关于暂态稳定控制决策优化方法的思考

从优化问题的诸要素出发，分析暂态稳定预防控制和紧急控制的特点，评述其决策优化的现状和困难。这些要素包括系统方程、目标函数、约束条件、控制变量、寻优策略、决策时机和控制时机等。稳定分析需要将当前定性和离线的方法改进为定量和在线的方法，而稳定控制则需要从无自适应、无优化和无协调的概念发展到自适应的优化协调控制。EEAC(扩展等面积准则)或其他将会出现的量化方法所提供的稳定裕度指标，为安全性和经济性的协调、为预防控制和紧急控制的协调奠定基础。“在线预决策，实时匹配”是市场环境中大型电力系统暂态稳定预防控制和紧急控制的发展方向。利用稳定裕度对控制变量的灵敏度信息来指导搜索，同时利用启发式知识来避免局部最优解，构成由启发式和解析式相结合的搜索方法。     

遵循安全稳定导则的电网运行安全风险在线控制决策探讨

基于风险进行电网运行控制决策,可以实现电网运行的安全稳定性和经济性的有效协调,而通常的电网运行控制规范都是基于确定性原则,为此,提出了遵循安全稳定导则进行运行安全风险控制决策的基本原则。结合在线安全稳定分析与控制决策技术工程应用的现状,分析了目前可实现的电网运行安全风险在线控制决策范畴。提出了基于风险的预防控制在线决策和紧急控制在线决策的技术路线和实现方法,计及了预防控制对紧急控制与校正控制的影响,以及紧急控制对校正控制的影响。以期促进电网运行风险控制技术的工程应用。     

电力系统暂态稳定预防控制研究现状

对国内外关于暂态稳定预防控制的研究进行较为全面的综述，分析预防控制的数学模型，指出预防控制要解决的关键问题。根据不同研究方法将暂态稳定预防控制分为基于数学模型和基于数据挖掘的预防控制两大类，对每个类别的技术路线进行分析、归纳，比较不同研究方法的优化结果和计算效率，指出预防控制下一步研究方向。     

基于动态安全域的电力系统暂态稳定预防控制、紧急控制及其协调

针对预防控制和紧急控制之间的互补性特点,建立了预防控制和紧急控制协调控制优化问题的数学模型,并在基于扩展等面积准则的动态安全域的基础上,提出了预防控制措施和紧急控制措施搜索算法以及协调控制的优化策略.在进行预防控制措施搜索时,利用适应度函数解决了失稳模式冲突所带来的初始可行解难以求解的问题,全面反映了不同故障不同失稳模式的动态安全域交集的分布.提出的紧急控制措施搜索算法根据切机搜索过程中失稳模式的改变情况来改变最优切机点,避免了切机负效应的影响.最后在8机32节点的系统上进行的算例验证了所提方法的正确性.     

电力系统安全稳定预防控制在线计算方法的评述

预防控制辅助决策是大电网在线安全稳定分析控制系统的重要功能。针对实际工程中经常面对的暂态稳定、静态安全、静态电压稳定以及多种安全稳定问题的综合辅助决策问题,评述了各类预防控制计算方法对实际大电网在线分析与控制要求的适应性。在评述各种方法的基础上指出,基于安全稳定性量化分析理论和方法,构建合适的控制性能指标,用于指导控制措施的启发式搜索和计算任务的并行分配,可以改进算法的鲁棒性,提高计算速度,并获得尽可能优化的控制决策。     

基于受扰轨迹的紧急控制新方法

建立了含控制项的电力系统紧急控制模型，基于系统实际受扰轨迹用EEAC方法对含控制项的多机系统降阶等值，并应用广义Hamilton理论能量控制方法进行等值受控电力系统稳定分析。初步探求受控系统稳定控制规律后，提出一种基于实时量测数据的闭环在线实时暂态稳定紧急控制决策方案，并构造了能有效反映控制安全经济性能的综合指标用于控制量合理分配。算例表明该算法可行、有效，最后指出了进一步的研究方向。     

DEH—Ⅲ和ЗЧCP—M控制装置性能对比与分析

对上海新华电站控制工程有限公司从美国引进生产的ＤＥＨ－Ⅲ和从俄罗斯引进的ЗЧＣＰ－Ｍ汽轮机控制装置进行了分析，通过性能对比，指出了各自的特点，本文对热人员进一小掌握和理解进口汽轮机电调，上有一定的参考价值。     

后紧急控制多代理信息系统容错技术

讨论了电力系统后紧急控制中关于信息容错性和信道容错性的关键问题。由于后紧急控制是基于多代理系统的信息控制，文中首先基于传统的信息理论，建立了广义的电力系统多代理信息模型，通过“信息群发和转发”将多代理系统自治、智能、交互的特点和信息学理论相融合，以实现后紧急控制系统容错功能，通过信息量损失最小决策原理对信息辨识决策以满足信息容错的要求；同时通过各个代理之间的交互协议内容的定制和解析以满足信道容错的要求。最后通过实例应用和仿真，验证了后紧急控制多代理系统中容错性方法的有效性和可行性。     

人工紧急调控与自动紧急控制协同防御

人工紧急调控是指根据对电网实时状况的分析,由调度员下达控制命令的紧急控制,可为及时消除电网紧急状态发挥关键作用,需要基于不安全现象检测的紧急控制理念,采用基于广域测量系统和能量管理系统信息的紧急调控实时辅助决策技术。探讨了人工紧急调控与自动紧急控制协同防御的技术路线,包括识别人工紧急调控的可行条件及适用条件、基于实测与仿真结合的辅助决策和保持全局性实时状态觉知能力。结合低频振荡、电压稳定和连锁故障,给出了综合实测信息与仿真计算辅助决策技术的设计思路。     

电力系统各种暂态稳定优化控制方法的分析

在分析电力系统各种暂态稳定优化控制含义的基础上,研究了目前常用的电力系统各种暂态稳定优化控制方法,对各种方法的优缺点和应用情况作了介绍.一个好的暂态稳定优化控制方法应该简单实用,不但可以同时有效兼顾预防控制和紧急控制,而且可以方便地考虑多个预想事故,能有效平衡电力系统运行的安全稳定性和经济性,数值稳定性好,计算速度快,以便能实际在线应用.     

