电力系统潮流计算的符号分析方法研究

提出了一种运用符号分析的方法进行电力系统潮流计算的新思路,根据电网络的拓扑求解方法和图论理论,将复杂网络的拓扑分析方法引入电力系统,实现潮流计算的符号化.该算法直接将电力网络元件的参数进行符号表达,通过求解网络的k-树有效地生成电力网络节点电压方程中各节点电压的符号表达式,进而获得潮流解;并通过采用广义树法系统地生成复杂网络的树组,解决生成网络全部k-树时计算量和存储量随网络顶点数目的增加而过快增长的难点,有效地提高了算法的计算速度.与传统的潮流计算方法相比,该方法不存在计算的收敛性问题及其多解现象,算例分析验证了该算法的正确性.     

网络符号分析的树组分类问题

本文提出一种求符号网络函数的分类生成树组方法。该方法可有效地避免在利用“树支组导纳积”构造符号网络函数过程中遇到了冗余项问题。     

基于分治策略的海上风电场集电系统拓扑优化设计

为了解决海上风电场集电系统拓扑设计中,传统采用聚类算法面临的回路负载差异大、算法不稳定以及各 类改进最小生成树算法面临的搜索效率较低的问题,提出一种基于分治策略的拓扑优化方法.首先,根据风力机位置 分布将整场划分为多个子区域,各子区域的容量满足负载平衡条件;然后,通过最小生成树算法,对子区域进行拓扑 优化;最后,采用遍历手段对上述过程进行搜索,生成拓扑方案库,根据总成本最低获取最佳方案.对某海上风电场 项目进行拓扑优化设计,验证了方法的有效性、普适性和实用性.     

初等树变换的算法改造

本文利用王氏代数对用初等树变接生成树的方法进行了改造,提出了一种新的初等树变换的算法,新算法较之原法简洁、直观、运算方便、概念清楚,并保留了原法的所有优点。     

灵活接入的配电网络光通信终端

针对配电网络的通信要求以及传统的双环自愈结构的一些不足之处,提出一种基于生成树算法的可灵活接入的光通信终端的实现方法,并给出了系统的解决方案和工作原理.此种算法可有效地消除网络中冗余路径和监测网络的结构变更,因此此种终端可组建结构复杂的光纤以太网网络,并及时发现和处理网络故障.     

一个求全部生成树的新算法

本文提出了求图的全部生成树的新算法.它能系统地生成全部树,且不产生冗余项.本算法原理简单、步骤较少、速度较快,并容易在计算机上实现.最后用实例进行了说明.     

适用于配电网规划的可靠性指标改进显式估算算法

针对计及可靠性的配电网规划问题,提出一种可靠性指标的改进显式估算算法。以树编辑距离作为馈线拓扑结构间的差异性计量,对待评估区域内的配电馈线按拓扑结构层次聚类。将聚类中心作为区域典型拓扑,以它们取代传统估算方法中的简单辐射状结构,建立可靠性估算模型。模型基于各类拓扑结构的故障隔离能力与负荷转供能力,通过回归分析推导可靠性指标显式计算公式,并分析了不同停电方式与多种可靠性提升设备产生的影响。一个实际城市配电网的算例分析表明,算法在面对多样化网架结构时亦能保证较高的计算精度,且有助于提升配电网规划模型的求解质量与求解稳定性。     

基于AMI潮流匹配的中压配电网两阶段拓扑辨识

中压配电网拓扑结构变更频繁,基于遥信生成的网络拓扑具有较大的不确定性。为此,提出了一种基于高级量测体系AMI(advanced measurement infrastructure)潮流匹配的辐射状中压配电网两阶段拓扑辨识方法。首先,建立了中压配电网拓扑辨识的改进混合整数二次规划MIQP(mixed-integer quadratic programming)模型,进行初步拓扑辨识;其次,以MIQP结果作为初始拓扑进行局部邻域搜索,采用图的树生成算法生成一阶、二阶邻居生成树,以AMI注入功率量测为负荷依次进行潮流计算,选择电压估计值与量测值最匹配的生成树作为最终拓扑辨识结果;在局部邻域搜索过程中舍弃排名靠后的拓扑以降低潮流匹配计算量。通过33节点配电网算例验证了所提方法的有效性。     

