支持向量机在沥青改性最佳状态识别系统中的应用

普通沥青在使用过程中容易受到很多破坏,需要加入改性剂来增加沥青的使用寿命。改性剂沥青中呈星点状分布,其颗粒的大小和分布直接影响改性剂功效的发挥。本文就是在模式识别技术下,利用支持向量机,根据改性剂颗粒在沥青灰度图像中的灰度特性及几何特征,识别改性剂颗粒在沥青中分布的最佳状态。     

基于变量选择与高斯过程回归的短期负荷预测

提高短期电力负荷预测精度是保障电网安全稳定运行的技术措施之一,通过选取影响负荷的最优输入变量集合,建立高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)短期负荷预测模型。负荷预测建模输入变量的选取对预测精度有很大影响,首先采用随机森林(random forest,RF)算法给出输入变量重要性评分(variable importance measure,VIM),并对各输入变量影响程度进行排序,基于序列前向搜索策略确定最优输入变量集合,避免人工经验选取的不足。其次针对共轭梯度(conjugate gradient,CG)法求解高斯过程回归模型超参数时易陷入局部最优解,且存在优化性能依赖于初值选取、迭代次数难以确定的问题,采用改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法搜索模型超参数,形成优化高斯过程回归预测模型。最后,算例测试表明该模型的有效性。     

基于随机响应面法的主动配电网无功优化

考虑分布式电源(DG)的无功主动调控能力,计及状态变量的机会约束,建立主动配电网随机无功优化模型。通过非参数核密度估计对随机因素进行建模,进一步借助随机响应面法,研究适应于多种概率模型的概率潮流计算方法,用以判断状态变量是否满足机会约束,并利用Nataf变换处理随机变量的相关性。结合基于粒子群的无功优化方法,对所建立模型进行求解。最后,基于修改过的IEEE 33节点和美国PGE 69节点配电系统测试所提方法的正确性和有效性。算例表明所提概率潮流计算方法所得累积分布函数具有较高的精度,同时设计不同的场景,进一步表明所提模型和算法适应不同DG无功控制策略、可发现确定性优化方案的概率越界风险并调整解决。     

基于复数域标幺化的配电网三相不对称快速分解状态估计算法

提出一种基于复数域标幺化的配电网三相不对称快速分解状态估计算法。基于坐标变换的思想,引入基准相角进行复数域标幺化,对阻抗进行整体移相,减小R/X比值,弱化电压相角对有功、电压幅值对无功的影响,实现配电网状态估计的快速分解;根据网络特性,得出使得快速分解估计方法可靠收敛的最优基准相角的选取原则;为适应PQ快速分解状态估计模型,将电流幅值量测等效处理为功率量测。标准测试算例的仿真结果表明,所提快速分解状态估计方法在保证估计精度的同时,可改善配电网状态估计数值计算的稳定性,提高大规模配电网状态估计的在线计算速度。     

计及风电不确定性的含UPFC电力系统的两阶段最优潮流

风速具有随机性和不确定性,大规模风电场的并网会影响电力系统的稳定性,而统一潮流控制器(UPFC)具有实时潮流控制能力,有利于系统稳定。建立计及风电不确定性的含UPFC的最优潮流模型,由日内滚动调度和实时调度两阶段组成。日内滚动调度阶段不考虑风电出力预测误差,制定机组出力计划,优化运行成本;实时调度阶段根据风电出力预测误差调节UPFC参数,实时修正运行计划,并进行潮流优化,以保证系统安全可靠。以IEEE 14节点系统和某实际系统为例进行算例分析,结果表明,所提模型可以通过UPFC的参数控制有效减少风电预测误差带来的影响,从而提高系统的经济性和安全性。     

电动汽车换电商业模式探讨

电动汽车商业模式研究和创新是破解电动汽车产业化难题的有效途径,充换电业务作为电网企业价值链的延伸,电网企业参与会对电动汽车产业的发展带来极大的促进作用。基于"魏朱六要素商业模式"的模型理论,从定位、业务系统、关键资源能力、盈利模式、现金流结构及企业价值6个方面分析了电网企业主导下的电动汽车换电合作运营模式,选择了业务系统和盈利模式2个要素进行了深入研究,并探讨了电网企业向电动汽车私人用户提供换电服务的业务办理流程。     

考虑风力发电波动引起频率偏差的电力系统状态估计

随着大规模风电接入电网,风电出力的波动性不仅会改变电网原有的潮流分布,还会对电网频率产生显著影响,传统的状态估计模型已不再适用。基于此,介绍了同步发电机准稳态模型、负荷准稳态模型和异步风机简化RX模型,将频率偏差作为新的状态量引入到状态估计过程中。同时,还考虑了发电机和负荷自身频率特性对电压的影响,对相应节点构造了新的零注入功率量测,最终建立了计及频率变化的含风力发电的电力系统状态估计模型。算例仿真结果表明,该模型可有效计及系统的频率偏差,计算量较小且提高了状态估计结果的精度。     

计及相关性的电—气互联系统概率最优潮流

为了缓解环境污染,"减煤增气"已成为能源结构调整的大趋势,"能源互联网"的提出加强了天然气网络与电力系统的紧密耦合。传统以电力系统为对象的最优潮流忽略了天然气网络的运行约束对电力系统造成的影响,可能导致优化结果过于乐观。因此提出了一种电—气互联系统的联合最优潮流,以互联系统的总运行成本为优化目标,考虑电力网与天然气网的运行约束。并且针对新能源接入背景下的不确定性,考虑输入变量之间的相关性,采用基于Nataf变换的点估计法进行概率最优潮流计算。对修改的IEEE 39节点系统与比利时20节点天然气网络进行算例分析,验证了所提模型的可行性以及有效性,并在此基础上分析了不同的波动水平及相关性对系统运行特性的影响。     

基于全寿命周期成本的配电网蓄电池储能系统的优化配置

蓄电池储能具有效率高、使用寿命长、对地理条件要求低等优点,其额定功率和额定容量可以独立配置。以配电网中蓄电池储能系统全寿命周期内总的净收益最大为目标,研究配电网中蓄电池的配置和各时段充/放电值的优化,综合考虑了储能套利收入、政府电价补贴收入、减少电能转运费、延缓电网升级以及全寿命周期成本等因素。建立了蓄电池储能系统配置的混合优化模型,提出一种基于差分进化和预测-校正内点法的混合算法并进行求解。最后,算例测试比较了钠硫电池、全钒液流电池、多硫化物/溴液流电池、铅酸电池和锂离子电池的配置和净收益,分析了影响经济效益的指标,为蓄电池的配置规划提出了建议,并验证了所建模型和求解算法的可行性。     

基于变量代换内点法的加权最小绝对值抗差状态估计

传统内点法加权最小绝对值(WLAV)抗差状态估计能够抑制坏数据影响,提高状态估计精度,但该方法模型复杂,计算效率低,限制了其工程应用价值。文中提出一种基于变量代换内点法的电力系统WLAV估计方法,该方法通过添加中间变量,将非线性量测方程分解为两步线性方程和两步非线性变换,并建立两步线性方程的WLAV估计数学模型。与传统内点法WLAV抗差状态估计相比,该方法无须形成海森矩阵,可有效提高迭代方程中系数矩阵的稀疏度,并减小矩阵的阶数,有效提高WLAV状态估计的计算速度。基于美国电气与电子工程师学会(IEEE)标准系统、波兰电网和国内某省网的仿真结果验证了所述方法的有效性,具有良好的工程应用前景。