基于二阶摄动理论的不确定系统小干扰稳定分析方法

针对电力系统多运行参数波动较大的情况下,振荡模式的阻尼比以及系统的运行状态难以在区间模型下连续描述的问题,提出一种基于二阶摄动理论的小干扰稳定分析方法.建立不确定信息下获取系统振荡模式分布情况的复模态二阶摄动模型,在此基础上,连续描述运行状态在不确定变化区间内振荡模式阻尼比的变化轨迹.IEEE 16机68节点系统仿真结果表明:不同运行参数在区间范围内变化时,对同一振荡模式的阻尼比影响程度不同;同一运行参数在区间范围内变化时,对不同振荡模式的阻尼比影响不同.在多运行参数波动较大的情况下,该方法也能较准确地评估系统的小干扰稳定情况.     

不确定负荷下小干扰稳定的区间分析方法

计及负荷的不确定性,提出了区间负荷下的小干扰稳定区间分析方法。基于增广矩阵的灵敏度求解,推导了振荡模式的阻尼比对负荷有功的灵敏度指标。以负荷灵敏度指标为指导,通过迭代搜索求解了典型负荷水平下关键振荡模式的阻尼比区间极值,进而可以确定区间负荷下的阻尼比区间分布,并据此可推断特征值阻尼比随负荷变化的规律,提供更加全面的稳定性信息。通过 4机系统和新英格兰39节点系统的算例实现,验证了该方法的有效性,与蒙特卡罗模拟法的结果对比,表明了该方法计算结果的正确性和计算速度上的优越性。     

基于区间模型和二阶摄动理论的低频振荡模态分析方法

针对大规模复杂电力系统运行参数波动较大,低频振荡模态变化情况不易确定的难题,提出利用区间模型和复模态二阶摄动理论分析振荡模态的方法。首先建立不确定信息下振荡模式的频率、阻尼以及参与因子的区间分布模型;然后利用复模态二阶摄动理论评估该模型在运行参数变化区间较大时,系统振荡模式上述特征要素的变化情况。IEEE16机68节点系统的仿真结果表明,即使系统中同时出现多个运行参数变化较大的情况,该方法也能较准确地评估系统的小干扰稳定性能,并可为运行人员提供更加全面的信息。同时,该方法在分析低频振荡模态方面较一阶摄动理论的准确度更高。     

随机数据驱动下的机电振荡参数在线提取与阻尼调制(二):基于有功调节的区间模式阻尼调制策略

随着互联系统规模和复杂度不断增大,弱阻尼低频振荡成为影响电网安全稳定运行的关键因素之一。针对系统运行过程中出现的弱阻尼低频振荡模式,该文提出了随机响应数据驱动下基于发电机有功定向调节的区间模式阻尼调制策略。首先利用文献[1]提出的低频振荡参数在线递推算法实现频率和阻尼比等振荡参数的递推跟踪,以随机环境激励下发电机有功输出变化作为天然摄动量,利用摄动法计算各个模式的阻尼比–发电机有功灵敏度,对于区间弱阻尼模式,结合送端功率下调与受端功率上调的原则,根据灵敏度大小,筛选确定最佳有功调控发电机对,并根据发电机实际运行情况和有功输出约束确定调控量,实现仅依赖随机响应数据的弱阻尼区间振荡模式阻尼比的在线调制。IEEE四机两区系统和IEEE 68节点系统的仿真与计算结果验证了文中算法的有效性和可行性。     

基于两阶段鲁棒区间优化的风储联合运行调度模型

为了全面和准确地考虑风电出力的不确定性和消纳能力,并兼顾系统运行的经济性和可靠性,通过在风电不确定区间可优化的鲁棒区间经济调度模型中引入常规机组和储能系统运行状态的离散决策变量,建立风储联合运行的双层鲁棒区间机组组合模型。针对连续变量和离散变量间存在耦合关系,导致计算过程中对偶转换失效而使模型难以求解的问题,提出基于Benders分解算法的两阶段迭代求解策略。仿真分析表明,所提模型在确定风储联合运行方式时,能更全面地考虑风电不确定性及消纳能力对系统运行经济性和可靠性的影响。     

