电力系统分岔与混沌研究综述

简单介绍了分岔、混沌的基本概念以及电力系统发生的分岔现象,总结了电力系统非线性振荡、次同步谐振、电压失稳和崩溃的机理;电力系统通往混沌的途径以及抑止、延迟电力系统分岔、混沌现象发生以提高电力系统稳定性的方法;混沌理论在电力系统短期负荷预测中的应用.指出了揭示多机电力系统分岔、混沌现象,各种分岔点的快速搜寻方法,电力系统FACTS控制策略,电力系统分岔、混沌控制方法,利用混沌理论对短期负荷进行快速、准确预测是电力系统分岔、混沌研究的发展趋势.     

混沌优化用于电力系统静态负荷模型参数辨识

提出了一种应用混沌优化方法进行电力系统静态负荷模型参数辨识的新策略。混沌优化方法利用混沌变量的随机性、规律性、遍历性寻优,能够克服传统的基于梯度寻优的辨识方法容易陷入局部极小点的不足,而且方法简单、快速、易于掌握。实际算例的结果证实了混沌优化方法用于电力系统静态负荷模型辨识的有效性。     

基于D-FNN的电网混沌振荡系统的自适应控制

面向电网混沌振荡系统产生的混沌现象,采用D-FNN对电网混沌振荡系统进行网络建模。在动态模糊神经网络(D-FNN)建模的基础上,提出对连续混沌系统的在线自适应控制方法。该控制方法通过D-FNN对连续电网混沌振荡系统进行在线的同步自适应控制,控制效果很好,并通过对具体的电网混沌振荡系统的数值实验证实了该方法对电网混沌振荡系统混沌控制的有效性和可行性。     

检测识别混沌波形的一种新方法

提出了一种新的检测识别混沌波形的方法,并根据混沌的特性设计了一个波形变换电路,目的是通过该波形变换电路实现对混沌波形的识别.文中以双涡蔡氏混沌电路中的混沌波形为例详细地介绍了该方法的机理.实测几个典型实例进一步说明该方法简单、实用和有效.     

双振子差分混沌特性判别方法

利用混沌振子检测微弱信号具有灵敏度高、抗噪性好等优点,其检测的关键在于对混沌特性的判别。该文在对Duffing振子混沌特性研究的基础上,提出了一种利用双振子差分来进行混沌特性判别的新方法。该方法具有直观、计算量小、抗噪性好和易于实现等优点。文中阐述了该方法的原理,提出混沌牵引的概念,给出相应的判别程序流程,最后对该方法进行了数字仿真,并应用该方法处理小电流接地故障保护现场数据,仿真试验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

互变参数双混沌调制SPWM波生成原理及实现方法

利用混沌序列对三角波进行混沌扩频,进而实现混沌脉宽调制(pulse width modulation,PWM),可以达到降低正弦脉宽调制波(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)谐波峰值、减少机械谐振等目的。针对传统SPWM波混沌调制在实现时混沌序列很快进入周期以及运算量大的问题,该文提出一种由传统Logistic混沌映射和Tent混沌映射相结合的改进的互变参数双混沌序列映射,并给出对应的SPWM波生成方法。与传统混沌序列生成方法相比,该方法具有较低的运算资源消耗,较快的运算速度和较好的混沌性,且混沌序列周期明显增加。接着给出基于现场可编辑逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的硬件实现方法,并将该方法生成的SPWM波与其他调制方法生成的SPWM波进行对比分析。结果表明,该算法实现简单,占用资源少,并可明显降低谐波峰值。     

混沌超宽带通信调制方法研究

大量研究表明数据保密和高传输速率是现在通信领域的关键技术,由于混沌信号自身的类随机性和对初值的敏感性,用混沌信号进行保密通信有着很大的优势。因此,混沌超宽带通信成为通信领域一种非常有发展潜力的技术。着重介绍了混沌超宽带通信的3种调制方法：混沌脉位调制（CPPM）、混沌脉幅调制（CPAM）以及混沌脉宽调制（CPWM）,分析了它们各自的优缺点;最后展望了混沌超宽带通信技术的发展前景。     

