一类潮流跟踪算法的可行性分析

基于顺流或逆流分配矩阵的潮流跟踪算法已在电力系统功率分解、网损分摊和费用分摊等电力市场问题中得到广泛应用,但其可行性和正确性还未得到理论证明.本文分析了顺流分配矩阵的对角占优、上三角等特点,给出该矩阵与节点注入功率矩阵、负荷矩阵间的量化关系,提出发电机对负荷分配系数矩阵的概念,基于此应用矩阵理论证明了基于顺流分配矩阵的潮流跟踪算法的正确性,即发电机对负荷的分配系数矩阵各列元素之和为1.这为该类方法的拓展应用提供了一定的理论基础.应用IEEE-30和NewEngland 39节点系统,证实了本文理论分析的正确性,也证实了该算法的有效性和可行性.     

大矩阵压缩特征目标的低秩跟踪算法

针对压缩感知的矩阵低秩稀疏分解目标跟踪算法实时性差的问题,提出一种大矩阵压缩特征目标的低秩跟踪算法。该算法通过将大矩阵分成多个小矩阵的方法构建观测矩阵,进行矩阵低秩稀疏分解,获得各候选目标的误差向量并构建误差矩阵,求解误差矩阵列向量最小1-范数问题得到跟踪结果。为了适应跟踪过程中目标外观信息的变化,基于向量相似度判别有选择地更新字典。在跟踪结果不可信时,利用轨迹修正更新当前帧跟踪结果。通过6个典型视频序列上的对比实验,新算法的实时性是原算法的3倍。实验结果表明,在目标发生部分遮挡、光照变化、快速运动时,所提出的算法能实现目标的鲁棒跟踪。     

基于LBFGS-EKF算法的三维空间目标跟踪研究

人机交互中,人手与机器的交互是最通用的方式,因此手势交互研究是当今人机交互研究的重点之一.本文以Leap Motion为依据,对三维空间目标检测和跟踪进行研究,提出了一种限定内存扩展卡尔曼滤波算法(LBFGSEKF).该算法在基于降低噪声所提出的EKF方法上,通过LBFGS算法求最优解的方式来代替EKF算法在每次迭代中求逆Hessian矩阵而造成内存消耗,计算速率下降,导致实时性差的问题,从而形成一种新的目标跟踪算法.仿真结果表明,新算法用于手势识别时,可以降低误差、提高目标跟踪的精度.     

基于强跟踪的平方根UKF的卫星姿态确定算法

针对受不确定性干扰的影响卫星姿态确定系统,SRUKF存在跟踪能力弱、估计精度低和鲁棒性差等问题,本文根据强跟踪滤波(STF)原理,提出了一种改进的强跟踪平方根UKF算法。该方法中,采用基于等价变化的方法来计算自适应渐消因子,避免了Jacobian矩阵的计算;引入两个多重自适应渐消因子矩阵,保证了协方差矩阵的对称性;利用改进的平方根分解方法,改善了滤波器的稳定性。实验仿真结果表明,相对于SRUKF和STF,本文提出的强跟踪平方根UKF具有更好的稳定性、鲁棒性和对突变状态的跟踪能力。     

结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法

针对在网状织物缺陷检测过程中因纹理复杂造成误检问题,提出了一种结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法。 首先,通过 Retinex 算法对图像进行增强,利用所提取的底层图像特征生成特征矩阵,并将其分解为含有织物图像背景信息 的低秩矩阵和含有缺陷信息的稀疏矩阵;其次,引入了高级先验矩阵和索引树两个部分,通过利用增强后图像进行获取,并 对两个部分进行特征融合,实现缺陷显著性增强。 通过计算稀疏矩阵的值,获得缺陷的显著性的大小;最后,通过最佳阈值 分割算法分割缺陷显著图,从而得到缺陷检测结果。 利用公开数据集 TILDA 和 BASLER 工业相机采集到的网状织物缺陷图 像验证了算法的性能。 研究表明,与其他算法相比,本文算法的识别准确率达到 94. 25%,召回率达到 92. 48%,分类准确率 达到 90. 12%。     

一种拥挤环境下的多目标跟踪算法

多目标的鲁棒跟踪是视频监控系统的基础。在拥挤的环境下,由于遮挡的原因,传统的单目跟踪方法很难分割前景目标并跟踪。本文通过码本算法获得多个视角的前景信息,利用部分标定法获得平面单应性矩阵,根据此矩阵将各个视角的前景信息投射到参考视角后进行数据融合,利用得到的定位信息进行跟踪。实验结果表明,该算法在拥挤的环境中能实现对多目标的鲁棒跟踪,具有很好的实时性。     

改进的最大功率跟踪算法在变速风力发电系统中的应用

为最大限度地捕获风能,最大功率跟踪研究一直是风电技术行业关注的热点问题.本文从变速风力发电机组空气动力学模型入手,在最大功率跟踪算法——爬山搜索法分析的基础之上,引入模拟退火算法中概率函数的定义式,用于定义自适应步长,从而使跟踪开始时具有较好的动态特性和在跟踪结束时具有较好的稳态特性.在Matlab环境下,建立了变速风力发电系统模型,仿真分析了风速变化对输出功率的影响,改进的跟踪算法能够使输出功率最终稳定在新的工作点上,且具有较好的稳态特性和动态特性.     

