基于一致性算法的电力系统分布式经济调度方法综述

传统集中式调度方法难以满足高渗透率分布式电能资源接入背景下电力系统经济调度的需求,分布式经济调度方案因具有可靠性高、可扩展性强、通信计算负载均匀等特点得到了越来越多的关注。对电力系统分布式经济调度方法的国内外研究现状进行了综述,重点阐述了一致性算法的原理、应用及成为分布式经济调度主导算法的原因。比较了集中式和分布式经济调度系统及问题的求解过程,分析了分布式经济调度实现过程的关键环节,并对现有关键问题解决方法的优缺点进行了评述,分析了电力系统分布式经济调度方法研究中有待解决的问题并提出了未来可进一步研究的方向。     

具有完全隐私保护的电-气综合能源系统分布式协同算法

电-气综合能源系统中,电力系统和天然气系统分属不同代理，需要进行分布式协同。“弱中心化架构”下的分布式协同过程中,代理与协调中心之间通过直接的信息交互实现算法收敛，各代理隐私数据面临严重的泄露风险。针对这一问题，文中提出了具有完全隐私保护的分布式协同算法，将多方安全计算理论引入分布式协同框架，通过同态加密技术以密文形式进行电-气协同，实现了“弱中心化架构”下的完全隐私保护。同时，提出自适应凸松弛和恢复方法求解非凸天然气系统子问题，提升了求解速度。最后，通过算例分析验证了所提算法的有效性。     

基于多智能体系统一致性算法的电力系统分布式经济调度策略

集中式优化方法难以应对未来电网柔性负荷广泛渗透以及电力元件"即插即用"的技术要求。区别于集中式经济调度,提出一种电力系统分布式经济调度策略。应用多智能体系统中的一致性算法,以发电机组的增量成本和柔性负荷的增量效益作为一致性变量,设计一种用于电力系统经济调度的算法,通过分布式优化的方式求解经济调度问题。算例仿真与分析验证了所提调度策略的有效性。     

基于多Agent系统的电力系统无功优化控制

多Agent技术是分布式人工智能的一个分支,具有很好的自适应性,能使逻辑上或物理上分散的系统并行、协调地求解问题。这种特性能够很好地解决电力系统无功优化的低效和数据冗余问题。利用Agent及多Agent系统的基本特性和功能,结合电力系统的特点,设计了一种基于MAS的分层分布式无功优化控制系统和基于该系统的分布式无功优化模型。用该模型结合线性规划法对一个4节点电力系统进行了仿真。将仿真结果与传统的全局优化结果进行比较,验证了该模型的有效性,也突显了该模型在优化速度和规模上的优越性。     

基于耗散理论的分布式发电组网系统小干扰稳定性分析方法

随着电力电子装置在电力系统中广泛接入,逆变型分布式电源组网运行已成为新一代电力系统的重要发展方向之一.由于组网系统中分布式电源数量较多且往往归属于不同主体,各组成单元的信息交互并不完全透明,传统依赖全局信息的小干扰稳定性集中式分析方法难以满足分布式信息处理的要求.为此,建立了面向分布式发电广泛接入的电力系统小干扰稳定性分析模型,提出了基于耗散理论的系统小干扰稳定分布式判定条件,给出了小干扰稳定性的分布式计算框架,推导了分布式计算环境下的网络耦合参数的求解流程,仿真结果验证了所提小干扰稳定性分布式分析方法的有效性和扩展性.     

全局安时无功优化调度的MAS方法

电力系统无功优化调度问题在数学上属于一种具有多目标、多不确定因素、多约束、多极值、非线性的组合最优化问题。通常的寻优方法遇到了许多困难，因此目前无功优化调度技术的应用还停留在计算规模较小的地区局部电网中。为实现电网全局实时的无功优化调度，提出一种基于分布式人工智能中多Agent系统(MAS)的无功优化调度模型。将全网无功调度按区域分解为若干个相互关联的调度子系统进行分布式求解，全局调度系统采用网络控制结构，各调度子系统则采用分层控制结构。在各子网局部实现无功优化的基础上，采用多Agent智能协调技术实现全网的全局无功优化。     

