应用动态规划法选择梯级水电站的最优死水位

将最优化、模型化和电算化的理论和方法引进到现有水能规划设计中来,这是一个崭新的研究课题,也是加快水能规划设计工作的唯一正确途径。本文在这一方面作了初步探讨,将动态规划具体应用到梯级水电站水库死水位的选择中来。文中着重论述动态规划模型的建立,对状态变量、决策变量和方程递推求解方向的选定作了较深入的分析之后,提出了以有效库容作状态变量、以调节流量作决策变量和按水流方向逐级顺序递推的最简捷的解题方法。并以红水河梯级开发为实例,用ALGOL语言编制程序,在TQ-16机上进行计算,以常规方法所得成果加以对比,证实了所建议的方法是完全可行的,成果是可信的。     

对《应用动态规划法选择梯级水电站的最优死水位》的一些看法

本刊1983年第3期登刊了万永华、吴贻名两同志的“应用动态规划法选择梯级水电站的最优死水位”一文(下称万文),采用自上而下进行递堆,确有很多方便之处,这是可喜的,虽然不一定求得真正的最优解,但在工程设计中是完全允许的。可是文章作者为了说明顺递推和逆递推的问题,占用了很大篇幅对状态、决策和状态转移一些概念作了较多的论述。其实这些概念,当万文在几次会议上交流时,我们彼此已曾进行过讨论(因当时属于内部交流     

基于递推预测误差最小的时变电力谐波估计

提出了递推预测方法,可同时快速地跟踪各谐波分量的频率、幅值和相位.基于瞬时频率的概念,推导出可用于描述时变谐波信号的动态系统方程,其中幅值和相位是状态变量,而频率是时变参数变量.利用Newton类优化过程并通过递推最小化预测误差,所有状态和参数变量可以联合估计.大量数值仿真算例证实了该方法的有效性.     

应用逐次逼近动态规划计算水火电力系统经济负荷分配

本文讨论复杂水火电力系统经济负荷分配的逐次逼近动态规划解。文章首先导出各种情形下的递推公式。根据动态规划原理,将多水电厂和多火电厂的负荷分配分解为两个既独立又联合的纯火电和纯水电的动态规划问题。其次介绍对状态变量粗分格的逐次逼近动态规划法和对决策变量采用黄金分割的单维搜索法。这些算法明显地减少了计算工作量。由于目标函数具有近似的凸性,全局最优的收敛性一般能得到保证。     

水轮机调速系统的状态方程

一、水轮机调速系统的状态方程动力学系统的状态变量,是确定该系统状态的最小一组变量。也就是说,当t≤t。时的输入作用和t=t。时的初始状态给定之后,这几个变量就完全可以描述系统的动态行为。如果我们把这些状态变量,看成是一个向量的各个分量,那么,这些状态变量的集合,就表示了一个状态向量,而这些状态变量的坐标轴就组成了一个空间,我们称其为状态空间。例如,对于我们熟知的笛卡尔直角坐标系来说,x、y、z就是三个状态变量。显然,如果减少其中任一个变量,就不足以确定空间一点的状态;而如果再增多一个变量,则其中一个变量     

用状态变量和状态转移流图分析直流电动机速度调节系统

用状态方程来表述动态系统是现代控制理论的基础。状态方程和状态变量既能用于线性系统,也能用于非线性系统。状态变量法不仅注意系统输出与输入的关系,把输出当作系统的状态,并且把系统内部各部分参数综合起来研究系统的特性。采用状态向量和矩阵,另一个突出的优点,是可将多变量的系统和单变量系统一样处理,还便于用计算机求解。尤其应用状态转移流程图来分析,更为简洁方便。1 状态转移矩阵如果 U 表示一个系统的输入变量集;Y 为输出变量集;X 为系统内部的状态变量集,它     

基于时空组合动态规划的分解协调模型在并联站群优化中的运用

并联站群叶片全调节变频变速组合优化属于多单元、多机组、多时段、多决策变量复杂非线性系统优化问题,本文引入基于时空组合动态规划的分解协调模型,即协调层以空间各子系统为阶段,提水总量为状态变量,各阶段水量分配系数为决策变量,采用动态规划法进行各子系统间的总体水量协调;分解层各子系统以时间为阶段,各阶段开机台数、叶片角度及转速为决策变量,分配水量为状态变量,采用动态规划逐次渐近法确定最优开机台数及运行方式。通过在江都站并联站群组合优化中的应用,确定了各站各时段开机台数、叶片安放角度及机组转速的最优组合方案,实现了系统运行机组耗电费用最小时的优化调度过程,表明了方法采用的可行性。     