基于改进遗传算法的海上风电场集电系统拓扑优化

海上风电的集电系统的投资成本占比高，对集电系统的拓扑进行优化对降低固定投资有重要意义。集电系统的拓扑优化问题可转化成一个动态变权的最小生成树问题，由于边权变化与拓扑优化相互耦合，无法用传统的生成树方法求解。采用改进的遗传算法，通过优选初始种群、采用链表式编码、精英选择算子的环节改进，既提高了算法效率，又可处理海缆不可交叉等复杂约束。算例表明优化算法具有较好的寻优性和收敛性。     

基于量测体系的区域配电网拓扑识别方法研究

目前的配电网拓扑识别需要依靠人工现场识别，准确性不高。为此提出一种基于量测体系的区域配电网拓扑识别方法。利用μPMU电压采集系统，采用最大相关和最小冗余算法消除特征变量的冗余，获得准确的线-线识别结果，再采用改进的灰色关联度算法对各变压器和电压采集点之间的连接关系进行判别，从而得到区域配电网的拓扑。仿真结果表明了方法的正确性和有效性，并在实际应用中有显著的效果。     

确定网络函数及其灵敏度全符号表达式的K—树法

给出了确定无源网络函数及其灵敏度全符号表达式的拓扑方法，该方法是以图论为基础，利用连通图中树与K－树树支导纳乘积之和，方法简捷有效，工作量减缩。另外，给出了具体应用举例。     

基于待恢复树切割的配电网故障恢复实时算法

以往的文献通常把配电网故障恢复问题的模型建立在联络开关／分段开关的开关对组合优化上，因而带来了计算量大、并行性差的问题。文中提出了待恢复树的概念，充分利用失电区的网络呈辐射状的特点，把问题转化为待恢复树切割问题，大大降低了问题的复杂度。同时采用三相潮流计算配电网的潮流分布，所以恢复算法计及了三相不平衡带来的问题。由于在待恢复树的切割过程中自动保持网络的辐射状，井考虑电流和电压的约束，在缩小了问题的解空间的基础上大大降低了潮流计算次数。由于算法固有的并行性，所以特别适用于发生多重故障时的系统恢复供电。     

一种基于改进最小生成树算法的配电网架优化规划

提出了一种用于配电网络规划的改进最小生成树算法：将配电网的电源点和负荷点当作顶点，将各个顶点间可能架设线路的走廊当作边，将线路的建设费用和运行费用(主要为线损)之和作为各条边的权，在采用基本最小生成树算法获得初步规划方案的基础上，采取动态调整各条边的权值并反复迭代的方法，获得总费用最小的优化规划结果，并采用随机初始权值的处理方法以提高获得全局最优解的机会。首先选中各个电源点间的最短路径、并以不再产生新的环路为约束条件，运用提出的改进最小生成树算法，实现了多供电途径的网格状配电网架规划，讨论了交叉点的处理方法以及在已建成网络的基础上进行扩展规划的方法。规划实例表明文中提出的方法是可行的。     

基于改进决策树算法的日特征负荷预测研究

针对决策树ID3算法的缺陷,提出了属性-值对的两次信息增益优化算法,该算法是ID3的改进算法,它能克服ID3算法在选取属性进行扩展时易偏向属性值多的属性及ID3算法属性间相关性考虑较少的缺点;通过对熵阈值的设定,采用预剪枝技术,又能部分克服ID3算法对噪音敏感的不足.该算法可用以生成日特征负荷决策树预测模型.该模型结合预测日的气象、星期等信息,可进行日特征负荷的预测.采用等深直方图分析思想,可对负荷变化率数据离散化,将层次聚类和信息熵相结合,对气象数据离散化.数据预处理后,通过属性-值对的2次信息增益优化算法生成负荷预测决策树模型,在给出预测日气象及星期信息后可对特征负荷进行预测,预测结果能够满足并超过负荷预测实用化标准的要求并具有较高的预测精度.如果将日24点或96点负荷及相应影响因素数据均用该算法进行模型训练,形成24个或96个预测模型,则可进行日24点或96点负荷预测.     