输入输出个数不等系统的模型跟踪控制

对于输入输出个数不相等的系统,传统的模型跟踪控制方法控制率算法失效.在深入分析传统模型跟踪控制方法的基础上,提出了补零的方法,并应用广义逆矩阵理论,在不改变原方法的基础上,解决了矩阵阶次不同无法相加和非方阵求逆问题,又对输入个数小于输出个数的系统加入了移相器,成功地实现了对输入输出个数不相等系统的模型跟踪控制.最后在MATLAB/Simulink上构建仿真系统,验证了方法的有效性.     

基于投影近似子空间跟踪算法的谐波检测方法

子空间分解类算法在理论上具有任意的高分辨率,非常适合于电力系统各类谐波的分析,但需要对高维矩阵进行特征值分解,这不仅费时而且不易于工程实现.本文将投影近似子空间跟踪算法引入电力系统谐波分析领域,详细分析评估了PASTd算法的性能.仿真结果表明,紧缩投影近似子空间跟踪算法即PASTd算法不仅保留了子空间分解类算法的超分辨率特性,而且收敛速度较快,稳定性好,可推广用于电力系统谐波检测领域.     

基于AIMM-SRCKF的机动目标跟踪算法

为了解决交互式多模型(interacting multiple model, IMM)算法在目标机动时模型切换速度迟缓的问题,给出了一种Markov概率转移矩阵在线修正的自适应IMM(adaptive IMM, AIMM)算法,利用IMM子模型中连续两个时刻之间的概率差来调整Markov概率转移矩阵,以提高子模型的切换速度和分配的合理性,同时提高了IMM算法的跟踪精度。其次,将平方根容积卡尔曼滤波(square-root cubature Kalman filter, SRCKF)引入到AIMM算法中,以解决在迭代滤波过程中协方差矩阵出现的非正定的问题,改善了数值稳定性,提出一种适用于机动目标跟踪的AIMM-SRCKF算法,仿真实验结果表明,该算法能提高匹配模型概率,缩短模型切换时间。     

电力系统功率跟踪方法综述

对电力市场环境下功率跟踪的重要性进行分析 ,详细讨论了两种典型的、基于比例共享原则的功率跟踪方法 :基于有功无功解耦的功率跟踪法和基于复数电流的功率跟踪法 ,并在此基础上将两者进行了比较 ,指出了现有功率跟踪法的不足和今后的发展方向。     

有功潮流追踪优化建模及其应用

传统潮流追踪在节点计算线路分摊时使用了比例分摊假设,所建立的模型一般为代数模型。以有功网络流为对象建立了有功潮流追踪数学优化模型。模型放松了比例分摊假设,从潮流追踪求解空间角度,建立了潮流追踪物理属性约束和决策约束,拓展了有功潮流追踪的范围,具有广泛的应用前景。通过负荷节点电价和电价竞争力2个应用案例进行了说明。应用于负荷节点电价计算时,以方差最小,体现公平地共享输电网,并使用简单算例进行了验证。应用于电价竞争力计算时,探索了各负荷电价竞争力的关系,提供了负荷电价竞争力更多的信息,最后使用实例验证潮流追踪对负荷之间电价竞争力的影响。     

电力市场中的输电费用分配方法研究

随着输电网的逐步开放,人们越来越关心输电费用的分配问题,希望根据对线路的实际使用情况计费。在回顾了以往基于交易和基于直流潮流灵敏度分析的分配方案后,重点对几种基于潮流跟踪的分配方案进行了评述。Bialek跟踪法提出了潮流跟踪算法中一个重要原则——比例分配原则;Kirschen跟踪法引入domain,common,link的概念简化了系统,根据比例假设,将潮流跟踪的速度大大提高;基于电流的潮流跟踪对复电流的实部和虚部分别进行跟踪,最终再转化为功率的分布。它无需将网络的有功功率和无功功率解耦,无需将有损网络转换成无损网络。总结了有待解决的几个问题,表明以后的研究方向。     

