改进的网型结构电力系统鲁棒重叠分散控制

研究一类多区域互联电力系统的特殊重叠分解及其鲁棒分散控制问题,提出一种新的互联电力系统重叠分解的方法。该方法根据电力系统本身的结构信息约束和大系统包含原理的约束条件,对系统进行重叠分解处理,使原系统扩展成为两两子系统;然后,在有机结构控制(OSC)的线性矩阵不等式(LMI)方法的基础上,为系统设计了改进的鲁棒分散控制器。以一个4区域网型结构电力系统为例进行仿真研究,其结果表明,所设计的控制器较直接使用LMI方法能使系统具有更令人满意的控制性能。     

改进多区域互联电力系统负荷频率滑模控制

提出了一种基于辅助反馈多区域互联电力系统负荷频率改进的PI切换面滑模控制器的设计方法,实现对多区域互联电力系统负荷频率的优化控制.该方法对滑模控制算法中的比例积分切换面进行改进,得到新的控制规律,从而能够在多区域互联电力系统存在区域负荷干扰和参数变化的情况下,实现负荷频率在规定范围内最小化波动.以两区域电力系统参数为模...     

基于包含原理一般动态互联系统的分解与分散控制

针对一般结构互联系统的动态变化, 通过系统结构的描述, 以包含原理的多重叠分解为基础, 构建出适用于一般结构互联系统对对分解与重叠分散控制的扩展收缩变换矩阵、置换矩阵及相关的补偿矩阵; 然后根据所提出的子系统对的删除与添加方式, 构建出相应的删除矩阵与添加矩阵, 并将两者结合得到用于完成结构变化后的互联系统对对分解与重叠分散控制的结构变化矩阵, 从而实现具有一般动态结构互联系统的分解与分散控制; 最后以四区域互联电力系统AGC为例对其进行详细说明.

     

互联大系统动态输出反馈多重叠鲁棒分散关联镇定

针对一类具有网型拓扑结构的互联大系统,提出一种动态输出反馈多重叠鲁棒分散关联镇定方法.该方法将系统状态空间加以扩展,在扩展空间中将其分解为按循环逆序排列的一系列两两子系统对,并为每个子系统对分别设计使其关联稳定的鲁棒分散动态输出反馈控制器,将这些多重叠设计的控制器再收缩回原空间,实现控制律的协调.将该方法应用到一个四区域网型电力系统控制设计中,仿真结果验证了所提出方法的可行性和优越性.     

重叠分解补偿阵的选择及对控制性能的影响

在大系统包含原理的框架下,提出了一种新的重叠结构分解补偿阵的选择方法,并分析了不同补偿阵对互联系统控制性能的影响。新方法根据补偿阵的选择条件,将补偿阵应满足的基本约束转化为对补偿阵中矩阵子块的约束,然后按照控制要求利用遗传算法对补偿阵进行优化。将该补偿阵选择方法应用于两区域重叠互联电力系统的自动发电控制（AGC）中,仿真结果表明,在设计时采用该方法选择的补偿阵使系统的分散AGC较传统选择方法具有更好的性能指标。     

电力市场条件下互联电力系统的分散H_∞控制

根据分散的自动发电控制AGC(AutomaticGenerationControl)的控制要求和电力市场的条件,研究了互联电力系统分散的鲁棒控制问题。采用虚拟控制区域的概念修正原互联电力系统的状态空间模型;利用大系统包含原理的约束和聚集条件将修正后的互联电力系统模型分解为各个子系统;根据LMI算法来设计可随时满足区域间功率交换合同的分散H∞自动发电控制器。此方法应用到受负载阶跃扰动的两区域互联电力系统中,结果表明了该方法的有效性,并且满足了电力市场条件下自动发电控制的要求。     

FDI攻击下互联电力系统的分布式安全状态估计

针对虚假数据注入(FDI)攻击下的多区域互联电力系统安全状态估计问题,提出一种分布式中间观测器,同时对各区域电力系统的状态、虚假数据注入攻击信号以及负载偏差进行估计.首先,通过将电力系统的状态和虚假数据注入攻击进行增广,得到等价的区域电力系统状态空间模型;然后,基于等价系统模型构建分布式中间观测器,对各个电力子系统分别进行安全状态估计,并设计补偿控制策略以降低虚假数据注入攻击及负载偏差带来的影响;最后,通过算例仿真验证所提出方法的可行性和有效性.     

