含分布式电源的配电网韧性与评估方法研究

分布式电源的接入对配电网韧性具有积极影响,为更加全面地进行多角度定量分析,提出一种考虑分布式电源灾后应急供电恢复的配电网韧性评估方法。首先,建立考虑极端灾害的随机性与元件的脆弱性的配电网故障模型,并通过随机抽样确定配电网故障状态,评估极端灾害对配电网的影响。其次,考虑可再生能源出力与负荷的波动性,通过场景缩减确定典型场景,并利用分布式电源实现重要负荷的优先恢复。再次,从系统与节点层面构建多角度的韧性评价指标体系,更加全面地反映配电网韧性水平。最后,在改进的IEEE 33节点配电系统算例中验证了所提方法的有效性。     

非线性互联大系统的稳定性与分散稳定

本文研究比较广泛的一类非线性互联大系统的稳定性与分散镇定问题，首先根据文献５的思想，给出检验这类非线性互联大系统稳定性的新准则，由于所给出的准则只与子系统的稳定性以及子系统之间的互联项有关，因此当应用该准则检验这类非线性互联大系统的稳定性时，避免了构造子系统的大系统的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数困难。此外，基于这一新的准则给出了这类非线性互联大系统可分散镇定的充分条件及分散镇定的方法。     

一类非仿射非线性大系统的结构在线扩展

研究一类非仿射非线性互联大系统的结构在线扩展问题。基于backstepping技术提出一种大系统在线结构扩展的自适应神经分散关联镇定控制方法。在原结构系统控制器保持不变的前提下,利用神经网络自适应技术设计新加入子系统的分散控制律和自适应律,将新加入子系统后原结构系统产生的互联部分放在新子系统的控制器中处理,从而获得新扩展子系统的自适应分散关联镇定控制器。该控制器可以保证新加入的闭环非仿射非线性子系统及整个扩展后的闭环大系统中所有信号是一致最终关联有界的。仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

考虑极端灾害下系统韧性约束的气电联合配网分布鲁棒扩展规划

近年来,在未来多能互补、综合能源系统的背景下,气电联合配网得到迅速的发展。然而,当前全球各地极端灾害频发,给能源系统的安全性带来了严峻的挑战。针对极端灾害对系统造成的失负荷影响,为兼顾系统的经济性与安全性,提出了一种考虑极端灾害下系统韧性约束的气电联合配网分布鲁棒扩展规划模型。首先,以规划成本与运行成本最小化为目标,建立考虑电动汽车充电站、分布式燃气机组和储能设备的气电联合配网扩展规划模型;然后,考虑极端灾害的作用,建立考虑韧性约束的气电联合配网分布鲁棒扩展规划模型,该模型包括基础场景与极端灾害最坏场景,其中基础场景考虑系统的经济性,以规划成本与基础场景运行成本最小为目标,极端灾害最坏场景则通过韧性约束保证系统的安全性,所提模型通过主问题–子问题迭代求解。最后,算例仿真发现：通过增加电动汽车充电站、分布式燃气机组和储能设备的规划投建,系统的经济性得到明显提升;而在面对极端灾害的影响下,通过分布式燃气机组的发电和电动汽车、储能设备的放电,系统失负荷情况得到减少,但随着系统韧性的增大所需单位规划成本会大幅增加。本文为在规划层面提升系统韧性提供了一种有效与实用的方法,为未来减小极端灾害对系统造成的影响的方案提供了一定参考。     

考虑韧性提升的配电网多资源多目标规划

为提高配电网配置资源的综合效益，提出了一种考虑韧性提升的配电网多资源多目标规划方法。首先，考虑多资源在多种情况下的运行方式和协调方法，建立了多目标的两阶段随机规划模型。在第一阶段就线路加固、储能系统(energy storage system, ESS)布置和联络开关布置做出决策，在第二阶段，将正常、单重线路故障、紧急情况下的运营、可靠性和失负荷成本降低，以实现投资成本与综合目标的折衷。其次，采用阈值法对极端事件下线路损坏的不确定性量化以生成线路损坏的典型场景，模型采用混合整数二阶锥规划求解，最后，在改进的IEEE33节点算例上验证了所提规划方法的有效性，结果表明，面向配电网经济性、可靠性和韧性的多资源规划方法能够有效降低配电网的综合成本，实现投资效益的最大化。     

