市高速公路交通中的控制问题，详细讨论几种主要的城市高速公路交通控制模式及相应的控制理论研究方法，并就该方向今后的发展提出看法。

基于自适应模糊神经网络的可变限速与匝道协同控制方法

针对高速公路城市化路段拥堵日益严重的现状,对高速公路限速控制与匝道控制目标一致性进行分析,并基于神经网络与模糊控制思想,建立了单点匝道模糊控制模型与路段可变限速模糊控制模型。以此为基础,设计了基于自适应模糊神经网络的可变限速与匝道协同控制方法。并选取京津塘高速公路城市化路段对所建模型进行验证,结果表明,模型能够起到有效地稳定高速公路城市化路段交通流密度、缓解该区域交通拥堵的作用。

基于双种群小生境差分进化算法的动态经济调度

当计及阀点效应和爬坡率后,动态经济调度(dynamic economic dispatch,DED)问题呈现出非凸、非平滑、非线性等特性。针对此类复杂的工程优化问题,提出将小生境技术与差分进化(differential evolution,DE)算法相结合,利用小生境共享机制和双种群进化策略增加种群的多样性,从而避免了DE算法的早熟现象。将双种群小生境DE算法(niche differential evolution,NDE)应用到10机组24时段的DED经典模型中,并与粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、标准DE算法、增强自适应PSO算法、改进DE算法、混沌差分蜂群优化算法、基本生物地理学优化算法、空间扩张算法进行对比,仿真结果证明NDE算法的有效性和可行性,为解决DED问题提供了一种新思路。

考虑机组爬坡速率和网络安全的经济调度新算法

提出了考虑机组出力变化速率、线路潮流约束和断面传输功率约束的经济调度新算法。对机组出力变化速率的 2种情况进行了解释。对以微增网流法为基础的该算法的流程进行了详细的分析。用 IEEE 2 4母线系统对算法进行了验证。计算表明 ,算法对机组出力变化速率、线路潮流约束和断面传输功率约束的处理正确 。

基于交通状态估计的快速路交通联合控制

采用模糊C均值聚类方法将快速路交通状态划分为畅通、轻度拥挤和拥挤状态。将快速路二阶宏观交通流模型与粒子滤波算法相结合,实现对快速路交通状态参数的估计,并将交通状态参数估计结果划分到对应状态中,得到交通状态估计结果。在交通状态估计的基础上,考虑3种交通状态下的交通运行特性,结合可变限速控制和入口匝道控制建立快速路联合控制模型。采集吉林省长春市东部快速路交通数据进行实例验证,结果表明:联合控制模型的应用减少了快速路交通流总时间费用消耗的4.55%,降低了交通流密度,在一定程度上缓解了交通拥挤。

考虑多种约束条件的机组组合新算法

提出了考虑系统降出力备用约束、机组出力变化速率、线路潮流约束和断面传输功率约束的机组组合新算法。算法没有引入任何乘子 ,计算单调收敛 ,速度快 ,并且不需要初始可行解。用IEEE2 4母线系统对算法进行了验证 ,结果表明 ,算法对各种约束条件的处理正确 ,解的质量好。

高速公路主线瓶颈区域的协调控制模型

针对高速公路主线瓶颈区域交通拥挤严重、道路通行效率下降以及延误增加等问题,提出协调控制模型.分析高速公路主线瓶颈区域交通运行和交通拥挤特点,根据瓶颈区域上游主线路段和匝道的车辆排队长度参数构建拥挤程度指标.考虑瓶颈区域上游匝道和主线车辆通行权分配问题,构建以提高道路总体通行交通量和平均行程速度为最优控制目标的高速公路主线瓶颈区域的协调控制模型.采用3种控制方案对比分析的方法对协调控制模型的有效性进行验证.实验结果表明:所提出的协调控制模型能够有效提升道路的最大通行交通量;相对于无控制和主线控制方案,最大通行交通量分别提升5.04%和4.09%.

电动汽车坡道单轴制动稳定性与再生制动极限控制研究

在满足制动稳定性和ECE法规等条件下,尽量增大电动汽车驱动轴上的制动力比例,甚至仅由再生制动力矩进行单轴制动,是实现理想复合制动系统、提高制动能量回收效率的根本途径。电动汽车驱动形式和轴荷分布会影响到其坡道单轴制动行驶的纵向稳定性。对汽车上、下坡过程单轴制动4种工况下出现抱死、纵翻和纵滑的临界条件进行分析,得到电动汽车坡道单轴制动稳定性条件和再生制动强度的极限边界。

山区高速公路立交出口匝道区域可变限速研究

基于山区高速公路立交出口匝道区域线形指标偏低、气候变化频繁的特点,在限速管理上,提出"匝道动态限速,主线联动限速"的可变限速策略。匝道的限速值是依据车辆横向稳定性和停车视距两个约束条件,并考虑路面附着系数和道路能见度的动态变化特性进行确定。主线受出口匝道影响路段的限速值是依附匝道圆曲线路段限速值和实际减速车道长度进行确定。在参数取值的探讨中,区分了纵向附着系数和横向附着系数的不同影响。研究成果可以为山区高速公路的运营安全管理尤其是限速管理提供借鉴。

入口匝道-可变限速联合控制系统综合评价模型研究

以高速公路入口匝道-可变限速联合控制系统为研究对象,运用基于虚拟决策单元的数据包络分析方法(Data Envelope Analysis,DEA)设计了系统综合评价模型,并针对某实际道路网络条件给出了仿真评价案例。评价结果表明,利用基于虚拟决策单元的DEA模型对该联合控制系统进行评价,能有效地弥补传统DEA模型不能充分区分决策单元有效性的不足,为交通运输部门的管理者提供了有效的决策依据。