风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.     

基于滑模控制的多区域V2G系统的负荷频率控制

新能源背景下,电动汽车(EV)作为可调度的储能装置能够辅助参与电力系统的负荷频率控制。以含风电及电动汽车的多区域互联电力系统作为对象,对多系统的负荷频率控制问题展开研究。首先,针对风电与电动汽车并网(V2G)引起的系统状态难以准确监测的问题,设计状态观测器对系统状态进行估计;然后,设计了基于观测器的积分滑模控制器,并利用线性矩阵不等式求解控制器参数;最后,以两个区域的电力系统为例进行仿真实验,仿真结果表明所设计的控制器能够有效克服负荷需求扰动对系统造成的影响,验证了电动汽车参与辅助调频的有效性。     

互联电力系统鲁棒分布式模型预测负荷频率控制

负荷频率控制是现代互联电力系统运行的重要保障.本文针对含有不确定因素和负荷扰动的多区域互联电力系统提出了一种基于线性矩阵不等式参数可调节的鲁棒分布式预测控制算法.设计各个区域控制器目标函数引入相邻区域的状态变量和输入变量,同时考虑发电机变化速率约束和阀门位置约束,将求解一组凸优化问题转化成线性矩阵不等式求解,得到各个区域的控制律,在线性矩阵不等式中引入一组可调参数,将优化一个上限值转化成优化吸引区,降低算法的保守性.仿真结果验证了该算法在负荷扰动、系统参数不确定和结构不确定性情况下具有鲁棒性.     

计及温控负荷响应的二维云模型分布式频率控制

为改善电力系统频率稳定性,充分调用需求侧可控负荷资源,本文提出一种计及温控负荷响应的二维云模型分布式频率控制方法。建立了多区域互联电力系统负荷频率控制模型,设计了基于福克普朗克方程的温控负荷分布式控制策略,同时采用云模型算法与分数阶微积分理论,设计了二维云模型分数阶PID分布式频率控制器。最后通过控制仿真比较与分析,验证了在不同运行场景下所提出的综合控制方法具有较优的动稳态性能。结果表明该控制方法是可行和有效的。     

互联电力系统分散负荷—频率控制

本文提出了一个数值方法来解决由互联区域组成的电力系统负荷－频率控制问题，分析了控制律的两种结构，分解反馈控制和输出反馈控制。此方法在于经典黎卡提（Riccati)方程的特性：闭环渐近稳定性和次最优度，文中给出了将此方法应用于两互联区域电力系统的示例，并对闭环系统的性能做了分析。     

含混合储能的互联电力系统传感器容错负荷频率控制

为了改善多区域互联系统电能质量的问题,在原有负荷频率控制系统(LFC)的基础上引入由超级电容和蓄电池两者组成的混合储能系统(HESS),并针对电力系统中难以避免的传感器故障问题设计传感器主动容错策略.首先,建立含HESS的LFC系统模型用以减少负荷扰动对系统频率带来的影响;其次,针对带HESS的互联电力系统设计传感器主...     

互联大系统分散鲁棒控制器设计的BMI方法

讨论具有重叠结构互联大系统的分解及分散鲁棒Ｈ∞控制器的设计问题，首先利用包含原理的约束和聚类条件（１，２）对系统进行重叠结构分解，然后对扩展空间中已解耦的互联系统，用ＢＭＩ方法设计分解的鲁棒Ｈ∞控制器作为原系统的一个次优控制。     

TCSC鲁棒自适应控制器的非线性逆推设计

设计了一种应用于互联电网的TCSC鲁棒自适应调制控制器(RAMC).该控制器采用广域测量系统中的全局信号,旨在对各区域的惯量中心进行控制并保持同步运行.采用反推法推导了控制规律,并在2区域4机系统中进行了控制器性能检测.仿真结果显示,该控制器可有效阻尼互联电力系统间的机电振荡,与传统的控制器相比具有良好的性能.     

