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面向恢复过程的环网并列合闸角两步调控方法
叶华,玉田
电工技术学报 , 2011,
Abstract: 基于投入负荷和增加发电机有功出力之间的相互牵制关系,提出了一种面向恢复过程的环网并列合闸角两步调控方法。根据重要性和对减小合闸角的灵敏度确定负荷的恢复顺序,通过非线性规划求解得到与投入负荷相对应的有功发电增加量。两步调控策略能详细描述以投入负荷和增加发电机有功出力为控制变量的合闸角调控过程。在快速完成调控目标的同时,恢复了部分重要负荷,提高了系统恢复效率,加快了恢复进程,减小了停电损失。山东电网临沂—日照分区子系统的仿真结果表明,该方法能够得到与分支定界算法基本一致的调控策略,参与调整的发电机数量少,出力调整量小,可为系统运行人员提供面向恢复过程的决策支持。
风光储联合系统输出功率滚动优化与实时控制
戚永志,玉田
电工技术学报 , 2014,
Abstract: 为改善风光储联合系统输出特性和降低储能电站功率补偿压力,提出了一种在线滚动优化和有功实时控制相结合的协调优化控制方法。在线滚动优化建立了联合系统总的平均有功功率偏差最小、储能电站充放电次数最少和优化末段储能电站剩余电量最大的优化模型,通过非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,给出风/光/储分钟级的计划出力曲线。有功实时控制实现风/光计划出力微调和储能电站实时控制,风/光计划出力微调模块根据实时风速和光照等信息,平衡计划超额;储能电站动态给出功率上限,提高了应对风/光爬坡的能力。仿真算例表明,所提控制方法使储能电站在较低的充放电次数下,与风/光配合协调控制,降低风光储联合系统平均有功偏差,改善联合系统跟踪计划出力的能力。
电力系统恢复的主从递阶决策模型及其优化算法
王洪涛,玉田
中国电机工程学报 , 2007,
Abstract: 引入主从递阶决策概念,建立了一种适合于大面积停电后分布式恢复的主从递阶决策模型。该模型包括主从递阶恢复决策结构和基于承诺与约定的主从递阶决策模型。通过自下而上的可行性检验与自上而下的目标优化,限制问题的求解规模,避免了对大规模系统直接求解的困难。针对主从递阶决策问题的优化求解,提出基于回溯算法的优化方法。山东电网的仿真结果表明,该方法充分考虑了电力系统分层递阶调度的特点,能满足大规模电力系统大面积停电后分层分区恢复协调调度决策的要求。
基于竞争博弈的风电爬坡协同控制策略
戚永志, 玉田
中国电机工程学报 , 2014, DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.25.017
Abstract: 风电爬坡事件对电网的冲击较大,甚至造成停电事故,研究相应的风电有功控制策略十分必要。分析场群控制对风电控制的改善效果,提出一种基于竞争博弈的风电爬坡协同控制策略。基于风电场出力调整量、响应速度以及维持功率的能力,提出风电场贡献度指标。通过合理设置风电场贡献度指标参数,将有效调整的博弈策略构造为纳什均衡点,使得风电场能够积极、自愿参与虚拟电厂控制。所提策略在考虑机组状态分类的基础上,通过k-means算法,快速将风电场划入不同虚拟电厂;虚拟电厂根据计划出力制定调整计划,风电场通过有效调整、升出力过调整和降出力欠调整的博弈策略,实现风电场贡献度指标最大化。仿真结果表明,所提策略能够使得风电场积极响应虚拟电厂控制需求,限制风电场采取背离虚拟电厂控制需求的博弈策略,保证虚拟电厂出力能够较好跟踪计划出力指令。
风电高风险爬坡有限度控制
戚永志,玉田
中国电机工程学报 , 2013,
Abstract: 随着风电规模的不断增大,大规模高集中风力发电出力高风险爬坡事件发生的可能性不断增大,研究爬坡事件的有限度控制已越来越迫切。该文提出了基于极端天气发展过程和风机控制性能的机组状态分类方法,将爬坡过程中的风机分为六类;提出了应对大规模高集中风电爬坡的有限度控制方法框架,将有限度控制过程分为预防控制、爬坡控制和恢复控制三个阶段;给出了爬坡控制方法,结合机组状态分类以及优先级顺序对风电基地内的所有风机进行协调控制,提高风电基地出力的可控性和确定性,同时考虑预防控制对爬坡控制的改善作用。仿真结果表明,通过协调不同机组状态风机的出力,风电基地出力能够有效跟踪计划出力曲线,验证了上述方法的有效性。