基于优化协调复合混沌密码系统的广域海量信息加密方法

为了提高智能电网广域海量信息传输和存储的安全性,满足电力系统重要信息的实时保密通信要求,提出了一种基于优化协调复合混沌密码系统的电力信息加密方法。利用2个一维混沌系统良好的初值敏感性、伪随机性、非周期性来构造复合混沌密码系统,在小波变换空间对明文信息的小波系数进行复合混沌加密。基于Shannon密码学理论,选取相关系数和均匀度指标来构建综合目标函数,采用自适应混沌免疫粒子群优化算法,对复合混沌密码系统的控制参数进行协调优化整定,以增强混沌运动子系统之间的协调能力,改善复合混沌系统的加密性能。对比加密实验、统计特性分析以及敏感性测试结果均表明提出的加密方法是可行有效的。     

永磁同步电动机混沌系统的无源化控制

永磁同步电动机在一定的工作条件下呈现出混沌运动状态,可能导致系统失控,使系统彻底崩溃。所以控制混沌,使系统运行到各种正常的有序状态是实际问题的需要。由于混沌系统自身的特点,使得混沌控制不同于常规控制问题,因此必须研究与其相适应的控制方案。文中基于该混沌系统的特征提出控制混沌的新方法:使混沌系统大范围渐近稳定并进行干扰抑制。采用非线性系统无源化方法设计该混沌系统的反馈镇定器,利用L2性能准则进行干扰抑制。进行计算机仿真证明该方法的有效性。     

DC-DC变换器非线性混沌现象研究

DC-DC变换器混沌现象是一个必须加以重视的问题，它的研究一方面将深刻认识DC-DC变换器的本质，解释一些以往无法分析的现象，如不规则的电磁噪声、无法用常规方法控制的运动状态；另一方面将有可能利用混沌理论提出新的控制策略和控制方法，实现现有DC-DC变换器无法达到的性能。为此，本文从确定性运动、随机运动角度分析DC-DC变换器混沌现象研究的必然性，明确DC-DC变换器混沌现象的研究目的，综合分析DC-DC变换器混沌现象的基本类型，归纳出DC-DC变换器混沌现象的研究方法，对DC-DC变换器混沌研究的发展和未来应用进行展望。     

电力负荷记录时间序列混沌特性研究的几点注记

已经发现某些电力负荷记录具有混沌特性，而另外一些却不具有。电力负荷记录具有明显的随机成因，这就提出了“从随机性到混沌”的途径问题。需要根据实际问题研究的需要，放弃“混沌一定来自确定性非线性系统”的现有概念。这对于加深理解“确定性、混沌、随机性”之间的关系有一定的启发。     

基于混沌优化与线性内点法的最优潮流算法

求解最优潮流是一项基本而重要的工作，文中将混沌优化与线性内点法相结合，提出了一种新的混合优化算法，并应用该方法进行电力系统最优潮流的计算。混沌优化方法利用混沌运动特定的内在遍历性、随机性和规律性等特点跳出局部最优点，接近最优点；同时，利用预测-校正原-对偶内点法在最优点的邻域内局部寻优，提高了收敛速度和求解精度。通过对IEEE 14、30和57节点试验电力系统的数值计算，验证了算法的有效性。     

基于混沌理论的城市用电量预测研究

阐述了混沌理论及其在城市用电量预测中的具体应用, 针对城市用电量时间序列的非线性特点,结合混沌理论和神经网络理论,利用重构相空间的嵌入维数确定神经网络的结构,建立了基于混沌理论的城市用电量神经网络模型.并将该模型在H市用电量预测中进行了初步应用,结果表明,该方法需要的训练数据较少,预测结果整体误差的指标较好,容易确定输入节点个数,呈现较好的综合预测性能,在城市用电量预测中有广泛的实用价值。     