多聚焦图像灰度重叠特征自适应识别仿真

传统方法对多聚焦图像进行预处理,由于图像灰度重叠区域合并使原图像细节信息损失,导致多聚焦图像灰度重叠区域识别效果不理想,为此提出基于Mean-shift算法和OTSU阈值分割算法的多聚焦图像灰度重叠特征自适应识别方法。使用Mean-shift算法对多聚焦图像进行平滑处理,对平滑处理过后的多聚焦图像进行小波变换,将图像的灰度重叠区域灰度值增强;再使用阈值分割将经过灰度增强的重叠区域分类;通过OTSU算法识别出灰度重叠特征区域。实验结果表明,提出方法在图像灰度重叠区域的识别效果上较为突出,并且能够有效保留灰度重叠区域的细节信息。     

一类互联电力系统的鲁棒联结稳定性分析

研究一类互联电力系统在不确定结构扰动下的鲁棒联结稳定问题．基于系统中互联矩阵的不确定性给出了鲁棒联结稳定的定义,利用向量Lyapunov函数方法及范数、特征值的性质推导了此类系统鲁棒联结稳定的两个充分条件．对系统在不确定结构扰动下联结稳定的鲁棒程度进行分析,得到了不确定参数的鲁棒界．两区域互联电力系统的仿真实例说明了所推导条件的有效性．     

包含原理的群体机器人队形一致协调控制

利用系统包含原理,将重叠互联系统的对对分解与分散协调控制应用于基于Leader-follower方法的机器人队形形成与一致性中,对群体机器人系统重叠展开成由领导者和一个跟随者组成的多个子系统对,同时考虑现实系统中存在的噪声干扰,并根据一致性规则为扩展系统的每个子系统对设计独立的一致协调控制器与观测器。根据系统包含原理相关条件,将分散的控制器与观测器收缩回原系统,实现群体系统的重叠分散一致协调控制,简化了系统的分析与设计。最后,考虑六边形队形结构特点和研究意义,以7个机器人形成正六边形队形为例,用计算机仿真证明了此方法的有效性。     

基于改进灰狼优化算法的多区域频率协同控制

微分博弈理论可以解决多区域互联电力系统中频率的协调问题,但对于带非线性约束的微分博弈问题,传统算法难以求解。针对该问题,基于微分博弈理论,建立了多区域频率协同控制模型,考虑了电力系统中常见的非线性约束,并提出了一种基于改进灰狼优化算法的协同进化算法,用于求解该模型的反馈纳什均衡解,从而得到各区域二次调频的协同控制策略。通过仿真验证了所提方法的可行性,并与协同进化遗传算法和协同进化灰狼优化算法进行了对比,结果表明该方法的控制效果更佳。同时,所提方法对系统的功率扰动变化具有稳定的动态响应性能,对机组参数变化具有良好的鲁棒性。     

基于分弧段角度法的雷达网重叠覆盖区域研究

合理规划雷达网的重叠覆盖区域以提升其整体能量利用率,是雷达网布站的核心要素之一。为了有效获取雷达网系统中重叠覆盖区域的具体特性,提出一种基于分弧段角度法的雷达网重叠覆盖区域计算方法,在各雷达的边界交点信息基础上,将各雷达的边界分割为一条条弧段,根据这些弧段采用分弧段角度法的搜索算法实现对雷达网重叠覆盖区域特性的计算。仿真结果表明,上述方法在多部雷达组成的雷达网区域范围内,可快速获取重叠覆盖区域的重叠层数、覆盖面积、覆盖雷达编号等信息,并分析获得各雷达及雷达网的重叠率,为雷达网布站提供有效的理论依据。