辐射型配电网络可靠性中节点编号优化算法的研究

充分考虑10 kV配电网络辐射型的结构特点,优化节点编号方案,采用树结构的改进遍历算法,运用面向对象语言,对辐射型配电网络进行可靠性评估。在形成的树型拓扑结构中,以故障处为分界点,按靠近电源和远离电源将树分为向前和向后两部分,利用树的逆向遍历技术在向前部分仅搜索父节点即可确定故障的影响区域;在向后部分正向搜索判断故障区域内节点的故障类型。该方法表示简单,便于编程实现,大大提高了搜索效率;可准确地表示各种拓扑结构的辐射型网络,尤其适用于含有多分支馈线的复杂结构。求出的配电网络可靠性指标,为系统损失电量的计算及电网的规划等提供理论依据。     

微机保护装置滤除衰减直流分量的算法分析

能否滤除非系统频率整数倍的谐波和衰减的直流分量是衡量保护算法抗干扰能力的重要特征。对傅里叶算法及其改进算法进行了分析,并介绍了小矢量算法的相关理论,对各种算法的滤除谐波和衰减直流分量的能力进行了分析和比较,最后给出了结论：当故障电流信号中存在衰减直流分量时,采用并联补偿傅氏算法能够兼顾速度和精度。     

由矩阵实现为图的树形法

提出了由矩阵实现为图的树形法,他通过判断树支在树中的位置性质来构造树,从而实现图。该方法简便有效,也适用于实现大规模的网络。     

三相Vienna整流器无差拍预测直接功率控制策略研究

针对三相Vienna整流器控制系统计算、采样等延时引起的功率误差问题,提出一种两步预测直接功率控制(DPC)算法。基于无差拍控制原理设计内环直接功率控制器,推导两相静止坐标系下控制参考电压矢量公式,并结合二阶拉格朗日差值法估算k+2时刻有功功率给定值,提高功率预测精度。同时为提高电压外环响应速度和稳定精度,构建以直流侧电压平方为反馈量的滑模控制器(SMC)。最后搭建10 kW三相Vienna整流器仿真模型与实验平台对所提算法进行验证。仿真和实验结果表明:无差拍预测直接功率与滑模控制相结合的算法不仅可以有效减小输入侧电流谐波含量及功率脉动,而且可以提高三相Vienna整流器的动态响应速度和抗干扰性能。     

基于固定合成矢量的三电平异步电机直接转矩控制

针对传统的具有中点电位平衡功能的三电平固定合成矢量异步电机直接转矩控制(direct torque control, DTC)方法会引起较大的定子磁链和转矩纹波的缺点,该文改进固定合成矢量的合成方式,提出了适用于高性能三电平异步DTC系统的"24矢量"法和"24矢量+变调制比"法。从磁链、转矩控制性能的角度出发,分析了其对电机性能的改善。这两种方法物理概念清晰,结构简单,易于实现,同时还保留了传统固定合成矢量方法的优点。实验结果证明了控制方法的正确性和可行性。     

带有复杂分支子馈线的配电系统可靠性评估

采用网络等值法对带有复杂分支子馈线的配电系统进行可靠性评估，并提出一种基于新的分层结构的等值算法。该算法通过将网络元件和分支子馈线组合成节点和线路2种集合元件，根据配电网实际拓扑结构，采用层状的数据结构描述节点集合元件和线路集合元件之间的拓扑关系，从而避免直接描述网络元件之间的复杂关系。并采用宽度优先搜索算法对其进行顺向和逆向遍历求解系统的可靠性指标。实例计算验证了该算法的有效性。