基于果蝇优化算法的广域阻尼控制器设计

针对大规模互联电网区间低频振荡问题,提出了基于果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm,FOA)的广域阻尼控制器设计方法。以标准16机68节点系统为例,对系统进行线性化,并进行模态分析,找出系统区间振荡模式及阻尼比。根据区域低频振荡模式下参与因子选择广域反馈信号。分析了广域控制器结构,并采用FOA算法对其参数进行优化。仿真结果表明,提出的广域控制器方法能有效地提高区间振荡阻尼比,为电力系统低频振荡优化控制提供了新的思路。     

计及源荷区间不确定性的电力系统日前优化调度

由于缺乏数据或统计规律复杂,调度决策时常难以确知新能源及负荷的概率分布,为此提出了计及源荷区间不确定性的电力系统日前优化调度方法。首先,基于预测误差建立风、光及各类负荷的区间数模型;接着,以日综合运行费用为目标函数,考虑发电机、储能以及正负备用等约束条件,构建区间优化调度问题数学模型;然后,应用区间优化理论,在一定的区间可能度下将区间优化问题转化为确定性问题求解,获取区间优化调度方案;最后,将区间优化调度方法应用于修改后的IEEE10机39节点系统,验证了其有效性。该方法决策灵活,通过调节区间可能度,可较好地平衡调度方案的经济性与安全性,其计算量小,特别适用于仅掌握变量变化范围时的调度问题。     

电网规划中区间最小切负荷量的计算方法

研究电网规划中负荷不确定性表示为区间数时，计及发电机出力调整下的最小切负荷量计算问题。提出一种精确求解区间负荷下系统最小切负荷量区间数表示的区间最小切负荷计算方法。给出区间至多切负荷的定义并建立基于双层线性规划的区间至多切负荷模型，使用分支定界算法求解此模型可得区间最小切负荷的区间上限；给出区间至少切负荷的定义并建立区间至少切负荷模型，求解此模型可得区间最小切负荷的区间下限。该方法可有效避免使用蒙特卡罗模拟法求解此类问题时计算量大，结果一般不精确的缺点，为区间不确定信息下的系统安全性研究提供一条新的思路。算例的结果验证该方法的正确性和有效性。     

考虑变量相关性的改进场景优化法区间潮流计算

可再生能源出力和负荷波动的不确定性增加了电力系统运行状态的不确定性,为此提出一种考虑区间变量间相关性的区间潮流场景非线性优化方法。通过构造不确定平行四边形区域表示区间变量间的相关性,针对场景优化法可能造成重复计算的问题,通过对比节点电压对节点功率的灵敏度的正、负性,将变化趋势一致的状态变量进行归类计算。算例分析结果表明,所提方法能够准确计算区间边界,有效削减优化次数以及提高计算效率。     

基于双层代理模型的概率-区间潮流计算及灵敏度分析

随着电力系统中不确定量日益复杂,同时存在的随机与区间变量使得采用概率或区间潮流计算难以准确获取系统的运行状态。为此,提出一种基于双层代理模型的概率-区间潮流计算方法。该方法仅需较少次数的确定性潮流计算便可实现上、下层代理模型的构建,进而通过代理模型求解概率-区间潮流常规求解方法中所需要的大量确定性潮流计算,可实现输出变量的快速获取。此外,该文还提出了用于描述输出变量特征的灵敏度指标,并结合所提出的双层代理模型开展灵敏度分析,以量化输入区间变量对输出变量的影响程度。在IEEE 118节点系统中进行算例分析,通过与已有方法对比验证了所提方法的精确性和快速性,借助灵敏度分析可识别对输出变量具有显著影响的关键区间变量,有助于揭示系统运行状态与区间变量之间的关系。     

复区间潮流保守性问题的解决方案

区间运算的保守性问题是困扰区间潮流的主要问题之一。文中将复平面上区间数的3种不同表达方式,即方形域表达、圆盘域表达和扇形域表达引入区间潮流,来研究它们对区间潮流结果保守性的影响。复区间潮流采用的基本算法是配电网前推回推复区间潮流算法。采用33母线系统为算例,对潮流结果的保守性进行了研究,得出结论认为,根据电力系统中负荷的不同基本组成,来选择适当的复区间表示方式,可以降低区间潮流计算结果的保守性。     

