多機電力系統(tǒng)中基于目標(biāo)狀態(tài)方程的非線性勵磁預(yù)測控制研究

以二通先導(dǎo)閥回液控制式液壓信號發(fā)生器液壓系統(tǒng)工作原理為基礎(chǔ),根據(jù)升降壓2個階段的不同工作特點,分別建立了相應(yīng)分系統(tǒng)的流量連續(xù)方程和閥芯動態(tài)受力平衡方程;以流量和先導(dǎo)閥開度為控制輸入,以主閥的位移、速度為狀態(tài)變量建立了2個階段的非線性狀態(tài)方程;實例仿真計算表明,在相同參數(shù)情況下,該類型液壓脈沖信號發(fā)生器的脈沖速率比文獻[1]描述的信號發(fā)生器的脈沖速率高出2倍左右,具有顯著的優(yōu)越性。

針對獨立電力系統(tǒng)(ips)呈現(xiàn)出類型日益復(fù)雜、瞬態(tài)特性日益強烈的非線性負荷特性,建立了一套以暫態(tài)特性研究為目標(biāo)的ips仿真系統(tǒng)?；趯嵮b實測電壓、電流波形的瞬時功率分析,分別采用平均值法和濾波器法辨識模型關(guān)鍵參數(shù),對某ips運行全過程實測數(shù)據(jù)進行仿真和比較,并對沖擊性負荷和脈沖性負荷做了重點分析。仿真結(jié)果表明,所建模型可以用于模擬實際ips在各種非線性載荷下供電母線的用電特性,瞬時功率的兩種計算方法適用于評估不同負荷特性下的暫態(tài)過程。該仿真模型及結(jié)果對于指導(dǎo)微網(wǎng)或獨立電力系統(tǒng)的構(gòu)建、設(shè)計與改造具有很高的實用價值。

本文討論建筑結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)的采樣紅性預(yù)測控制，考慮控制力限值和時滯的影響，使結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)在控制力對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用的采樣周期△ｔ內(nèi)取極小值。求解最優(yōu)控制力時采用結(jié)構(gòu)的彈性剛度矩陣。編制建筑結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)時程分析程序?qū)τ兄鲃永骺刂葡到y(tǒng)的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)進行仿真控制。仿真結(jié)果表明，本文提出的△ｔ最估采樣線性預(yù)測控制有較好的控制效果，無須在線識別結(jié)構(gòu)的非線性參數(shù)，具有較強的實用性。

研究基于beowulf集群的大規(guī)模電力系統(tǒng)方程并行pcg求解問題,采用常見的硬件設(shè)備和廉價且廣為傳播的軟件構(gòu)建出beowulf分布式集群環(huán)境,基于這一環(huán)境,徹底摒棄矩陣的傳統(tǒng)直接分解算法,采用多項式預(yù)處理的pcg法并行求解大型稀疏線性方程組。文中方法無需進行任何形式的電網(wǎng)絡(luò)劃分,也無需進行任何的矩陣三角分解和前推回代過程,適合各種類型的大規(guī)模電力系統(tǒng)方程的并行求解。本文分別在潮流計算、狀態(tài)估計和靜態(tài)安全分析中對大規(guī)模電力系統(tǒng)方程實現(xiàn)了并行求解,并獲得一定的加速比和并行效率,為大規(guī)模電力系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確的仿真計算和在線分析提供一種可行的新途徑。

本文針對pmu技術(shù)以及當(dāng)前wams和scada系統(tǒng)量測并存的現(xiàn)狀,研究基于pmu的狀態(tài)估計算法。首先在動態(tài)估計中利用pmu量測進行邊界協(xié)調(diào);然后利用濾波步得到的狀態(tài)變量值和pmu量測值進行一次線性估計,將非線性動態(tài)估計和線性估計結(jié)合起來,最大限度利用了pmu數(shù)據(jù)。

隨著中國電網(wǎng)中同步相量測量裝置(pmu)數(shù)量不斷增加,如何將同步相量測量數(shù)據(jù)用于電力系統(tǒng)狀態(tài)狀態(tài)估計問題已引起廣大學(xué)者關(guān)注。介紹了狀態(tài)估計和同步相量測量技術(shù),闡述了基于pmu數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計和機電暫態(tài)過程狀態(tài)估計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。

研究了多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題,提出了基于靈敏度分析的互聯(lián)電力系統(tǒng)的狀態(tài)估計方法。該方法將互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線兩端子系統(tǒng)狀態(tài)估計獨立計算所得線路功率不匹配量作為各子系統(tǒng)的虛擬變化量測量,基于各子系統(tǒng)量測量、狀態(tài)量和功率估計值之間的靈敏度關(guān)系,計算修正各子系統(tǒng)狀態(tài)量和功率估計值,迭代求解互聯(lián)系統(tǒng)狀態(tài)估計解。仿真試驗結(jié)果充分說明該狀態(tài)估計方法計算結(jié)果準(zhǔn)確、速度快,且在互聯(lián)系統(tǒng)計算中心無法獲得部分子系統(tǒng)數(shù)據(jù)情況下,能夠最大限度地準(zhǔn)確給出互聯(lián)的可觀測系統(tǒng)狀態(tài)估計解。

傳統(tǒng)監(jiān)控軟件不能根據(jù)被監(jiān)控對象在真實運行環(huán)境下的狀態(tài)變化自動化判斷設(shè)備正常和異常情況,只能采用簡單閥值告警的方式已經(jīng)越來越不適合電力系統(tǒng)對it設(shè)備監(jiān)控的要求.本文通過數(shù)據(jù)基線的研究,探討根據(jù)it設(shè)備在真實運行環(huán)境下的狀態(tài)變化,自動形成數(shù)據(jù)偏離基線,結(jié)合時間參數(shù)來判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常的方法.