对称组合系统的分散稳定化

研究了一类由相同的子系统对称地互联组合而成的大系统的分散稳定化总是同对称组合系统的状态空间模型,针对几种不同类型的分散控制器,得到了对称组合系统可分散稳定化的几个低维的充要条件。     

区域电-气综合能源系统故障恢复与维修协调优化策略

极端灾害事件的频发严重威胁区域电-气综合能源系统(Regional Integrated Electricity-Natural Gas System, RIENGS)的安全可靠运行,协调故障恢复与维修策略可有效提升系统的韧性。针对深度耦合的RIENGS,文中提出一种面向韧性提升的灾中-灾后两阶段故障恢复与维修调度的协调优化策略。首先,在灾中第一阶段,建立RIENGS故障快速恢复模型,考虑负荷优先级和系统拓扑重构策略,在应急恢复阶段实现重要负荷的快速恢复;然后,在灾后第二阶段,以系统总负荷损失成本最小和维修时间最少为目标函数,建立RIENGS网络重构和维修调度优化模型,并将模型转化为混合整数二阶锥规划(Mixed-integer Second-Order Cone Programming, MISOCP)问题;最后,通过13节点配电网和7节点配气网进行算例分析,验证了所提方法在减少RIENGS负荷损失方面的有效性。     

基于多步时延的可重构机械臂并发故障分散容错控制

基于Lyapunov稳定性理论和可重构机械臂的模块化属性,针对非故障系统设计了分散反演神经网络控制器,并采用自适应神经网络系统补偿子系统关联项对系统控制精度的影响。通过引入一阶滤波器将传感器故障转化成伪执行器故障,从而得到增广故障子系统模型,进而采用多步时延技术补偿并发故障,实现容错。两种不同构形的2-DOF可重构机械臂系统的仿真结果表明了所设计分散容错控制方法的有效性。     

广义扩展大系统的鲁棒分散有限时间关联镇定

研究一类广义扩展大系统的分散有限时间鲁棒关联镇定问题。建立了扩展广义大系统的数学模型,利用稳定性理论和线性矩阵不等式方法推导了扩展后大系统基于状态反馈和动态输出反馈的分散有限时间关联镇定的充分条件,在不改变原广义大系统分散控制律的基础上给出了满足条件的新加入子系统的鲁棒分散关联镇定控制器设计方法。采用一个广义互联系统数值算例对提出的设计方法进行了仿真研究,结果显示扩展系统可以被有限时间关联镇定,从而验证了该方法的可行性和有效性。     

基于多智能体Q学习算法的能源互联园区协调调度

针对能源互联园区中各主体利益诉求不同以至于难以协调调度的问题,提出了基于多智能体Q学习算法的能源互联园区协调调度方法。首先,将能源互联园区主体划分为5个智能体;其次,构建了各智能体的决策模型,并确立了以智能体之间利益均衡为目标的目标函数;最后,以某能源互联园区为算例进行仿真,利用Q学习算法进行求解,在能源供应商、可再生能源服务商、电动汽车收益最大以及园区能源服务商成本最低时,达到利益均衡点,得到园区各设备和负荷的出力、需求分布,即为园区协调调度下的最优均衡运行策略。算例结果表明,所提方法的有效性和实用性可为未来能源互联园区的调度提供参考。     

基于多级信息融合的转台故障诊断系统研究

根据转台系统复杂的结构特点,提出了一种多级信息融合的故障诊断方法.首先针对来自各子系统的多传感器信息,应用神经网络进行局部故障模式分类;然后,将多个子系统诊断结果应用D-S证据理论加以综合,给出系统级的故障诊断决策.实验表明,该方法在复杂系统故障模式分类和不确定性推理具有较强的处理能力,能有效地提高故障诊断的可靠性和准确度.     

双渠道供应链博弈模型的复杂性分析

提出了由一个制造商和一个零售商组成的双渠道供应链博弈模型,研究了集中决策和分散决策2种决策下的静态和动态博弈模型,分析了静态模型下零售渠道的渠道忠诚度对定价决策的影响,并利用稳定域图、分岔图、最大Lyapunov指数图研究了动态模型的复杂动力学性质.研究结果表明:零售价与零售渠道忠诚度成正比,直销价与零售渠道忠诚度成反比;分散决策下的零售价格大于集中决策下零售价格;集中决策下,整体供应链能够获得更大的利润.     