网络故障的Markov区间识别

本文基于子网络级故障可诊断基础上提出一种识别大规模容差子网络级故障的新方法。文中首先提出f≤2的交叉撕裂准则和逻辑诊断法。然后，应用Markov区间分析法判断容差子网络是否发生故障。这种诊断方法可用于实际工程网络的故障诊断。     

采用随机空间仿射变换技术的蒙特卡罗区间潮流方法

区间潮流(interval power flow,IPF)是含风电系统稳态分析的重要工具。现有区间潮流计算方法都要求输入区间变量相互独立,无法合理计及风电场风速的区间相关性。针对这一问题,提出一种基于随机空间仿射变换的蒙特卡罗采样方法求解区间潮流。首先,引入相关角的概念来描述风速的区间相关性,建立了考虑风速区间相关性的区间潮流模型;然后,应用随机空间仿射变换技术,将原随机空间中相关风速转化为仿射随机空间中独立风速;最后,采用蒙特卡罗法求解包含独立风速的区间潮流。在IEEE-14和118标准系统仿真计算,结果验证了所提方法有效、可行。与传统蒙特卡罗法相比,所提方法可以在几乎不增加计算量的情况下,精确实现风速区间的去相关化。     

考虑负荷转移限制的配电系统区间可靠性评估

提出一种考虑线路容量和电压约束的配电系统区间可靠性评估方法。应用区间理论计算了由于元件和负荷参数的不确定性对配电系统可靠性的影响。考虑到网络运行条件对负荷转移的限制,通过区间潮流计算确定故障恢复过程中的网络状态,如果违反网络约束,则以最小化停电损失费用和网损费用为目标函数切除网络中的负荷。结合馈线分区方法,简化了系统结构,提高了计算速度。算例中,分析了参数不确定性条件下负荷转移限制对配电系统可靠性的影响,证明了该方法的有效性。     

Interval functional observers for time-delay systems with additive disturbances

This article considers the design of interval functional observers to estimate a linear function of the state vector of time-delay systems subject to both input and output additive disturbances. Two novel functional observers are proposed and designed such that they bound the set of all admissible values of a linear function of the state vector at each instant of time. By contrast to interval observers currently available in the literature, both observers proposed in this article utilize multiple delayed output measurement and have a more general structure. This trade-off feature overcomes some drawbacks in previous work and enables interval functional observers to be designed for a wider class of time-delay systems. Conditions for the existence of interval functional observers are derived and an effective design algorithm for computing unknown observer matrices is provided. Two illustrative examples are given to show the advantages and effectiveness of our design method.     

Eigenvalue range determination for interval and parametric matrices

Study of the dynamic behaviour of linear limped parameter circuits or systems under parametric uncertainties is a well‐established research area. The present paper addresses the problem of determining the exact (within rounding errors) ranges for the real and imaginary parts of an eigenvalue of real matrices whose elements are either independent intervals or linear (affine) functions of independent interval parameters. A unified method for solving the above problem is suggested in the paper. It is iterative and reduces to forming and solving, at each iteration, two real (incomplete) quadratic systems to find outer interval bounds on the set of the right and left eigenvectors associated with the eigenvalue considered. The method is applicable if: (i) the solutions of both quadratic systems involved are positive and (ii) the outer interval bounds on the eigenvectors satisfy certain constant sign conditions. It is shown that its numerical complexity is polynomial in the size n of the matrix studied. Numerical examples illustrating the applicability of the new method are provided. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

磷酸铁锂电池工作区间的优化及应用

为保证磷酸铁锂（LFP）电池能够安全、高效、经济地运行,不仅要规定电池的运行范围,而且在其运行范围内划分工作区间.以电池电压为标尺将LFP运行范围进行优化,分为三类工作区间,即最佳工作区、辨识修正区和故障区,并对故障区区分为报警和保护两部分.通过对电池工作区间的影响因素进行详细论述,剖析电池剩余电量（SOC）、内阻、电流以及其他因素对工作区的影响.利用辨识修正区的电气特性实现SOC状态的算法修正以及均衡控制技术的优化.     

双电位器式传感器检测系统改进

针对双电位器式传感器检测系统存在的跳区现象,提出了一种新的判区方法,并结合一阶差分算法成功地解决了跳区问题,同时也提高了系统的抗干扰能力。