智能电网黑启动群体决策的可靠性分析

智能电网要求黑启动决策结果具有高可靠性。在此背景下,提出了基于熵的思想对黑启动群体决策结果的可靠性进行分析,构造了量化黑启动决策可靠性的指标。通过求解每一个决策专家的决策熵,可得到其决策水平,进而得到专家群体的综合决策水平,从而可以了解黑启动群体决策结果的可靠性,为决策专家重新评估各黑启动方案提供帮助,达到提高黑启动决策可靠性的整体水平和优化群体决策结果的目的。分析结果丰富了智能电网黑启动决策支持系统的研究,使得调度人员能够了解黑启动决策结果的可靠性并做出满足可靠性水平要求的最优黑启动决策。通过算例对所提出的方法进行了验证。     

基于直觉模糊距离的黑启动群体决策一致性分析与优化

现有针对黑启动决策的研究大多集中于决策算法的选择,并没有深入考虑黑启动决策的一致性问题,也很少涉及黑启动指标权重和专家权重的调整问题。在此背景下,提出了一种采用直觉模糊距离对黑启动群体决策结果一致性进行分析的方法。为了改善黑启动群体决策意见的一致性,每轮决策过后,对指标权重和专家权重进行调整并代入下一轮决策,直至达到满意的一致性为止。最后,用一个算例说明了所提出的一致性分析与优化方法的基本特征。     

黑启动决策中指标值和指标权重的灵敏度分析

黑启动决策的优化对电力系统在大停电后的快速恢复具有重要作用。为了适当选择决策指 标中的指标值和权重,有必要分析决策结果对这些参数的灵敏度,迄今未见有关的研究报道。文中 在介绍简单加权法决策模型的基础上,提出了一种灵敏度分析方法,研究了指标值和指标权重的变 化对黑启动优选方案排序的影响,得到导致排序结果变化的灵敏度临界值。该灵敏度分析结果有 助于调度人员选择黑启动方案,并按照实际恢复过程中相关因素的变化,采取有效应对措施。通过 算例验证了该方法。     

考虑恢复安全裕度的扩展黑启动方案多目标优化与决策

目前黑启动阶段的恢复策略都未保留恢复安全裕度,单纯追求效益型指标的最大化,不利于黑启动小系统的安全恢复和稳定运行,且现有的黑启动决策方法尚不能合理地融合决策者的偏好因素和系统恢复的实际情况。提出兼顾功率支持和恢复安全裕度的扩展黑启动方案多目标优化方法,以初期阶段内发电量加权和最大化、电压稳定裕度最大化和维持节点电压在满意水平为优化目标,综合考虑各类约束,建立扩展黑启动方案的多目标优化模型;结合快速非支配排序遗传算法与最短路径法对扩展黑启动方案求解出Pareto最优解集。综合决策者的偏好因素和决策矩阵的客观信息,进行基于模糊熵权的Vague模糊集多属性决策分析,选取出最满意的扩展黑启动优化方案。最后,以新英格兰10机39节点系统和河北南网实际系统为算例,验证了所提方法的有效性。     

变压器结构性故障群决策诊断

针对个体决策者对检测变压器故障诊断的局限性,提出了一种变压器结构性故障群决策诊断方法。基于证据推理理论,将多条个体决策得到的结论进行合成,引入决策相似度、可信度,计算个体决策的权重系数。以概率的形式表征变压器的可能状态,解决多种决策存在分歧、关键数据缺失情况下变压器故障的诊断问题。算例分析表明,群决策能明显减小不可靠个体决策的影响,准确地诊断电力变压器结构性故障。     