基于换流母线视角的交直流系统交互无功功率动态特性分析

多馈入交直流电网受扰后,其严峻的无功环境给电网安全运行带来潜在威胁。首先,基于功率视角,分析准稳态运行下交直流系统交互无功功率的组成,系统全面地揭示了其复杂的动态特性;然后,基于换流母线视角,深入探讨影响该动态特性的因素;最后,通过PSCAD平台搭建等值系统模型,仿真分析在受端系统强度、综合负荷特性、故障类型及其位置等因素影响下,交直流系统交互无功功率的动态响应特性。该研究成果对于全面把握交直流互联电网的动态特性具有重要参考价值。     

油田注水系统的建模、规划与决策

为了解决大型注水系统优化问题,提出了划分子系统的“压力脊”概念和最大隶属度原则;基于动态规划理论,给出了注水系统最优化原理和求解注水系统的多阶段决策方法.应用结果表明了该方法的有效性.     

车辆底盘故障诊断的多智能体技术研究

半主动悬架系统（SAS）和电动助力转向系统（EPS）的故障诊断对保障整车安全性及其重要.为快速准确诊断SAS和EPS的子系统故障,基于多智能体理论构建出半主动悬架智能体、电动助力转向智能体、系统智能体、显示智能体等,构架底盘悬架子系统与转向子系统通用故障树,建立故障征兆库、专家规则库等数据库,利用智能体的智能行为决策问诊、快速分析判别原因并显示维修建议.通过故障实例诊断模拟,验证了智能体技术在底盘故障诊断中的可行性与有效性.     

考虑成本粘性的动态供应链决策

设计一个由制造商和零售商构成的供应链系统,考虑成本粘性影响,构造Stackelberg动态博弈模型,利用HJB方程求解分散决策下制造商的销售价格及零售商的产品订购量。研究合作决策下的最优订购量,研究发现:合作决策下零售商的产品订购量要大于分散决策下的求解值;合作决策下供应链系统整体效益要大于分散决策下各利益之和。由此进一步得出供应链合作能够优化决策,提高供应链系统整体效益的结论。     

考虑极端气象的弹性电网仿真系统设计与实现

全球气候变化导致极端气象事件频发,给电网的运行带来严峻挑战,构建考虑极端气象事件影响的电网仿真系统是提供相应研究平台与数据支撑的重要手段.文章提出了揭示气象事件与电力系统交互影响动态过程的弹性电网仿真框架,建立了气象事件及其与电力系统交互影响过程的模型,基于电力系统仿真软件与编程语言完成了全时域动态交互弹性电网仿真系统...     

一种用于浮筏功率流计算的新方法

针对振动控制中传递功率流的复杂矩阵运算,推导了一种用于复杂隔振系统功率流计算的新方法.本方法算法简捷,各子系统的动态传递方程采用了统一的形式,具有递推性和延拓性,适用于复杂多层耦合振动系统的动态特性分析.实例计算结果表明,该方法能够预测各子系统联接界面或耦合点的功率流,清晰地描述不同频段下各界面能量传递及衰减特性,有利于分析复杂多层隔振系统的功率流传递特性.     

多地区互联系统负荷—频率的离散型次优及最优控制

本文提出了多地区互联系统负菏—频率次优及最优控制的数学模型。由于数学模型均已离散化,所以它可以用于按周期采样数据的计算机控制系统。因为多地区互联系统是一个大系统,用常规方法会遇到很大困难,因此本文采用分解、协调和发电机动态等效的方法来解决这个问题。为了简化这个问题,本文还提出了使子系统解耦的次优控制算法并用观测器来解决非量测状态变量的问题。文中还列出了两地区互联系统模型的数字仿真的结果值。     

动态系统故障诊断方法的灰色层次评估法

针对动态系统故障诊断方法评估具有多目标、多层次、多关联等特点,在评估中引入灰色系统理论,结合层次分析法,提出了基于灰关联度分析法的灰色层次评估法、该方法可以充分吸收各类底层指标信息,把评估指标分散的不确定信息归纳成确切的指标特征值,从而得到较准确、客观的综合评估结果．最后,利用灰色层次评估法对某型歼击机操纵面损伤故障的3种常用故障诊断方法进行性能评估．实例研究表明,灰色层次评估法是动态系统故障诊断方法评估中的一种可靠而有效的方法．