基于在线最小二乘支持向量机回归的电力系统暂态稳定预测

提出了一种基于在线最小二乘支持向量机回归的电力系统暂态稳定预测方法。分析了标准最小二乘支持向量机回归算法用于在线预测时存在的主要问题，然后根据分块矩阵求逆定理对标准算法进行改进，实现支持向量的递推式求解，提高了算法的学习效率。为了满足实际多机系统在线稳定预测的要求，引入轨迹聚合技术对多机轨迹进行聚合，进一步减少了计算量。在轨迹降阶的基础上，根据EEAC理论，通过识别聚合轨迹的动态鞍点来判断轨迹的稳定性。最后，以电科院7机系统和我国西北电网为例进行仿真分析，从预测精度和计算时间两方面验证了方法的有效性。     

小干扰稳定分析中特定模式降阶法的快速实现

对特定模式降阶法进行改进以提高计算速度.在降阶过程中,采用共享保留机组的方法来减少确定保留状态变量的计算量;在复矩阵运算的实数化表达基础上,对外迭代算式矩阵结构进行调整,改善对角元的数值大小,从而可直接采用顺序消去法形成因子表,实现复矩阵的快速求逆;内层迭代中将顺序消去和主元消去相结合,兼顾计算速度和精度2个因素;三元组压缩的矩阵存储方式保证了矩阵运算的稀疏处理;通过引入OpenMP编程接口的计算功能,实现多核微机上对降阶模式的并行计算.70机和105机算例验证了理论分析的正确性.     

基于预处理共轭梯度法的电力系统机电暂态仿真

把基于不完全LU分解的预处理共轭梯度法(ILUCG)用于电力系统暂态稳定仿真计算,提出了一种与矩阵方程直接求解法相结合的混合算法.该方法采用不完全LU分解对暂态稳定计算中的雅可比矩阵进行预处理,以改善其条件数;对预处理之后的方程组,采用改进的共轭梯度法进行迭代求解,在系统收敛困难的情况下,改用直接求解法求解矩阵方程;在迭代过程中,充分利用当前已有的预处理后的等价雅可比矩阵进行迭代计算,而当雅可比矩阵及相关变量变化较大时,重新计算雅可比矩阵并进行相应的预处理操作,以提高算法的效率和计算速度;多个算例表明,对于电力系统暂态仿真的计算,本文算法的计算速度明显优于直接分解求解法和单纯的ILUCG,并易于在并行计算平台上实现,具有一定的实际应用前景.     

考虑风速随机特征的多工况电力系统稳定性分析

提出一种考虑风速随机特征的多工况电力系统稳定性分析方法。利用参数Weibull模型对短时间内条件风速趋势进行拟合预测,并将风速区间化,计算各区间的条件特征风速概率密度矩阵,再根据条件特征风速确定系统的运行工况。在此基础上,建立考虑风速随机特征的连续Markov多工况电力系统模型及其Lyapunov泛函,并在该泛函的弱无穷小算子中运用Dynkin引理,推导满足干扰衰减度γ的鲁棒随机稳定性的线性矩阵不等式(LMI),并将其转化为可行性问题,以判断系统是否稳定。IEEE 4机11节点系统和16机68节点系统时域仿真结果表明,所提方法无需获取系统运行轨迹即可对多工况电力系统进行稳定性判别,与传统时域仿真法相比,降低了计算量,提高了判别效率。     

基于预测-校正的同伦延拓法追踪高维Hopf分岔点研究

将同伦延拓思想应用于电力系统HoDf分岔点的求解中,提出一种新的基于割线预测-校正的同伦延拓法来追踪Hopf分岔点.该算法为同伦延拓法提供了简单有效的实现方法,利用割线法进行方向预测跟踪Hopf分岔同伦路径,与常用的切线法相比,由于未涉及矩阵求逆运算,计算量大大减小;同时运用自动步长控制策略,既保证计算的精确度,又兼顾到计算速度,确保校正步的有效执行.最后,通过WSCC 3机9节点系统验证了该方法的实用性、可靠性以及优越性.     

