基于集群划分的网-源-储多目标两步规划

针对高渗透率分布式电源(DG)集群接入配电网下的网-源-储规划问题,提高系统供电可靠性指标,将网-源-储规划问题分解成2个步骤进行。第1步考虑集群孤岛运行概率的DG集群网-源协同多目标规划;基于第1步规划得到的集群孤岛运行概率,进行第2步储能规划来保证各集群内接入的DG能够满足集群的孤岛运行。由于需要考虑集群孤岛运行以及网络连接不确定因素,对网-源协同规划模型中的可靠性指标的逆流计算与顺流计算方法进行改进;并针对网源协同规划模型的多目标问题,引入增广ε-约束法对多目标规划模型进行求解,该方法能给决策者提供更为全面的解集。以中国某地实际高渗透率DG配电网络为例,验证所提出的基于集群划分的网-源-储规划方法能够提高系统供电可靠性,并有降低网损和电压波动等作用。

光伏和风电互补性对高渗透率可再生能源集群接入规划影响分析

为提高大范围中高压配电网络中可再生能源的消纳能力,提出可适用于任何分布的光伏(photovaltaic,PV)和风电(windturbine,WT)资源互补性场景生成的方法;并提出集群概念,基于集群的划分建立考虑发电商的投资与发电利益以及集群内部功率匹配程度的可再生能源规划模型;针对模型的求解问题,运用Benders分解方法将复杂可再生能源接入规划问题分成投资–运行分解模型进行求解,实现了计及可再生能源互补性以及中高压配电网络供电互联的可再生能源接入规划。运用中国某区的实际110-35kV网络验证了集群划分与可再生能源规划的结合能够提高各35kV变电站的可再生能源的消纳能力,并验证了PV、WT互补性对于集群可再生能源接入以及消纳的重要意义。

以提高消纳能力为目标的可再生能源发电集群划分方法

为了提高配电网中可再生能源分布式接入背景下的源荷匹配水平,减少跨电压等级的功率倒送,提出一种以提高可再生能源就地消纳能力为目标的服务于规划的集群划分方法。首先,计及集群功率调度因素的影响,定义基于可响应负荷和储能最优调节的集群消纳能力指标及其计算方法;在此基础上,将集群消纳能力指标与模块度指标结合,提出作为集群划分依据的改进型综合性能指标。其次,为考虑联络开关状态变化对集群划分的影响,利用联络开关所在支路与集群之间的定性关系,提出一种将联络开关状态和遗传算法(genetic algorithm,GA)相结合的启发式集群划分算法。以某县域35kV配电系统为例对所提方法的有效性与合理性进行了验证。

基于系统辨识建模的微网二次电压频率控制器参数设计方法

在采用由下垂或者虚拟同步机控制的逆变器构建的微网系统中,二次电压频率调节器参数优化是提高微网电压频率性能的关键。进行电压频率参数优化分析的前提是获取微网电压频率响应模型,但是由于微网系统结构复杂多样,系统内微源和负荷种类繁多,以及商业化电源广泛使用造成的电源模型难以获得等原因,给微网机理建模带来了很多困难。为解决上述问题,通过建立微网系统公共连接点电压频率响应模型结构,利用在微网中采样的运行数据以及系统辨识方法对模型中传递函数进行辨识,并利用辨识得到的模型对微网系统二次电压频率控制器进行参数优化。所提方法不仅可以在微网内部结构以及电源模型未知的情况下对微网进行建模,而且所建模型阶次低,便于调节器参数设计使用。最后,在微网实验平台上对所提方法的有效性进行了实验验证。

基于Fast Unfolding聚类算法的规模化分布式光伏电源集群划分

该文分析了接入节点的光伏电源与负荷的相关特性,选取节点净负荷、光伏电源有功和无功调节容量为划分指标,并考虑节点之间的电气距离特性,通过节点相似性计算公式量化光伏电源节点间运行特性的相似性,利用Fast Unfolding聚类算法进行光伏电源集群的划分。在划分的过程中引入复杂网络模块度函数的概念,通过优化模块度函数,无需人为设定集群的数目即可得到合理的集群划分结果。

基于改进D-K聚类算法的直驱型风电场动态等值建模

研究永磁同步发电机(PMSG)的低电压穿越(LVRT)特性,提出一种基于改进D-K聚类算法的直驱型风电场等值建模方法。首先,根据风电场内各台PMSG卸荷电路的导通情况对风电场进行首次分群。其次,将卸荷电路未导通的PMSG故障期间的机端电压值作为分群指标,应用改进D-K聚类算法对风电场进行聚类等值。该算法解决了传统K-均值聚类算法k值需提前给定和依赖于初始聚类中心的问题。最后,以某实际风电场为例进行仿真分析,结果表明该等值模型与传统等值模型相比能更准确地反映直驱型风电场的动态和暂态运行特性。

