基于突变理论的区域地下水资源开采阈值研究

本文以辽宁省台安县为研究基点,探讨了人类活动对地下水资源开采阈值的影响。以人类活动对水资源的影响程度为状态变量,水量指标为主控制变量,经济活动为次控制变量,利用突变理论中的尖点突变模型计算求解出水资源系统达到平衡时的地下水供应量,即为当地地下水资源开采阈值。     

电力系统在线电压控制

本文提出了一种用于电力系统安全监视和安全分析的电压在线集中控制的方法。这种方法根 据P-Q分解法的基本原理，首先计算电压灵敏度矩阵，然后取控制变量增量平方和为目标函 数，在一系列约束条件下求使其为最小的控制变量增量。 由于电压灵敏度矩阵在这里是一常数阵，故这种方法计算速度快，适合在线应用。 文章例举了上述方法对一个5节点系统和IEEE14节点系统的计算结果。     

基于灵敏度分析的无功优化潮流

在以减小网损为目标的无功优化问题中，选广义发电机节点(补偿节点和发电机节点)的电压 幅值、可调变压器的变比为控制变量，按照用逐次线性规划方法求解非线性规划问题的思路 ，导出了相应的灵敏度无功优化模型，并采用对偶线性规划方法来求解。控制变量的这种选 取，减小了问题的规模，简化了计算。文中对IEEE 30节点系统进行了计算，获得了较为满 意的结果。     

突变理论在地下水开发风险评价中的应用研究

从影响地下水开发利用的各类因素入手,构建了地下水开发风险评价指标体系,根据地下水开发利用过程中出现的突变现象以及地下水环境的特点,认为采用突变理论对地下水开发风险进行评价是可行的。对黄河下游13个沿黄地区地下水开发风险进行了评价,其结果与黄河下游地下水系统的实际情况相吻合。同时指出,在指标选择时应注意:①舍弃次要的且影响小的因素,选择公正、合理的控制变量;②限制各控制变量评分的相对高低,淡化次要控制变量,突出起主导作用的控制变量。     

基于受控微分—代数系统灵敏度分析的紧急控制

基于时域仿真得到的系统受扰轨迹给出了暂稳紧急控制的非线性规划模型，该模型采用一种启发式的功角积分型指标构成稳定约束。通过引入受控非线性微分—代数系统灵敏度分析求出所定义的功角积分型指标对控制变量的梯度后，给出了所建立的暂稳紧急控制非线性规划模型的2种求解方法：近似规划算法和拟贪婪算法。所提出的暂稳紧急控制模型与时域仿真具有同等的模型适应性。对多机系统切机/切负荷暂稳紧急控制的数值仿真表明，该方法是有效的。     

大型(变)电站电气主接线可靠性综合分析系统

在综合电力系统可靠性原理及数据库技术的基础上，开发了大型电站电气主接线可靠性评估系统。该系统基于统一n+2状态Markov模型，可对电站电气主接线的充裕性指标、安全性指标和经济性指标进行计算，并能实现系统可靠性指标对元件可靠性参数的敏感度分析。该系统具有查询、计算和分析等功能，可为电站的建设、运行和规划提供重要的量化决策依据。简要介绍了该系统的特点以及系统结构和功能设计。该系统的相关成果已在三峡电站、溪洛渡电站、向家坝电站和安顺500 kV变电站等大量工程实际中得到应用，具有良好的工程实用价值。     

计及整型控制变量的电压-无功功率优化

现有的电压-无功功率优化软件尚不能有效地处理诸如并联补偿装置和 联络变压器附加电势相位角等离散的整型变量，由此导致在实际应用中不能获 得最优的控制效果。本文提出了一种求解计及整型控制变量的电压-无功功率 混合整数优化方法。对一实际电力系统的计算表明：准确地模拟整型控制变量 在电压-无功功率优化中的控制作用，可提供更为理想的和符合实际的控制结 果。     

基于遗传算法的电力系统无功优化

电力系统无功优化问题可归结为求解离散型控制变量和连续型控制变量共存的非线性规划的数学问题。本文将连续型控制变量按一定精度离散化,使问题转化为只含离散型控制变量,从而建立一种新的无功优化的数学模型,并利用遗传算法对该模型进行求解。以IEEE六节点系统为例,介绍了其数学模型的建立和遗传算法求解的方法,并给出了求解过程的程序框图。     

基于弦高控制变量的边坡稳定分析方法

针对传统圆弧法边坡稳定分析中控制变量取值范围难以确定的问题，提出以弦高及上下交点X坐标值作为圆弧的控制变量，分析了各控制变量与安全系数之间的关系，据此提出筛选法搜索最危险滑弧，并通过算例进行了验证．     

基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法

在大型电力系统中，由支路断开触发的电力系统相继跳闸故障常会引起大停电的灾难性后果，因此必须进行紧急状态下的事件可靠性分析。通过分析支路断开对系统节点电压及线路负荷的影响，给出一种快速计算紧急状态下系统节点电压和线路负荷的方法，引入系统节点电压和线路负荷安全裕度指标，并提出基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法。该算法利用安全裕度指标找出系统故障状态中的关键状态集合，通过对该集合进行系统行为分析来计算可靠性指标。算例表明该算法能有效截断系统状态空间，在一定精度下降低了可靠评估的计算复杂性。     