基于混沌优化和BFGS方法的最优潮流算法

将混沌优化与拟牛顿法中的BFGS方法相结合，提出了一种新的混合优化算法，并应用该方法进行电力系统最优潮流的计算。混沌优化方法利用混沌运动内在的遍历性、随机性和规律性等特点，跳出局部最优解，接 近最优点；同时，利用BFGS方法在最优点的邻域内局部寻优，提高了收敛速度和求解精度。 通过对IEEE 14，30和57节点试验电力系统的数值计算，验证了算法的有效性。     

基于相空间重构和长短期记忆算法的电力系统无功负荷预测模型

为了优化无功控制策略,改善电压质量,减小网损,针对无功负荷的随机性与非线性,提出一种基于相空间重构和长短期记忆神经网络的无功负荷预测模型。利用C-C 法确定最优重构维数和延迟时间;通过计算最大Lyapunov指数说明无功负荷的混沌性;利用相空间重构技术将无功序列映射到高维空间,在高维空间利用长短期记忆神经网络进行预测;最后以海南省某地区的有功及无功负荷数据为例,通过Kolmogorov熵证实无功负荷的混沌程度大于有功负荷的混沌程度,算例验证了该方法的可行性,能提高无功负荷预测结果的准确度,有利于对电力系统无功进行更合理的调配和控制。     

基于混沌系统的非高斯噪声的高斯化方法

提出了混沌系统将非高斯信号转变为高斯过程的理论。在此基础上,利用高阶统计分析中的斜度概念验证此结论的有效性,并且通过仿真实验进一步说明了此方法的可行性。由此可将混沌系统看作滤波预处理器,把高斯噪声背景下的许多算法推广到以非高斯噪声为背景情况下的信号检测,有望为测量技术领域提供有效可行的新方法。     

梯级水电站群长期优化调度多核并行混沌模拟退火差分演化算法

针对标准差分演化算法全局搜索易陷入局部最优问题,利用混沌理论和模拟退火算法的优点对差分演化算法进行改进;同时,为提高算法的求解效率,结合Fork/Join并行框架,提出了梯级水电站群长期优化调度多核并行混沌模拟退火差分演化算法(PCSADE)。该算法利用混沌理论随机性和遍历性强以及模拟退火算法局部搜索能力强的特点,采用混沌理论生成差分演化算法初始种群且对其控制参数进行动态调整,并利用模拟退火算法Metropolis准则替代差分演化算法中的选择操作,提高了差分演化算法的寻优能力;采用基于分治策略的Fork/Join并行技术将复杂计算任务分为多个子任务,实现了算法的并行计算求解。红水河流域14座水电站实例计算结果表明,PCSADE能够充分利用多核资源,显著提高优化解质量和计算效率,是求解水电站群长期优化调度问题的一种有效可行的方法。     

基于时间延迟状态反馈精确线性化的PMSM混沌反控制

研究了利用微分几何方法和延迟反馈控制实现永磁同步电机混沌反控制的方法.从数学模型出发,运用微分几何理论讨论了永磁同步电机能进行精确线性化的条件,推导了用状态延迟反馈精确线性化实现混沌反控制的过程.在此基础上,设计了混沌反馈控制器,对这种控制器的控制结果进行了仿真研究.仿真结果说明利用状态延迟反馈精确线性化设计混沌反控制器是完全可行的,结果是满足要求的.     

反馈控制型PWM DC/DC变换器的建模分析与混沌控制

利用拉氏变换求解方法建立反馈控制型PWM DC/DC变换器离散迭代模型,与以前的平均模型对比,证明此方法的先进性,并利用它进行分析.把自适应控制方法和参数同步的概念应用到DC/DC变换器的混沌控制当中,利用Matlab仿真软件和电路实验证明它的先进性和有效性.