基于Vague值相似度的黑启动决策

黑启动是电力系统恢复的第一个阶段,发展黑启动优化策略对电力系统大停电后的快速恢复具有重要意义。现有的黑启动决策大多利用单一的精确值评价指标,其不能体现黑启动决策信息的不完全性与不确定性。在此背景下,采用Vague值表示黑启动决策中的指标值和权重,并从候选方案与理想方案的相似度出发,提出一种基于Vague值相似度的黑启动决策方法。与现有的黑启动模糊决策方法相比,所提方法利用的主观信息少,而是充分利用指标间的客观信息,并通过比较侯选方案和理想方案的相似性快速得到各方案的优劣排序,可为实现在线黑启动决策提供支持。最后,用算例说明了所提方法的可行性与有效性。     

基于两阶段双层多目标粒子群优化算法的输变电工程立项决策

建立输变电工程两阶段多目标决策评价模型,该模型包括立项和决策2个阶段,以及电网的安全性、经济性、环境友好性、适应性和协调性5个指标;提出双层多目标粒子群优化算法,求解模型的Pareto最优解,最后用综合评价方法选出最优实施方案。算例分析结果验证所提模型的正确性和有效性。     

基于区间数的黑启动决策方法

电力系统黑启动方案优化决策对事故后系统的快速恢复具有重要作用。在黑启动决策中,属性值和权重具有明显的不确定性,往往只能给出区间范围,而能够处理这种区间特性的方法至今未见有研究报道。在此背景下,提出了基于区间数的黑启动决策方法。首先,利用误差传递理论对所形成的区间数黑启动决策矩阵进行规范化处理,在此基础上建立了一个线性目标规划模型以求取黑启动决策的理想权重向量。之后,采用电力决策者给定的风险态度因子对基于区间数的黑启动综合评价值进行排序。最后,以某一地区电力系统为例对所提出的方法进行了说明。算例分析结果表明,所提出的带区间数的黑启动决策方法能够更真实地描述实际决策过程。     

基于模糊多属性决策的黑启动方案优选

为在电力系统恢复初期从多个可行的黑启动方案中选出最优方案,应用模糊多准则决策理论和方法建立了方案优选模型。由于将黑启动方案的评价指标体系中的定性和定量指标及权重全部转化为三角形模糊数,克服了定性与定量评价指标不具可比性的缺点。采用模糊折衷型决策算法,对惠州电网的多个黑启动方案排序,选择出了最佳的黑启动方案。其计算结果和调度人员的经验相符合,表明用模糊多属性决策方法对黑启动方案的优化可行。该法可为快速做出各种恢复决策提供科学、直观的决策参考。     

考虑后续恢复影响的扩展黑启动方案多目标优化与决策

综合考虑恢复初期阶段和后续阶段,提出一种扩展黑启动方案的多目标优化方法。以初期阶段内加权发电量最大化、尽快搭建系统的骨架网络和选择运行性能尽可能利于后续系统电压调整的被启动机组为优化目标,综合考虑机组启动约束和系统运行约束,建立扩展黑启动方案的多目标优化模型,然后结合快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与Dijkstra法对扩展黑启动方案求解出Pareto最优解集。最后综合决策者的偏好因素和决策矩阵的客观信息,进行基于模糊熵权的Vague集多属性决策分析,选取出最满意的扩展黑启动优化方案。以新英格兰10机39节点系统为算例验证了所提方法的有效性。     

Clustering Analysis of Black-start Decision-making witha Large Group of Decision-makers

The optimization of black-start decision-making plays an important role in the rapid restoration of a power system after a major failure/outage.With the introduction of the concept of smart grids and the development of real-time communication networks,the black-start decision-makers are no longer limited to only one or a few power system experts such as dispatchers,but rather a large group of professional people in practice.The overall behaviors of a large decision-making group of decision-makers/experts are more complicated and unpredictable.However,the existing methods for black-start decision-making cannot handle the situations with a large group of decision-makers.Given this background,a clustering algorithm is presented to optimize the black-start decision-making problem with a large group of decision-makers.Group decision-making preferences are obtained by clustering analysis,and the final black-start decision-making results are achieved by combining the weights of black-start indexes and the preferences of the decision-making group.The effectiveness of the proposed method is validated by a practical case.This work extends the black-start decision-making problem to situations with a large group of decision-makers.     