电网静态电压稳定控制数学模型的研究

在系统最近崩溃点的基础上，以系统的负荷功率裕度定义了系统的静态电压稳定裕度。目标函数考虑了系统的安全性和经济性，并以系统的控制变量、输出变量、支路传输功率和静态电压稳定功率裕度为约束条件，建立了提高系统静态电压稳定裕度的电压稳定控制数学模型。在控制模型中提出了安全经济协调因子和综合控制调节顺序加权系数的概念。使静态电压稳定控制模型更实用化。     

统一潮流控制器的非线性控制和对电力系统稳定性的改善

首先考虑UPFC装置与电力系统串联和并联的两部分之间耦合直流电容的动态，建立了具有UPFC的输电系统的动态数学模型。在此基础上，对UPFC的4个控制变量进行分析，提出了控制变量m₁,m₂和φ₁的线性控制规律，并运用基于微分几何理论的仿射非线性系统反馈精确线性化和动态反馈原理及方法，得到了控制变量φ₂的非线性最优控制律的解析表达式，从而提出了UPFC的线性与非线性最优混合控制策略。控制策略的测量量均可本地化，以利于工程应用。仿真结果表明在文中所给出的非线性控制器作用下，UPFC能有效地改善电力系统的动态品质和暂态稳定性。     

基于运行模式的电压稳定性分析及其调整方法

给出一种基于运行模式的态势分析方法，并结合对系统状态的模式分析研究，通过对最 优潮流（OPF）中目标函数中控制变量的整定，实现了在运行模式分析基础上的动态优化 调整系统运行方式。     

电力系统动态过程的柔性自校正仿真方法

电力系统动态过程仿真的效率和数值稳定性常常受到刚性的困扰。通过对非线性动态系统刚性特征的分析和再思考指出：刚性时空分布的局部性为柔性化提供了基础。其次，文中提出了自适应柔性分组策略和具有自校正积分措施的变量组协调策略。通过对变量组别划分、相对步长因子调整、最小积分步长调整3种自适应策略的统一处理,可以动态地控制变量组别的变化和积分步长的调整，在保证精度的前提下放开了较慢变量的步长，避免了传统方法所有变量采用相同步长进行积分导致计算效率低下的缺陷，克服了现有变量分组方法难以做到同时自适应调整多个控制参量的不足，使计算效率得到了显著提高。     

互联系统频率偏置系数的实时辩识与功率校正

本文给出了一种关于互联电力系统频率和联络线功率潮流的实时控制方法。通常，一个区域 系统不可能完全了解对方区域系统的运行性能，故也不可能知道整个系统的运行状态。用本 文所述的方法，可以根据一个区域系统本身的运行状态和由对方系统提供的少量信息对系统 频率和联络线功率潮流独立地加以控制。在正常运行状态下，强调一个区域系统只对本区域 的调节偏差加以纠正。 采用最小二乘法实时辩识区域的频率响应特性斜率，所以， 频率偏置系数能正确地反映实 际系统的性状。 为了实时应用的需要，在运行点处线性化后得到数学模型。线路的安全约束以控制变量的形 式给出，由一个线性规划问题的解得到其最优控制策略。 本文以一个模拟系统作为实例，计算结果表明这种方法精度高、时间省、适合于实时控制的 应用。     

基于系统网损灵敏度的二阶指标研究

阐述了一种估计电压崩溃临近程度的新指标——网损灵敏度指标。在该指标的基础上，提出了新的二阶指标。所提指标物理意义明确，线性度好，计算量小，适于在线应用。实际系统的仿真结果表明，基于网损灵敏度的二阶指标能够为实时负荷裕度监控、事故排序以及控制策略制定提供有效信息。     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流:(一）理论分析

提出了一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法。分析了多预想事故下安全约束最优潮流模型的构建及控制变量的划分。直接应用一类基于扰动KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件的非线性路径跟踪内点理论来设计这一大规模非线性规划问题的解法。对算法核心———简约KKT系统进行了深入的结构分析，导出一种由4×4块元素构成，按预想事故分块对角排列，类似节点导纳矩阵结构的修正系统稀疏结构。简约系统的维数仅取决于等式潮流方程的个数，每次迭代的计算规模稍大于同时求解基态和 c个起作用预想事故牛顿潮流迭代的8倍。     

广义响应函数在地表地下水联合管理中的应用

根据系统响应函数理论，提出了应用于地表地下水联合管理问题的广义响应函数概念，将水文模型从整个管理模型中分出，求得系统对各种控制变量的广义响应函数矩阵，再与优化模型耦合，从而使复杂的联合管理问题得到简化。     

土体材料参数对土工格栅加筋挡土墙的影响性分析

本文以土工格栅加筋挡土墙为研究对象,利用有限元软件对土工格栅加筋挡土墙进行了数值计算。文中以挡土墙的最大侧向位移和土工格栅的最大拉应力为主要指标,用控制变量的方法,系统地分析了土体中各个参数(弹性模量、泊松比、粘聚力、摩擦角)变化时对加筋效果带来的影响。最后,综合分析得到有用的结论,为以后土工格栅加筋挡土墙的设计提供了参考和依据。     

交直流系统的动态无功优化

考虑直流输电系统对功率与电压的调节能力,建立了交直流系统的动态无功优化模型。模型的目标函数为交直流电网的全天网损最小,约束包括交直流系统的潮流约束、所有直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。模型求解是一个多时段非线性混合整数规划问题。以混合算法为基础,提出了交直流系统的动态无功优化混合智能算法。以PSASP 36节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性,说明了动态无功优化在交直流输电网络中具有更大的降损潜力。