适用于电磁暂态高效仿真的变流器分段广义状态空间平均模型

针对新能源并网变流器电磁暂态仿真精度和效率的平衡问题,研究新能源并网变流器的常用平均化建模方法,提出适应大规模新能源并网电磁暂态高效仿真的变流器分段广义状态空间平均建模方法。该方法将分段技术应用于变流器广义状态空间模型中,将变流器动作特性一致的时间段合并研究,实现分段时间上变流器电磁暂态的变尺度建模。应用提出的变流器分段广义状态空间平均模型进行算例仿真,结果表明该模型实现了变流器暂态仿真中效率和精度的平衡,能够适应大规模新能源并网变流器的高效仿真。

基于边缘计算和深度学习的城市违章行为智能分析

本文提出了一种基于深度学习的城市管理违章行为的分析算法,可以智能分析出视频流中的常见违章行为,用于城市管理人员的远程执法,节省了人力;将深度学习算法部署在前端的边缘计算设备,显著的减小了云数据中心的计算压力和数据传输的延时,改善了系统的性能。

基于不对称运行下换相过程的改进换流器动态相量模型

为充分研究大规模交直流混联系统动态特性,建立准确而高效的换流器数学模型是当前的关键问题。文章分析了交流系统在不对称故障情况换流器的换相过程,综合考虑了换相电压的相位偏移引起的换相电压过零点偏移和导通角偏移,以及交流系统的谐波等对换相持续时间的影响,提出了改进的换相角动态相量计算方法,建立了适用于不对称运行条件下的改进换流器动态相量模型,并通过选取主要谐波简化了模型的计算过程。仿真验证了所提出的改进换流器动态相量模型的精度和准确性。

并网逆变器虚拟惯性与阻尼的等效及辨识

针对并网逆变器的下垂控制策略与虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略,建立统一的线性化传递函数模型,并提出一种虚拟惯性和阻尼的等效及辨识方法,论证使用等效惯性常数与等效阻尼系数量化并网逆变器参与电网调节能力的合理性。使用等效惯性常数和等效阻尼系数代替中间变量,建立能够统一下垂控制策略与VSG控制策略的线性化传递函数模型。根据所建立的模型,将模型辨识问题简化为参数辨识问题。通过给予并网逆变器输出功率阶跃扰动激励出的功率振荡模态信息,建立系统实际输出与模型输出的时域关系,将参数辨识问题转化为参数优化问题。利用智能优化算法辨识出并网逆变器的等效惯性常数与等效阻尼系数。该辨识方法能够避免模型差分化所带来的误差,精度高,物理意义明确。最后进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性与辨识方法的有效性。

基于人工神经网络的巢湖流域水体总磷和总氮预测

本文提出了一种基于人工神经网络的巢湖流域水体总磷和总氮的预测模型,可以预测出水体中总磷和总氮的浓度,有利于巢湖流域水体富营养化的治理,节省了水质监测的成本;该模型使用易于测量且和总磷、总氮密切相关的水质指标作为输入,利用巢湖流域历史水质数据进行人工神经网络的训练、测试和验证。结果表明,人工神经网络可以有效的预测水体的总磷和总氮浓度。

基于扩展状态观测器的随机隐Markov正跳变系统有限时间异步控制

针对一类含不匹配扰动的随机隐Markov跳变系统,本文研究了基于扩展状态观测器(ESO)的有限时间异步控制问题.首先,引入一组扩展变量将隐Markov跳变系统转换成一组新的随机扩展系统,补偿不匹配扰动对系统控制输出的影响.基于Lyapunov–Krasovskii泛函方法,给出使得基于ESO的闭环随机隐Markov增广跳变系统是正系统,且有限时间有界的充分条件.进而得到直接求解观测器增益和控制器增益的线性矩阵不等式.最后,通过仿真结果验证了本文所设计的异步状态反馈控制器和观测器的有效性和可行性.