电力系统黑启动方案的自动生成与评估

电力系统全停电后的黑启动恢复是一个非常重要的问题,黑启动决策支持系统的开发对辅助调度人员制订黑启动方案、实现系统全停后的快速恢复具有重要作用.文中利用网络拓扑分析技术和专家系统对黑启动方案生成问题进行了研究,并在黑启动决策支持系统下开发了黑启动方案的自动生成与评估系统.该系统可以针对某一实际电网的具体状态自动生成一组黑启动方案,利用层次分析法和由专家经验建立的知识库进行分析推理,对方案组中各个方案进行评估排序,为调度人员进行黑启动恢复提供一个科学、直观的决策参考.     

Black-Start Decision Making Based on Affinity Propagation and TOPSIS

Abstract

Finding the optimal black-start alternative plays an important role in speeding up the restoration process of a power system after a complete blackout. In this article, a clustering method, affinity propagation, is adopted to deal with the black-start decision making problem. A novel black-start decision making method based on affinity propagation and TOPSIS is proposed. The standard deviation method is used to calculate the weights of the indexes, and a weighted normalized decision matrix is constructed. Then affinity propagation is used to cluster the black-start schemes of the weighted normalized decision matrix, and the optimal cluster is determined. Finally, for each black-start scheme in the optimal cluster, the relative closeness value is computed according to the TOPSIS method, and the best black-start scheme is selected. Compared with the existing black-start decision making methods, the proposed method can not only rank the black-start schemes but also determine which grade each black-start scheme should belong to. Based on the data of an actual power system, experiments were carried out to evaluate the performance of the proposed method. The results show that the proposed method is effective.     

A new approach for power system black-start decision-making with vague set theory

Power system restoration after a large area outage involves many factors, and the procedure is usually very complicated. A decision-making support system could then be developed so as to find the optimal black-start strategy. In order to evaluate candidate black-start strategies, some indices, usually both qualitative and quantitative, are employed. However, it may not be possible to directly synthesize these indices, and different extents of interactions may exist among these indices. In the existing black-start decision-making methods, qualitative and quantitative indices cannot be well synthesized, and the interactions among different indices are not taken into account. The vague set, an extended version of the well-developed fuzzy set, could be employed to deal with decision-making problems with interacting attributes. Given this background, the vague set is first employed in this work to represent the indices for facilitating the comparisons among them. Then, a concept of the vague-valued fuzzy measure is presented, and on that basis a mathematical model for black-start decision-making developed. Compared with the existing methods, the proposed method could deal with the interactions among indices and more reasonably represent the fuzzy information. Finally, an actual power system is served for demonstrating the basic features of the developed model and method.     

电力系统黑启动分析

简述了电力系统黑启动的一些原则,分析了对黑启动方案应进行的自励磁、过电压等电气计算,介绍了黑启动负荷恢复中需要注意的一些事项和黑启动对二次系统、初始状态的要求,并讨论了目前的研究热点--黑启动决策支持系统.     

黑启动过程中操作过电压的仿真计算

黑启动决策支持系统帮助制定黑启动路径,可以减轻黑启动方案制定所耗费的时间、人力和物力。但是启动方案必须经过各项校验才能成为备选方案。空载线路合闸过电压的校验便是其中较重要的一项。为了把过电压校验集成到统一的黑启动决策支持系统平台下,建立了黑启动过程中操作过电压研究的输电线路的贝杰龙模型和避雷器的分段线性化数学模型,利用取中值的方法解决了非线性元件引发的仿真算法中数据振荡问题,编制了操作过电压的数值仿真程序,对避雷器的作用进行了分析,并将仿真结果与EMTP和RTDS的仿真结果进行了比较,最后证明所开发程序的正确性,同时说明在黑启动过程中空充输电线路时,避雷器能够有效地降低过电压而提高黑启动成功的几率。此模型和计算程序已用于河北南网黑启动决策支持系统中。