超导储能装置的非线性鲁棒控制器设计

首先讨论了超导储能装置（SMES）建模问题,根据SMES样机实验结果,构造了SMES的二阶鲁棒模型;然后在单机无穷大系统中,得到了含SMES的电力系统非线性鲁棒模型。进一步,基于反馈线性化方法将系统线性化,再利用线性H_∞理论求得SMES的鲁棒控制规律。最后,用数字仿真检验控制规律的有效性。结果表明在各种工况下,SMES的非线性鲁棒控制器均可使系统在受到大干扰后迅速恢复正常运行,并显著提高系统的暂态稳定极限,从而提高系统的输电能力。     

互联电网恢复控制的自适应优化

建立统一考虑负荷恢复的收益、控制代价及恢复过程中系统风险的恢复控制优化模型.提出2层优化框架,按"分区独立优化、协调动态分区"方式自适应优化,克服离线预案依据的场景及措施优先顺序不变的缺点.同时将研究从自下而上(bottom-up)策略拓展到自上而下(top-down)策略和混合策略,包括各类策略内部的优化和不同策略之间的协调.基于自适应优化和风险决策的观点,设计模块算法.按大停电防御体系的信息、分析、控制3个要素,设计在线决策支持系统的框架模型,阐明各功能模块间的逻辑关系,并用仿真验证了其有效性和自适应性.     

现代电力系统暂态稳定控制研究综述

现代电力系统的发展使其稳定性问题日趋重要,而暂态稳定控制又是稳定性研究的重中之重.文章简要介绍了当前电力系统的发展特点及其稳定控制的重要性,总结了近年来非线性控制技术在暂态稳定控制中的应用情况,按控制对象分类讨论了各控制对象的稳定控制研究现状,并讨论了控制的综合与协调问题,最后指出了当前稳定分析与控制研究的主要任务.     

最优控制策略搜索工具(OCDT)

电力系统最优控制策略搜索工具能够在给定的电力系统典型方式下，根据事先设定的电网关键线路潮流、预想故障集、候选控制措施代价，全面、快速、自动计算出每一个预想故障的暂稳控制量和热稳控制量及其稳定裕度，搜索出最佳控制策略，形成全网的控制策略表供电力系统技术人员分析、决策。文中介绍了该工具的基本原理以及软件功能，并结合山东区域稳定控制系统给出了应用实例。     

基于市场报价的阻塞管理模型及内点法实现

提出了一种电力市场下解决阻塞问题的新方法,它可以根据市场报价同时调整实时平衡市场下的发电机出力和削减部分短期双边合同量。建立了阻塞管理的非线性数学模型,应用改造的非线性原对偶内点法最优潮流求解以上模型,计算出的节点实时电价体现了如何在各用户中分摊阻塞管理费用。算例表明,该方法可以根据市场参与者的报价得到最优的调度方案,利用节点电价指导用户调整用电计划,从而有效地解决了阻塞问题。     

汽轮发电机组的非线性分散干扰抑制控制

将非线性鲁棒控制理论应用于多机电力系统的汽轮调速控制系统。在耗散系统理论框架下,用递推设计的方法,构造汽轮发电机组的能量存储函数,以避免求解HJI不等式,从而得到多机系统汽轮调速的非线性L₂增益干扰抑制控制规律。控制策略的所有变量都是可量测的,而且控制量只与本机组的状态量有关,与其他机组的状态量和输电网络的参数无关,因而具有分散性。4机系统仿真结果表明,该控制规律可以提高电力系统的暂态稳定性。     

电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统

电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统是我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究中的一个重要子课题。文中提出了该系统的基本设计原则和体系结构,分析了建立该系统过程中须研究和解决的有关技术问题,如信息的提取、传输与处理,数学模型和专家系统的建立,稳定性理论与非线性控制理论的应用等。     

汽轮发电机组的鲁棒性控制

主要介绍了基于反馈线性化的非线性变结构控制、模糊变结构控制、带等效控制项的非线性变结构控制、非线性PID控制等几种控制方式,以及它们在电力系统励磁、汽门及其综合控制中的应用。计算机仿真结果表明这些控制器提高了电力系统的稳定性及控制系统的鲁棒性。     

基于遗传规划的协调控制系统控制器设计

根据大型火电机组的协调控制系统被控对象的特性,提出了一种基于遗传规划的控制器设计方法。该方法不同于传统的多变量控制器设计方法,将多变量控制问题转化为多个单变量控制问题来考虑,而是通过遗传规划算法直接搜索适合于协调控制被控对象的最优控制律,从而使得闭环对象具有良好的控制品质,满足现场高质量的要求。并且采用遗传规划算法还可以得到适用于同样对象的PID控制器,也具有很好的控制品质,通过对两种控制器的控制效果进行比较,进一步说明遗传规划算法在控制器设计上的可行性。     

非线性控制理论在电力系统中应用综述

综述了非线性控制方法在电力系统中的应用。分别对基于微分几何理论的反馈线性化方法（包括输入对状态反馈线性化和输入输出反馈线性化方法）、直接反馈线性化方法、非线性变结构控制和基于Lyapunov综合方法等几种主要方法在电力系统非线性控制中的应用加以讨论。最后指出了仍然存在的技术难题,展望了有价值的研究方向。