大电网可靠性影响分析的潮流跟踪方法

提出了大电网可靠性评估中削减负荷的潮流跟踪模型, 建立了节点和系统可靠性对元件的分配计算模型,基于此易于分析系统的薄弱环节。在负荷削减的潮流跟踪模型中,按负荷对发电机和线路利用系数的大小顺序削减负荷。基于潮流跟踪削减负荷能建立故障元件与削减负荷节点间的映射关系,该模型的核心在于找出所有元件中对削减负荷节点利用系数最大的元件。算例结果证明了所提出方法的有效性。     

基于边际成本和潮流追踪的无功定价

提出了一种将实时无功电价法和无功综合成本分摊法有机结合在一起的无功定价方法，即首先基于边际成本理论将无功生产成本分摊给电网的各条支路，然后基于潮流追踪法将分摊给各支路的无功生产成本分摊到使用该支路的各负荷，从而得到各负荷应承担的无功生产成本及相应的无功价格。该方法既能确保无功成本的收支平衡，又可提供相应的经济信号，因此弥补了实时无功电价法和无功综合成本分摊法的不足。仿真计算结果验证了该方法的可行性与合理性。     

基于潮流转移和追踪的含风电电力系统运行风险评估

为实现含风电电力系统运行风险快速评估,提出了一种基于潮流转移和追踪的风险快速评估方法。首先,考虑风电出力波动与时间和风速的相关性,基于Markov理论建立了风速相依的风电出力波动模型;其次,为提高系统状态分析效率,通过推导节点转移分布因子和适用于多支路开断的支路开断分布因子来实现快速潮流计算,避免了潮流迭代计算;然后,建立了基于潮流追踪的负荷削减模型,采用潮流追踪理论筛选出最有效的控制节点集合,将全系统范围内寻优转化为局部范围内寻优,在改进潮流计算算法和负荷削减模型2个方面实现了运行风险快速评估;最后,通过IEEE-RTS79系统的仿真分析,验证了所提模型的准确性和有效性,进一步计算切负荷风险指标和线路越限风险指标以分析不同风速条件对系统运行风险评估的影响,为含风电电力系统运行风险评估提供参考。     

求解功率追踪问题的图论方法

提出了一种利用图论进行功率追踪的新方法。此方法以潮流结果有向图的关联矩阵和路径阵为基础，采用先序遍历图的方法搜寻被功率追踪的2个节点间的所有路径，进而求得沿这些路径输送的功率值，在功率追踪时遵循功率“按比例分配”原则，此方法物理意义明确，且只需进行简单的四则运算，不必进行计算量较大的矩阵相乘和求逆等运算，易于编程实现，而且可以推广为对电力系统中某一割集进行功率追踪，利用本方法分析了粤港电力系统中广东电网向香港地区输电的算例，实际计算结果证明了此方法的快速性和有效性。     

A model for reactive power tracing by addition of fictitious nodal injections

This paper proposes an efficient solution to the problem of reactive power flow tracing in electrical transmission networks. For such systems, the tracing techniques used for active power flows cannot be used straightforwardly, due to reactive power variations induced by the line reactances, these variations often being comparable to the powers delivered to the loads. In other words, as is well known, in transmission systems the reactive flows are strongly influenced by the inductive and capacitive effects of the network, making the tracing of power flow and allocation of losses more critical. In this paper, after discussing some methodological aspects, an approach based on the use of transmission line models differentiated on the basis of the reactive behaviour of the lines is proposed. These models allow the power contributions due to reactive losses to be evaluated separately and compared to the flows exchanged between generators and loads; moreover, their application does not require the introduction of nodes or additional links, as is the case with other methods proposed in the literature. The proposed tracing technique is then presented; the method is straightforward and does not require the creation or inversion of matrices of participation factors. The paper concludes with two applications, a 4 node system and the IEEE test system with 30 nodes.     

基于停运连续潮流和双向潮流追踪的潮流解恢复控制方法

针对导致潮流方程无解的支路型故障,提出了一种基于潮流追踪的潮流解恢复控制策略。首先将故障支路用支路两端节点的等值功率源替代,从网络中移去故障支路。减小等值功率直到极限点,极限点处剩余的等值功率量是超出故障后网络传输能力的功率量,将其作为控制裁减量。然后采用潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定减负荷和减发电的节点以及各自的裁减量。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于分类潮流追踪法的特高压输电网损分摊

为探究适合于网损分摊的方法,结合国内交直流特高压输电网发展规划与趋势,探讨电力市场中各种网损费用的分摊方法并分析它们在特高压电网中的适用性。依据交直流特高压系统中造成网络损耗的各部分电力设备的特性,提出分类潮流追踪的特高压输电网损分摊方法,该方法依据复功率潮流计算结果,结合比例潮流追踪法分摊变动网损,根据用户年典型潮流和电网使用率采用平均潮流追踪法分摊固定网损。最后通过IEEE30节点交直流改进系统仿真算例,将网损分摊结果与传统潮流追踪法网损分摊结果对比,验证该方法的可行性及合理性。