电力系统稳定域确定及算法特性研究

针对传统的稳定域确定方法保守性强的缺点,提出基于流形理论计算电力系统的稳定域.将稳定平衡点稳定边界上的所有I型不稳定平衡点的稳定流形作为稳定边界,主要思路如下:对非线性电力系统进行求解,得到所有的平衡点;通过轨道弧长法,得到各个I型不稳定平衡点的稳定流形;将各个稳定流形的并集作为系统的稳定边界.以单机无穷大系统作为案例进行仿真验证,分别同蒙特卡洛方法及可达集理论方法确定稳定域进行对比.研究结果表明,利用流形理论可以用于求解高维数电力系统的稳定域,具有较高的精度.     

电力系统稳定域确定及算法特性研究

针对传统的稳定域确定方法保守性强的缺点,提出基于流形理论计算电力系统的稳定域.将稳定平衡点稳定边界上的所有I型不稳定平衡点的稳定流形作为稳定边界,主要思路如下:对非线性电力系统进行求解,得到所有的平衡点;通过轨道弧长法,得到各个I型不稳定平衡点的稳定流形;将各个稳定流形的并集作为系统的稳定边界.以单机无穷大系统作为案例进行仿真验证,分别同蒙特卡洛方法及可达集理论方法确定稳定域进行对比.研究结果表明,利用流形理论可以用于求解高维数电力系统的稳定域,具有较高的精度.     

一种确定小扰动稳定域的新算法

同步发电机励磁系统由于受到物理结构的限制,励磁电压的输出含有饱和环节（限幅环节）,其具有非线性特征。针对计及励磁饱和环节的传统励磁控制和最优励磁控制系统,提出了以椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法,计算了恒阻抗负荷模型下的小扰动稳定域。算例研究验证了该方法的有效性,研究还表明最优励磁控制方式下的小扰动稳定...     

电力系统频率稳定及其统计特性的研究

为了研究电力系统连锁故障发生的机理及相应的预防和控制措施,提出一种简单而实用的确定性模型以分析连锁故障中的短期频率动态行为,同时也充分考虑了机组频率保护、低频减载装置以及元件切除时间的随机性对频率动态的影响.对某实际系统进行了仿真研究,验证了模型的演化过程符合自组织临界特性.分析了不同的频率模型、起始扰动规模、旋转备用以及低频减载方案对频率动态过程、停电规模及其概率的影响,仿真结果表明,一次备用、较大的起始轮次切载量、一定的旋转备用有助于降低发生频率崩溃的风险.     

基于特征根聚类的电力系统时滞稳定域研究

为了研究广域测量系统（WAMS）中的信号延迟对电力系统稳定性的影响,引入了一种分析时滞系统稳定性的直接法.该方法通过Rekasius变换消去特征方程中的指数项,解决了考虑时滞的超越方程的求解难题.对系统特征根进行了两步聚类处理,利用Routh判据求解系统特征方程的纯虚根,研究了特征根穿越虚轴的情况,得到了系统不稳定特征根个数在整个时滞空间内的分布.对装设晶闸管可控串补（TCSC）控制器的单机无穷大系统和四机两区域系统进行了时滞稳定域研究,结果表明,该方法计算过程简单,能够有效求解单时滞电力系统的时滞稳定域,最终得到了系统在时滞空间内的准确稳定域.对原系统进行的时域仿真结果验证了该方法的有效性.     

复杂电力系统暂态稳定分析的实用算法研究

通过多机电力系统暂态稳定分析,对系统进行了动态等值,给出了实用的同调机群的识别方法,并对同调机群进行了有效地聚合,使等值发电机可根据对精度的要求选用不同的模型,提高了计算速度和精度。     

电力系统容侵技术及算法研究

随着电网自动化水平的提高,电力企业对信息系统的依赖性越来越强,同时面临的安全问题也越来越多.通过分析电力企业信息网络的特点,提出了运用容侵技术来保护信息系统的正常运行的安全策略.重点研究了容侵的关键技术,并利用改进的对象复制技术及表决算法,创建了基于服务的容侵模型.     

不确定广义系统的鲁棒稳定参数域

研究不确定项带有多个参数的情况下,不确定广义系统的鲁棒稳定性问题,利用线性矩阵不等式方法,给出这类系统的鲁棒稳定参数域,结论表明所给的参数域关于原点未必对称,从而使保守性降低。     

电力系统电压稳定优化控制研究

本选择用潮流雅可比矩阵最小奇异值作为静态电压稳定裕度指标，从提高电力系统电压稳定性，改善电压水平和减少网损出发，建立一个多目标优化数学模型。提出神经网络的混合遗传算法，并给出了实际计算结果，验证了本的正确性。     

电力系统安全稳定标准及综合防御

电力系统的安全稳定运行是促进社会经济稳定发展的基础保障,需要制定相应的标准和防御体系来保障与促进电力系统的安全稳定运行.首先根据实际提出电力系统安全稳定发展的新要求,其次探讨了促进电力系统安全稳定发展需遵守的基本标准,最后从主动安全和被动安全两个方面提出构建电力系统安全稳定的综合防御体系.为电力系统的安全稳定发展提供理论参考.     

辛几何算法在电力系统暂态稳定性分析中的应用

将辛几何算法引入电力系统暂态稳定性数值计算.以一个简单的电力系统为例,通过数值实验将新方法与电力系统分析中常用的隐式梯形积分法及传统的Runge-Kutta方法进行了对比分析.初步的数值实验结果表明,辛几何算法与传统算法相比,在计算精度和数值稳定性方面具有较为明显的优势,因而更适合于电力系统暂态稳定性及相似问题的数值计算.     