汽轮机组给水回热系统优化的研究

本文提出了一种应用动态规划原理的给水回热系统优化设计方法。将给水回热系统视为一多级决策过程,循环效率为其目标函数,抽汽量为控制变量,而给水温度则为状态变量。为了便于应用动态规划原理,目标函数用“由于回热抽汽而带来的汽轮机功率损失为最小”来代替。计算过程按动态规划原理自最末级开始,逐级向前递推。文中还提出了一种离散化的动态规划法,其优点是可以考虑更多的具体因素,计算工作量小,如果采用计算机辅助设计,则通过一次计算就可以确定给水回热系统的最佳设计方案。     

动态规划在整体防洪优化调度中的应用

本文利用时空动态规划和一般动态规划,在不同的洪水预报条件下,分别求解水电站水库群、最优洪水调度和整体防洪措施最优运用的问题提出了初步探讨。所谓时空动态规划是将空间阶段变量作为时间阶段变量的一个子系统建立递推式.     

最佳控制与观测(四) 第五章 具有输出反馈的线性准最佳控制(非标准最佳控制)

第五章具有输出反馈的线性准最佳控制(非标准最佳控制) 5-1 输出反馈的线性准最佳控制,Lyapunov矩阵方程到目前为止我们所获得的最佳控制规律都要求实现全部状态变量x_1x_2…x_n的反馈,这是因为最佳控制问题在本质上要求利用全部运动信息的原故,然而在工程实际中有些状态变量是不容易甚至不可能直接量测的。这就希望利用输出变量y_1y_2……ym(m≤n)实现输出反馈,而输出变量的维数m一般低于状态变量的维数n,解决这个问题有两个途径:一个是设置状态     

计及电抗器支路电阻的TCSC动态相量法模型

为研究含TCSC的电力系统的稳定性和动态特性及设计TCSC的实用化控制策略,提出了计及电抗器支路电阻影响并结合动态相量法的TCSC建模方法。动态相量模型是随时间缓慢变化的非线性、大信号模型,适合暂态过程快速而又精确地仿真,但传统动态相量法存在状态空间方程阶数随着计及频率成分增加而迅速增长的问题。故在分析模型的状态变量特性,忽略快速变量的动态变化过程后,由动态相量与傅立叶系数间的关系建立了计及电抗器支路电阻影响的TCSC动态相量法模型。仿真算例验证了所提出模型的精确性和有效性。     

考虑不确定因素的逐步倒推法电网规划

针对电力市场环境下输电网络规划面临大量不确定因素的影响,提出考虑不确定因素的逐步倒推法电网规划方法.该方法采用半不变量法计算节点注入功率的各阶半不变量,按直流潮流方程计算状态相量的各阶半不变量,取一阶半不变量为节点状态相量的期望值,二阶半不变量的开二次方为其均方差,并定义待选线路功率的期望值与其投资的二次方之比为其有效...     

具有状态约束的动态系统优化调度方法及其应用

给出了一种求解具有状态约束的动态优化问题的新方法,该方法充分利用了系统状态空间的结构信息而不必离散化状态变量,能快速递推得到相邻两时段cost-to-go函数的反向传递关系,进而前后传递求得问题的最优解,还给出了该法在电力系统优化调度中的应用实例,根据仿真试验表明,可成功地解决有爬升约束发电机组的优化调度问题,能得到问题的最优解,算法的效率较高。     

基于递推辅助变量最小二乘法的永磁电机参数在线辨识策略

针对永磁电机系统反馈信号测量噪声无法确保为白噪声的问题,基于传统递推最小二乘法只在面向的数学模型是ARX模型时才能保证其无偏性,提出基于递推辅助变量最小二乘法的永磁电机参数在线辨识策略。通过电机电气方程辨识定子电阻、电感、转子磁链,通过机械方程辨识转动惯量、粘性摩擦系数、负载转矩,解决了传统递推最小二乘辨识方法适用数学模型具有局限性的问题。最后通过MATLAB Simulink验证了所提算法在参数突变时辨识性能良好。     