基于多级高阶微分求积法的非线性电磁暂态快速仿真研究

为了提高电力系统电磁暂态数值计算速度,将微分求积法应用在电磁暂态仿真中,根据微分求积法中加权系数矩阵的V变换特点,提出了一种基于微分求积法的电磁暂态快速计算方法。所提算法将因引入内点而增维的矩阵进行分块处理,避免对增维矩阵直接求逆,利用分块矩阵的特点,将大规模矩阵的求逆计算转换为简单的前代运算以及小规模矩阵的求逆计算,从而提高了基于微分求积法的电磁暂态计算效率。算例表明,针对线性时变和非线性电力系统,本文算法均可以获得有效加速比。     

根据量测轨迹计算多机电力系统轨迹灵敏度的新方法

轨迹灵敏度是电力系统动态安全分析的重要工具。文中提出一种多机电力系统中基于轨迹计算轨迹灵敏度的新方法。基于多机电力系统模型,构建了多机电力系统中轨迹和轨迹灵敏度之间的数学关系,提出了基于轨迹的轨迹灵敏度计算方法,仅基于轨迹之间的相互卷积即可直接计算多机系统轨迹对元件参数的灵敏度。对New England 10机39节点系统进行了仿真分析,结果验证了该方法的有效性。基于轨迹的轨迹灵敏度计算方法揭示了电力系统中轨迹灵敏度与轨迹之间的物理联系,可以避免仿真参数的误差对轨迹灵敏度计算的不利影响,为基于轨迹分析电力系统动态行为提供了新的途径。     

基于广域发电机状态信息的电力系统暂态不稳定性实时预测

基于两机群等值方法,将相平面轨迹几何特征判据推广应用于多机系统暂态不稳定性实时预测.为实现该不稳定性预测方案在可靠性和快速性的折衷,着重研究了失稳模式实时筛选和基于预测轨迹的不稳定性判别2项关键性技术.失稳模式实时筛选技术利用角度间隙作为指标选择主导模式搜索方向,并采用不稳定性条件作为搜索终止判据,从而使得搜索中所得主导模式随着轨迹发展逐渐逼近真实失稳模式;基于预测轨迹的不稳定性判别技术将只在参数时变性恶化系统稳定性时进行等值轨迹的预测,并基于该预测轨迹的几何特征判断系统是否稳定.IEEE 145节点系统和某实际电网系统的仿真计算验证了所提预测方案的有效性.     

基于机端PMU量测的系统受扰轨迹预测

提出了基于机端相量测量单元量测数据的多机系统受扰轨迹预测方法，结合状态估计或潮流数据，在系统受扰后将其降阶简化为仅含有配置了相量测量单元的发电机节点系统，利用相量测量单元的量测数据修正降阶系统节点电压和电流之间的关系，然后将其代入相应的发电机模型，从而实现了系统受扰轨迹预测。该方法采用时间间隔较大的状态估计或潮流数据计算节点电压和电流传递关系矩阵的初值，并利用该矩阵主对角元的变化反映受扰后系统各元件的详细模型、网络拓扑和参数的改变，然后使用相量测量单元毫秒级的量测数据对其进行修正，从而为在实际应用中将相量测量单元与SCADA系统相结合做出了有益探索。最后以一个6机25节点系统为例验证了该方法的有效性。     

基于改进型动态矩阵预测的主蒸汽温度串级控制策略研究

在常规PID主蒸汽温度串级控制系统的主控制回路中加入动.态矩阵预测(DMC)拄制器构成DMC-PID主蒸汽温度串级控制系统,以实现在非精确数学模型下对具有大延迟主蒸汽温度控制对象进行长时域的预测输出.根据系统的阶跃响应建立了系统的DMC模型,设置了优化函数和预测参考轨迹,并提出了对模型动态矩阵进行实时更新和大延迟校正的改进方法,从而改善了预测控制的动态性能.以某660 MW机组为例,对DMC-PID主蒸汽温度串级控制系统进行仿真试验,结果表明DMC-PID主蒸汽温度串级控制系统较常规PID主蒸汽温度串级控制系统具有更好的稳定性和快速响应性,且抗干扰能力强.