A concurrent control architecture for autonomous mobile robots using Asynchronous Production Systems

The quest for efficient real-time response by autonomous robots in hazardous environments necessitates not only fast computational schemes in expert systems but also requires insights on high performance data structures and concurrent algorithms that lead to elegant problem-solving methods in the AI discipline. towards this objective, this paper presents an Asynchronous Production System (APS) of architecture capable of monitoring and processing real-time information.     

基于动态时间弯曲距离的主动配电网馈线差动保护

基于馈线上不安装电压互感器、馈线终端(FTU)通信实时性较差和时间同步能力较弱的工程应用背景,提出一种主动配电网馈线差动保护方法。利用相电流突变量启动算法,触发馈线区段边界上各FTU相互交换1个工频周波的故障电流采样数据,再通过计算各FTU故障电流的动态时间弯曲(DTW)距离确定是否为区段内部故障。该保护在启动算法与抗同步误差能力强的DTW算法的配合下,不需要获取电压信息,不要求FTU间准确同步,对数据通信实时性要求不高,数据运算量小,对FTU硬件配置要求低,适用于分布式电源高度渗透的含多分支线路的主动配电网。仿真结果说明了所提方法的有效性。     

考虑分布式储能参与的直流配电网电压柔性控制策略

针对多节点直流配电网电压稳定性差且控制困难的问题,提出一种考虑分布式储能参与的直流配电网电压柔性控制策略。首先,分析直流配电网的拓扑结构,指出了现有控制策略在多节点电压调节方面的不足以及分布式储能参与调压的可行性。其次,推导配电网中交直流接口的电压-频率耦合关系以及双向直流接口的级联下垂特性。针对配电网端口交直流断面,将交流电网的频率波动经虚拟惯性作用与直流电压波动建立联系,生成虚拟电压差以控制储能响应频率波动,减小直流配电网的接入对交流电网的影响。针对配电网-微网变流器断面,依据接口类型的不同设计分布式储能单元的控制策略,使其响应配电网节点电压的变化,增强功率波动时直流电压动态稳定性,减小配电网运行模式切换的可能性。该策略仅需本地节点信息,无需通信,可扩展性好。最后,建立典型的两端直流配电网的仿真模型,通过系统仿真证明了所提柔性电压控制策略的有效性。     

供热管网分布参数模型与电热耦合网络协同规划

随着多能源互联的逐步发展,电力系统(power system,PS)和供热管网(heating pipe network,HPN)系统的耦合程度不断加深,耦合形式也趋于多样化。需要适当考虑电力系统和供热管网系统在规划与运行方面的相互影响。在此背景下,对电力系统和供热管网系统的协同规划进行探讨。现有供热管网系统的数学模型和分析方法不够精细,无法满足协同规划的需要。为此,首先发展适用于电气分析的供热管网系统的分布参数模型,并对现有的温度场和压力场并行求解方法进行简化和统一。接着对所构造的分布参数模型进行线性化处理,并发展了基于管道和环境参数计算热能和压力损失的方法。之后构建了热网潮流方程,并与电力系统潮流方程统一求解。在此基础上,发展了电力系统和供热管网系统的协同规划模型,以发电成本与电力网损、热网损耗之和最小为优化目标,并考虑电力网络和供热网络的运行约束。该协同规划模型为0-1混合整数非线性规划问题,采用商业化的YALMIP工具箱求解。最后,以修改的IEEE 30节点电力系统和某实际供热管网系统为基础,构建了电力系统和供热管网系统耦合形成的集成系统,以说明所发展的供热管网电气化模型及协同规划方法的可行性和有效性。     

考虑污染物排放约束的传统电厂与虚拟电厂间环境经济调度模型

为有效实现分布式能源(distributed energy resource,DER)单元参与电力系统能源市场,深度挖掘负荷侧灵活供能潜力,首先建立虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为管理运行分布式能源的代理模型,并基于组件特性分析对虚拟电厂的外特性进行了量化;然后基于当前电力行业面临的经济环境热点问题,建立了考虑污染物排放约束的传统电厂(conventional power plant,CPP)和虚拟电厂间的环境经济调度(environmental economic dispatch,EED)二阶约束二阶规划(quadratically constraint quadratic programming,QCQP)模型;接着介绍了CPLEX优化引擎和YALMIP软件包的功能,并采用建模与求解解耦的方式来求解模型;最后对改进10机系统进行仿真计算,验证了所提模型的有效性和正确性。     

三相不平衡低压微网的多目标优化调度

提出了一种含多种分布式电源的三相不平衡微网综合优化调度策略。首先,确定了三相不平衡微网安全、经济、高效运行的评价指标;建立了多目标优化调度模型,并通过对多目标调度模型的求解得到微网的运行策略。其次,对各目标函数从不同的运行角度进行了分析,以充分利用多目标方法的有效性。算例仿真验证了所提出的优化调度策略在充分发挥各种分布式电源作用方面的优势。     

云计算环境下微网智能诊断系统

将云计算技术引入到微网的信息管理过程中,可以有效地解决微网智能诊断中因数据量大而造成的计算机的计算能力差和存储空间小的问题。在分析微网结构的基础上,介绍了微网云的构建形式,架构模型及相应的运行策略,从而有效地利用云服务,完成了对微网运行状态和故障的实时监测和处理。     

基于HBase的分布式电源控制系统研究

作为传统电网的有效补充,分布式电源越来越引起人们的注意。但是,分布式电源数据来源繁杂,数据量大且异构性强,因此,对这些数据的统一提取,可靠分析存在一定的难度。在研究分布式电源基本特点的基础上,提出了一种基于HBase的分布式电源管理体系,能够很好地解决分布式电网异构数据的处理和同步问题,以达到与传统电网数据共享、分析、处理的目的。     

分布式电网中数据备份与恢复系统研究

相比于传统电网,分布式电网存在着易受外界的影响,系统发电随机性强、波动程度大等问题,因此对分布式电网运行状态的监控和管理是保证分布式电网稳定运行的前提。而在分布式电网信息管理的过程中,数据的备份与恢复是技术的关键。根据分布式电网运行数据的基本特性,采用Moss(Microsoft Office Share Point Server)构建了分布式数据备份平台,并利用相关模型设计了存储器负载均衡原则,可有效地提高系统的应用价值。     

微电网发展研究

微电网整合了分布式发电的各种优点,为新能源的有效利用提供了平台。说明了微电网的产生背景,指出了传统电网的缺陷以及分布式发电的利弊,引出微电网的概念。在此基础上,介绍了国际上对微电网的具体定义、设计理念以及微电网在国内外的发展现状,介绍了一些具有代表性的微电网示范工程。阐述了微电网的运行特征与控制方法两方面的技术问题,对微电网在我国的发展进行了展望。