一种构建网络状态空间模型的新方法及其在SSR研究中的应用

在总结输电网接线特点的基础上,给出网络部分状态变量的选取方法及电容支路动态导纳矩阵的定义,并提出一种形成电力系统网络状态空间模型的新方法。该方法无需通过复杂的拓扑分析生成网络常态树即可确定网络的状态变量,无需按照严格的规则对支路和节点进行编号,即可方便地生成网络状态空间模型,且在网络结构变化时网络状态空间模型修改容易,适于进行多机系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)特征值分析。以国内某多机串补输电系统为例,利用文中所提方法分析了系统的SSR特性及静止无功补偿器对其SSR问题的抑制作用,并通过时域仿真验证了所提方法分析结果的有效性。该方法可为火电厂的系统接入方案规划以及SSR抑制措施的设计提供指导和理论支撑。     

一种构建网络状态空间模型的新方法及其在SSR研究中的应用EI北大核心CSCD

在总结输电网接线特点的基础上,给出网络部分状态变量的选取方法及电容支路动态导纳矩阵的定义,并提出一种形成电力系统网络状态空间模型的新方法。该方法无需通过复杂的拓扑分析生成网络常态树即可确定网络的状态变量,无需按照严格的规则对支路和节点进行编号,即可方便地生成网络状态空间模型,且在网络结构变化时网络状态空间模型修改容易,适于进行多机系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)特征值分析。以国内某多机串补输电系统为例,利用文中所提方法分析了系统的SSR特性及静止无功补偿器对其SSR问题的抑制作用,并通过时域仿真验证了所提方法分析结果的有效性。该方法可为火电厂的系统接入方案规划以及SSR抑制措施的设计提供指导和理论支撑。     

基于并行多维近似动态规划的综合能源系统动态经济调度

针对随机动态经济调度模型难以高效求解的问题，提出一种用于快速求解电-气-热综合能源系统（IES）随机动态经济调度问题的并行多维近似动态规划算法。该算法将原有的高维状态空间中的状态变量聚合到IES的电储能系统(ESS)的可用容量和蓄热罐(HST)的可用热量中，实现了状态空间的降维，进而解决了动态规划中“维数灾”的问题。此外，利用ESS和HST的运行约束，将无效状态剔除，降低了问题的求解规模。在风电、电价和负荷等不确定场景充分训练后的值表模型中，通过近似值函数的迭代寻优，将含有经验知识的值表应用于在线测试中，实现应对不确定性的IES最优调度决策。以改进的2个系统为例，验证了所提模型和算法的有效性。     

大规模水-火电力系统最优潮流的现代内点算法实现

讨论了如何将现代内点非线性规划算法具体实现的问题。首先,定义了简约修正方程的变量和行的排列顺序,对简约修正方程进行行列变换,导出了一种由4T4T(T是调度周期)块状对角子矩阵组成的新的数据结构。此数据结构与节点导纳矩阵的结构相似,从而原问题的结构得到了充分利用,使得HTOPF问题易于编程与求解。为了清楚起见, 以一个4节点的简单电力系统为例展示了简约修正方程实现的过程。仿真结果表明: 所提算法具有良好的收敛特性和合理的计算时间,对于求解大规模系统问题具有广泛的应用前景。     

Buck变换器直接电流和直接电压模型预测控制

为减小模型预测控制(MPC)决策时的计算量,实现Buck变换器预测控制的在线决策,在此提出一种基于简化离散模型的Buck变换器的预测控制策略。基于简化离散模型在不同运行模式下各状态变量与控制占空比的关系特性,设计了在电流连续模式(CCM)和电流断续模式(DCM)下不同的控制目标函数,最小化目标函数进行控制占空比预测。根据模型递推电流状态,进行变换器运行模式预测。根据模型递推电压状态,为变换器提供输出电压运行轨迹预测。根据预测的运行轨迹与Buck变换器输出电压之间的偏差,进行预测占空比的补偿策略设计,以消除模型系数线性化及变换器系统寄生参数引起的控制偏差。实验结果验证了控制策略能在各种运行条件下对变换器输出电压准确、快速地控制。     

用多层次参数迭代法进行水电站水库群长期优化调度

一、概述随着计算技术的不断发展,各国许多学者对水电站水库群的联合调度问题进行了大量的研究。对于随机入流的长期调度研究,目前仍主要基于Bellman在五十年代提出的动态规划原理。而限于计算机的发展水平,当前仍难以克服多维状态变量情况下的“维数障碍”问题。而一般说来,特别是在较大流域,径流的时空相关关系往往比较密切,这使得在用动态规划方法求解时,不得不用更多的状态变量而遇到“维数障碍”问