基于多代理技术的分布式模型预测长期电压稳定紧急控制

将分布式模型预测控制方法应用于电力系统长期电压稳定紧急控制器设计,重点解决如何将大系统的在线滚动优化问题转化为若干个子系统的在线协同优化问题。在寻优过程中,利用各子系统优化目标函数的凸组合构造全局优化目标函数,通过迭代和网络通信共同求解该分布式优化问题,使系统达到纳什均衡点的收敛性得到提高。此外,根据分布式模型预测控制算法和多代理技术之间的共同性,利用Matlab和JADE在优化计算和面对代理编程方面的优势,提出并构建一种适用于分布式模型预测控制算法的多代理系统,在各子系统间实现了对滚动优化问题的并行求解。新英格兰10机39节点系统上的仿真计算验证了所提方法的有效性。     

适用于电力系统凸优化场景的能源区块链底层技术

在分布式电源等新兴主体大量涌入电力系统的新形势下,区块链为解决不同主体间的信任问题提供了新的解决方案。然而,现有的区块链技术存在计算能力低、运行成本高、功能过于简单等问题,与高维度、大规模的电力系统优化运行难以兼容。该文利用电力系统优化问题求解困难、验证简单的特点,提出了一种以凸优化证明共识机制为核心的新型能源区块链底层技术,解决了将区块链应用于电力系统复杂优化场景的技术瓶颈。然后,以含高比例可再生能源配电系统分布式能源交易问题为例,阐述了新型能源区块链技术的应用方法。模拟测试表明,所提出的能源区块链底层技术可以满足配网分布式电源交易场景对安全性、开放性、吞吐量等性能的要求,为设计新一代能源区块链提供了参考。     

分布式发电技术及其并网问题研究综述

分布式发电因其投资省、发电方式灵活、与环境兼容等特点,日益普遍地与大电网联合运行,给现代电力系统运行与控制带来巨大的变化。大力发展分布式发电技术将是电力系统未来发展的必然趋势。因此,研究分布式发电具有重要的理论意义和重大的应用价值。概述了国内外分布式发电的发展现状及应用前景,简要介绍了分布式发电的概念及几种新型分布式发电技术,分析了分布式发电并网系统及分布式发电并网对电力系统规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面的影响,最后对分布式发电的未来研究方向和需要进一步研究的问题作了展望。     

面向多应用需求的分布式储能优化调度

储能系统作为一种灵活的资源,在电力系统中发挥着重要作用,具备参与调峰、调压、提供备用等功能。针对该问题,提出了面向多应用需求的分布式储能优化调度模型。首先通过0-1变量的引入及对交流潮流的简化,解决了潮流双向流动的电力网络中难以考虑电压的问题。并基于此构建了以考虑煤耗成本、电压偏差惩罚的总运行成本最小为目标的分布式储能优化调度模型。该调度模型考虑了储能在电力调度中参与调峰、调压并提供备用容量等功能。为精确求解该模型,采用大M法将原有非线性模型转换成混合整数线性规划模型,并调用Gurobi求解器求解该模型。最后,基于修正的IEEE14节点系统,仿真验证了所提方法的有效性。     

数字电力系统(DPS)

提出了数字电力系统（DPS）的概念,并对其主要功能、所需进行的基础研究工作以及如何实现等问题进行了阐述。数字电力系统有助于实现电力系统的科学化管理和决策以及系统状态实时评估,改善系统的安全稳定性,制定和实施经济运行策略,对电力系统实施紧急控制和反事故控制等。最后还专门论述了建立数字电力系统所需的硬件支持问题。     

新世纪电力系统科技发展方向--数字电力系统(DPS)

提出数字电力系统的全新概念,介绍它所涵概的相关内容和具有的丰富功能,认为系统可在管理和决策的科学化、安全稳定性实时评估与改善及紧急控制实施等方面发挥巨大作用;指出实现ＤＰＳ需要有相当的基础性研究成果和硬件作为支撑,随着新理论,新算法的产生,利用超大规模的ＰＣ机网络,将使得实现ＤＰＳ具有更高的可行性;认为可采取分步实施方案,包括建立实时仿真系统和充分应用阶段性成果等。     

直流分布式电源系统的建模研究

如今直流分布式电源系统(Distributed Power System，Dps)正以其冗余度高、控制灵活等优点而被广泛地应用于通信、航空航天、计算机等各个领域。但是由于系统内部各个单元模块自身、以及模块之间相互影响的复杂性，使得国内目前直流分布式电源系统的研究与国外相比存在较大的差距。本文就DC DPS内部各个模块自身、DC DPS的建模方法、稳定性分析作一总结。     