极端冰雪灾害对电力系统运行影响的综合评估
张恒旭,玉田
中国电机工程学报 , 2011,
Abstract: 冰雪等极端气象事件可影响电力系统运行,甚至破坏输变电设备。电力系统智能化调度决策和安全防御体系需要预知气象事件,并对其影响做出量化评估。分析冰雪灾害侵袭电网的过程特点,设计冰雪灾害下电力系统运行模拟程序框架,开发了初步的冰雪气象条件下电力系统运行的模拟程序。提出一种综合评价方法来评价气象事件对电网的影响,从稳定性、安全性和经济性3方面进行考虑,并采用层次分析法(analytichierarchyprocess,AHP)对各层面的影响进行综合评估。将所述方法用于冰雪灾害侵袭电网的各个典型阶段的综合评估。仿真结果表明该方法可量化极端冰雪气象事件对电网影响的程度和趋势。
电力系统动态频率响应时空分布特征量化描述
张恒旭,玉田
中国电机工程学报 , 2009,
Abstract: 由于网络在地理上分布不均匀、机组及其控制器参数差异,以及不同区域负荷特性不同,大型互联电力系统的动态频率响应时空分布特征显著。讨论了动态频率响应时空分布特征及研究方法;为便于讨论,定义了观测空间、响应时间以及响应线性区间。提出基于观测空间的频率响应时空分布特征量化描述方法:通过计算扰动后各观测点处频率线性变化区间内的平均变化率、对扰动的响应延时、频率偏移最大量及延时、过渡过程中主导振荡模式的阻尼比来描述系统动态频率响应时空分布特征。基于上述方法,可得到频率响应时空分布特征矩阵,从而可较好地通过微观变量来量化描述系统的宏观动态行为。讨论时空特征矩阵的潜在应用领域,并给出以观测点的响应延时估计扰动位置的示例。以华北互联电网为例进行了仿真计算,验证了所提出方法的有效性。
基于在线递推闭环子空间辨识的模型预测阻尼控制
叶华,玉田
中国电机工程学报 , 2009,
Abstract: 提出基于在线递推闭环子空间辨识的模型预测阻尼控制器设计方法。通过辨识获得包含主导低频振荡模式的系统降阶状态空间模型;通过模型预测和优化求解,得到以当前系统状态为初始状态的无限时域的闭环最优控制量。模型辨识和控制量的优化求解在有限时间间隔内反复进行。该方法克服了基于离线辨识设计的固定参数控制器的固有缺点,解决了由于运行方式复杂多变和参数的不确定性与时变性引起的控制性能降低问题。8机36节点系统仿真结果表明,控制器可有效地抑制系统的区间低频振荡,并具有与电力系统稳定器(powersystemstabilizer,PSS)和其他预测阻尼控制器相互协调和适应运行方式变化的能力。
基于NSGA-Ⅱ的多目标输电网架最优重构
王洪涛,玉田
电力系统自动化 , 2009, DOI: 10.7500/AEPS200908174
Abstract: 提出一种同时优化机组启动、系统分区与网架恢复时间的多目标输电网架重构模型,引入了带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以避免求解时的目标偏好性。设计了基于优先级的基因编码,以快速非支配排序、个体拥挤距离构成虚拟适应度协调各目标函数的关系,实现了带分区优化与计及热启动时间约束的网架重构算法,采用精英个体校验策略校验和完善了Pareto最优方案。IEEE30节点算例比较结果表明,该算法在目标空间上分布均匀,收敛性好,计算复杂度显著降低。山东电网实例仿真结果进一步验证了算法的有效性。
基于网络社团结构特性量化分析的电磁环网分区方法
杨冬,玉田
电力系统自动化 , 2013, DOI: 10.7500/AEPS201210069
Abstract: 针对中国电网将出现1000kV/500kV电磁环网,甚至出现1000kV/500kV/220kV多级电磁环网的情况,提出了一种基于网络社团结构特性量化分析的电磁环网分区方法。根据枢纽变电站分布情况及网络拓扑结构特性,应用GN分裂算法将电磁环网运行方式下低电压等级网络划分成若干分区;依据电力网络分裂过程中各个分区被划分出来的先后顺序形成电磁环网分区方案集合,并利用社团结构模块度指标衡量电磁环网分区质量。仿真结果表明,该方法能够有效反映电力网络社团结构特性,为形成电磁环网分区方案提供理论依据。
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