基于电压型阻抗适配器的谐振抑制策略

多逆变器并网发电系统常处于弱电网环境中,电网阻抗幅值变化较大,使并网发电系统内逆变器与电网阻抗之间存在很强的耦合,从而引起系统的谐振问题。针对上述问题,此处提出一种电压型阻抗适配器(VSAD)的控制策略。VSAD可以虚拟较小的谐波阻抗,实现对公共耦合点(PCC)的阻抗重塑,从而对多逆变器并网系统中的谐波和谐振进行有效抑制。最后以两台逆变器并网系统为例,从理论上分析了谐振抑制效果,并通过实验验证了所提VSAD控制策略的可行性和有效性。

基于梯度提升决策树的焦炭质量预测模型研究

焦炭是高炉炼铁的重要原料,其质量是影响铁水质量和高炉顺行的重要因素,针对焦炭质量存在检验难、滞后性、预测误差大等问题,提出一种基于梯度提升决策树算法的焦炭预测模型;结合专家经验与相关性分析方法,深入研究配合煤质量对焦炭质量的影响;最后利用配合煤质量指标对焦炭质量指标灰分、硫分、耐磨强度、抗碎强度进行建模预测;根据某焦化厂历史生产数据对模型进行评估,实验结果表明:基于梯度提升决策树的焦炭质量预测模型相较于线性回归模型、随机森林模型,决策树模型误差小、准确率高,可以为焦化厂配煤炼焦提供一定的理论依据。

虚拟同步发电机的二阶虚拟惯性控制策略研究

现有的基于一阶虚拟惯性的虚拟同步发电机在并网和组网运行时,其输出有功稳态和动态特性的调节存在矛盾,而改进结构的虚拟惯性存在初始响应速度快、惯性小的问题。据此,首先分析现有一阶虚拟惯性和改进虚拟惯性存在的问题,然后提出了基于二阶虚拟惯性的VSG控制策略,在维持有功稳态特性、提高动态特性的同时,增大了初始响应阶段的惯性,最后通过实验验证了所提控制策略的有效性。

基于电流闭环的PMSM无速度传感器控制

在永磁同步电机(PMSM)的无速度传感器控制中,速度与角度估算的准确性将直接影响控制性能。状态观测器具有结构简单、噪音少的特点。在此提出一种基于矢量控制的电流闭环观测器PMSM无速度传感器方案,该方案依据PMSM在静止坐标系下的数学模型,从同步电机的电磁转矩与角速度的关系出发,结合控制理论,实现对速度和角度的估算。仿真和实验验证结果表明所提方案能准确地估测到转子的位置和速度,且具有良好的动、静态运行性能。

基于分层多采样控制技术的并网逆变器研究与实现

LCL型并网逆变器结构广泛用于分布式发电系统中,其高阶输出滤波器与非隔离特性极易引起逆变器输出电流谐波谐振甚至导致系统不稳定。为提高逆变器控制带宽抑制谐波谐振,首先,根据LCL型并网逆变器的结构和控制建立其闭环控制模型,并分析系统的前向通道增益、控制延时与闭环带宽的关系;其次,提出并网逆变器的电压环与电流环分层控制技术,并引入多采样技术提高电流环的控制带宽;最后,通过搭建20kW实验平台,对基于分层多采样控制技术的并网逆变器的电流环输出进行了检验。

组串式三电平并网逆变器有源阻尼的研究

组串式LCL型三电平并网逆变器结构广泛用于光伏发电系统中,其高阶输出滤波器与非隔离特性极易引起逆变器输出电流谐振甚至导致系统不稳定。为抑制其输出电流谐振,首先根据组串式并网逆变器的结构和控制建立闭环控制模型;然后针对此结构和控制的特点提出了有源阻尼算法的基本方案,并派生出四种有源阻尼方案;再利用系统闭环零级点对四种方案进行比较得出抑制效果较好的方案,并对其电网阻抗适应性进行分析。最终,通过搭建20 kW实验平台,对该有源阻尼的谐振抑制效果和电网阻抗适应性进行了检验。

雷达天线扫描类型的自动分析

对雷达天线扫描类型的正确分析,是识别雷达工作状态、判断雷达威胁程度的重要依据,对于电子对抗具有重要意义。本文提出了一种用于雷达天线扫描的分析算法,可以自动分析的雷达天线扫描类型。

相位变换法用于雷达天线扫描信号的分析

为了对雷达天线扫描参数进行正确分析,本文首次将心电信号处理思想用于雷达天线扫描分析,提出了一种基于相位变换法的雷达天线扫描分析新算法,该算法能够有效地提取波形相关特征参数,尤其是对精细特征的提取,可以更加准确地用于天线扫描类型的识别。仿真分析表明,相位变换法可以提高天线扫描自动分析的正确性和精确性。