配电管理系统的特色功能

地调与网、省调在电网运行方面有许多不同之处,这就决定了适合于网、省调的能量管理系统（ＥＭＳ）不能照搬应用于地调。根据高压配电网和中压配电网的不同特点,分别分析探讨了配电管理系统（ＤＭＳ）的特色功能和算法选择,包括：状态估计必须考虑电流量测;不等式约束和变比估计问题;安全分析与自动故障选择应考虑自动装置的作用;无功优化以变比调节、电容器投切和网络重构为主要控制手段,其实用目标应是考虑负荷变化的动态优     

分布参数系统传感器位置优化配置中的小波变换应用

传感器的测量位置是分布参数系统（DPS）参数辨识的特有问题,对参数辨识精度有着较大影响。将Haar小波作为正交函数基,利用小波变换作为分析工具,研究了DPS传感器测量点的位置优化问题。分析比较了传感器不同位置配置对DPS参数辨识精度的影响。通过辨识示例仿真结果表明,基于小波变换的方法来定位传感器最优位置获得最佳测量值的方法,实现对DPS的参数辨识是可行的、有效的。该方法算法简单,计算量小,辨识精度较高。     

混杂系统及其在电力系统中的应用

混杂系统是计算机技术和控制理论相结合的产物，是近年来新兴的领域。本文介绍了混杂系统的建模和特点，及其现阶段在电力系统安全经济综合控制、紧急控制和电压无功综合控制等方面的应用，并分析了这些应用中的一些技术和理论上的难点和研究方向。展望了混杂系统在电力系统中的应用前景，认为虽然混杂系统在电力系统中的应用还处于初步阶段，但由于电力系统为典型的混杂系统，故混杂系统将在电力系统中取得更为广泛的应用。     

Volumetric optimal design of passive integrated power electronics module (IPEM) for distributed power system (DPS) front-end DC/DC converter

In most power electronics converters, the overall footprint and profile of the whole system are in large part determined by the footprint and profile of the passive components and the interconnections between them. Planar magnetics, integrated magnetics, and passive integration have been topics of research for the past few years to reduce the count, footprint, and profile of the passive components and, hence, increase the power density of the whole converter. This becomes especially prominent in distributed power system (DPS) front-end converters, as the trend is moving from the 2U (1U=1.75 in) standard toward the 1U standard. Chen, Strydom, and van Wyk presented an integration technology, which combines the planar magnetics, integrated magnetics, and passive integration techniques, to integrate all the high-frequency passive components in a DPS front-end dc/dc converter into a single passive integrated power electronics module (IPEM) to reduce the size and volume of the overall system. To optimally design the passive IPEM, an ac loss model and a thermal model are needed. Based on these models, the volumetric optimal design algorithm is presented. To evaluate the performance of the optimally designed passive IPEM, a passive IPEM prototype is constructed and tested. Comparisons are made between the passive IPEM and the discrete components from viewpoints of volume, profile, efficiency, and thermal management. The optimal design is verified by experimental results.     

多机电力系统的频谱拟合

本文采用最小二乘估计方法对多机电力系统的频谱进行拟合。根据不同阶次模型的拟合误差的大小即可确定对某台发电机采用几阶模型最为合适。这对多机电力系统中同步发电机的励磁控制器设计具有一定的指导意义。对一个实际电力系统的计算表明:多机电力系统中一般的同步发电机采用3阶模型是合适的;对于转动惯量相当大的机组可采用2阶模型。     

CBR和Multi-Agent在电力系统安全控制中的应用

为了适应市场环境多变和不确定因素增给电网安全控制带来的挑战,作者在分析电网调度自动化向信息化方向发展的基础上,就采用CBR(实例推理)和Multi-Agent(多智能主体)技术辅助调度员解决电网安全控制问题进行了介绍和讨论.     

电压稳定性研究的工程应用

电压稳定性问题在理论研究和故障分析方面已经取得了一定的成果,但这些研究成果在工程实际中的应用在我国还是一个薄弱领域。文中通过对甘肃电网330kV海-金-张-嘉系统电压稳定性的数学模型分析、机理研究及其成果在工程实际中的应用,阐明了电压稳定性研究成果应用于工程实际的可行性,对电压稳定性分析在我国电力系统中的实际应用做了有益的尝试。