采用极限梯度提升算法的电力系统电压稳定裕度预测

将极限梯度提升树（XGBoost）算法应用于电力系统电压稳定评估问题. 根据电压稳定问题特点,提出能够反映电力系统运行状态的特征集;把电压稳定裕度绝对值作为映射目标,并介绍生成样本集的方法. 在介绍XGBoost算法基本原理的基础上,研究该算法的技术细节. 在IEEE-39节点系统上进行验证,结果表明,XGBoost算法在R方值和平均绝对百分误差2项回归指标上均优于其他几类机器学习算法,且模型的计算速度最快,可以满足在线应用要求. 同时,XGBoost算法具有良好的数值错误和数值缺失容错性,并可以针对预测偏差较大的样本进行数据补充,实现模型的更新,使得模型表现趋于稳定.     

考虑源-荷波动的电力系统灵活性运行域研究

为了评估电力系统应对和响应不确定因素的能力,以系统的源-荷波动作为研究对象,提出电力系统灵活性运行域（PSFOR）的概念,即在保证一定灵活性运行水平下电力系统所能接受的最大不确定性因素波动范围. 在此基础上,阐述灵活性运行域的边界和应用范围,并构建包含源-荷波动区间和运行经济性的数学优化模型,提出极限场景法（ESM）和基于列和约束生成的鲁棒优化算法（CRO）对模型进行求解. 通过对6节点系统和IEEE RTS-39节点系统进行仿真计算验证所提算法的合理性和有效性,并将平均值和标准差作为灵活性运行域的评价指标,进一步分析各种灵活性资源对运行域的影响. 结果表明,灵活性运行域可以有效反映系统的运行状态和接纳的不确定性范围,能够为电网的规划和调度运行提供一定的理论指导.     

双半轴轴系结构的功率流传递特性

针对双半轴转台结构在工作中的振动问题,建立了具有典型半轴式结构的转台轴系(轴—轴承—框架)动力学模型.采用传递矩阵和子结构导纳功率流法,分别推导了转台轴系的各部分子结构的功率流表达式,通过实验分析了转台各部分结构的功率流传递特性;并从系统的振动传递路径角度,采用振动功率流法分析了转台各部分结构的能量损耗情况.实验结果表明:具有典型半轴式结构的转台,其闭环式结构特点会导致结构振动产生明显的耦合情况;从振动传递路径角度,以功率流作为评价指标能更有效地分析出各条传递路径上的能量损耗情况,并针对性地采取减振降噪措施.     

基于混杂系统理论的电力系统电压稳定性研究

针对子系统用微分代数方程来描述的混杂系统的稳定性，在抽象概括电力系统模型的基础上，给出了微分代数混杂系统模型的一般形式，指出电力系统电压稳定性本质上是混杂系统稳定性问题，并提出了包括稳定性和渐近稳定性定义在内的微分代数混杂系统的稳定性理论框架，利用李雅普诺夫直接法得出了验证此类混杂系统的稳定性及渐近稳定性的定理。仿真结果表明，所提出的微分代数混杂系统的渐近稳定性结论可以成功地应用于电压稳定性问题的研究。     

Security region based real and reactive power pricing of power system

This paper develops a novel model and an algorithm of security region based real and reactive power pricing of power systems. In the proposed model, the reactive power production cost is represented as the opportunity cost. The static voltage stability region in the cut set power space (CVSR) and the practical dynamic security region (PDSR) in the injection power space are used to represent the constraints of voltage stability and transient stability, so that the consideration of this kind of constraints in the optimization becomes very easy. In the proposed algorithm, a decoupled optimization and iteration method of active power production cost and reactive power production cost is suggested. According to the K-T optimality conditions, the prices of active power and reactive power, and the different components corresponding to the concerned security constraints are derived. The components of spot prices can reflect the influence of different node power injections on each kind of security constraints, so that through the node price all of the participants in power market can be stimulated to take an active part in maintaining the system security. An illustrative example on the New England 10-genetator 39-bus System is used to demonstrate the proposed method. Supported by the key research project of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50595413)     

Chaotic phenomena and small signal stability region of electrical power systems

In this paper, chaos phenomena and its influence on the power system small signal stability region (SSSR) are studied. We first review the studies on the SSSR, and point out that it is very important to make clear whether there exist some chaotic components on the boundary of the SSSR. Next, with some analytic skills of nonlinear dynamic system, we give a complete bifurcation diagram of a chaos existing in a sample power system, from a limit cycle (period-1) to chaotic state through cascading period-doubling bifurcation. The characteristics of the system energy varying in the continuous bifurcation are also shown. Thus a conclusion that chaos is always out of the Hopf bifurcation components (HB) on the SSSR's boundary. Based on this conclusion and some further studies, we confirm that, from the viewpoint of power system engineering, we do not need to consider the existence of chaos in the SSSR and its boundary. Therefore greatly simplifying the study of SSSR. Moreover, some aspects of the attractive regi     

基于MIMO—OFDM系统的自适应比特功率分配方案研究

将最优的比特分配算法应用于MIMO—OFDM系统．运用Chow算法和Levin Campello算法实现子信道的比特和功率分配,在MIMO—OFDM系统中采取奇异特征值分解方法来对抗子载波间干扰。仿真结果证明,该方法对于MIMO—OFDM系统自适应非常有效,而且较SISO—OFDM系统性能有显著的提高。