傳統(tǒng)監(jiān)控軟件不能根據(jù)被監(jiān)控對象在真實運行環(huán)境下的狀態(tài)變化自動化判斷設(shè)備正常和異常情況,只能采用簡單閥值告警的方式已經(jīng)越來越不適合電力系統(tǒng)對it設(shè)備監(jiān)控的要求。本文通過數(shù)據(jù)基線的研究,探討根據(jù)it設(shè)備在真實運行環(huán)境下的狀態(tài)變化,自動形成數(shù)據(jù)偏離基線,結(jié)合時間參數(shù)來判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常的方法。

以節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保三大原則為目標(biāo),給出多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型,用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法對模型進行求解。避免人為設(shè)定目標(biāo)滿意度和協(xié)調(diào)度定義中的理想值,摒棄傳統(tǒng)算法中僅以協(xié)調(diào)度為目標(biāo)進行問題轉(zhuǎn)化的思路,將滿意度約束合理融入?yún)f(xié)調(diào)度,實現(xiàn)模型轉(zhuǎn)化。算例證明,改進的方法能夠提高決策方案的可行性,有效減輕決策者負擔(dān),適用于多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度。

提出采用魯棒控制輸出反饋h∞理論解決電力系統(tǒng)頻率偏差和功率偏差問題的新思路.主要運用消元法設(shè)計輸出反饋控制器并對電力系統(tǒng)進行控制,使電網(wǎng)的發(fā)電功率與電網(wǎng)負荷處于平衡狀態(tài)、電網(wǎng)頻率偏差趨于零.通過仿真實驗證明:輸出反饋h∞控制方法的可行性,對電力系統(tǒng)而言擁有良好的魯棒性、抗干擾性以及魯棒穩(wěn)定性.

介紹了第三代結(jié)構(gòu)控制的基準(zhǔn)問題,通過研究地震激勵高層建筑非線性反應(yīng)的半主動控制,建立了高層建筑非線性地震反應(yīng)的多步預(yù)測模型,模型中考慮了閉環(huán)控制系統(tǒng)中存在的時滯.基于非線性反應(yīng)預(yù)測模型的kalmanbucy狀態(tài)估計器,采用磁流變阻尼器作為控制裝置,提出了半主動模型預(yù)測控制策略,并對一個20層基準(zhǔn)建筑進行了非線性反應(yīng)的數(shù)值仿真分析.將振動仿真結(jié)果與其他控制策略的結(jié)果進行對比分析,結(jié)果表明,半主動模型預(yù)測控制是一種性能優(yōu)良的控制策略,能有效地抑制高層建筑結(jié)構(gòu)的非線性地震反應(yīng),減小強烈地震或罕遇地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞.

為了能過更加有效地改善傳統(tǒng)的直流調(diào)速的相關(guān)技術(shù),使電力傳動系統(tǒng)的運行效率得到改進,就要對電力傳動系統(tǒng)中出現(xiàn)的非線性的機電耦合振蕩問題進行探究,研究出機電耦合振蕩產(chǎn)生的原因,從傳動系統(tǒng)中的設(shè)備非線性和系統(tǒng)變流設(shè)施的非線性進行分析,從而得出電力傳動系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩的原因,從而有效地避免電力傳動系統(tǒng)發(fā)生故障,讓電力傳動系統(tǒng)能夠高效地運行,滿足生產(chǎn)的需要。通過對電力傳統(tǒng)系統(tǒng)中非線性機電耦合振蕩的原因進行分析,發(fā)現(xiàn)造成電力傳統(tǒng)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的原因是多方面的。

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研究多智能體的相關(guān)理論和應(yīng)用研究大多是應(yīng)用在電力控制系統(tǒng)方面。研究多智能在其信息集成上的應(yīng)用。分析多智能體模型在電力系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計,組成整體智能體的全部功能實現(xiàn)有理化,提出公共信息模型(cim)和數(shù)據(jù)服務(wù)智能體(sa)從而完成復(fù)雜、曲折、繁瑣程序的解決和成立。進而對多智能體模型在電力系統(tǒng)信息集成的應(yīng)用進行試驗,得出實驗數(shù)據(jù)證明多智能體模型應(yīng)用的優(yōu)勢。最后在實驗論證中,驗證了多智能體模型有助于提高信息集成速率。

本文討論建筑結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)的采樣控制，考慮控制力限值和時滯的影響，使結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)在控制力對生作用的采樣周期△ｔ內(nèi)取極小值。仿真結(jié)果表明，本文提出了的△ｔ最優(yōu)采樣測控制算法有較好的控制效果。

電力系統(tǒng)在線經(jīng)濟運行計算亟需可快速獲取完整調(diào)度信息的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；谙到y(tǒng)關(guān)聯(lián)矩陣將節(jié)點功率平衡方程解耦為線路功率流和損耗流兩部分,對損耗流部分進行等價代換,并消去方程中的三角函數(shù)項,采用泰勒級數(shù)法對殘存的非線性項進行線性化處理,建立起可以同時求解電壓幅值和線路無功功率的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；诤喕瓕ε純?nèi)點法對所建模型進行求解,在迭代過程中不斷更新泰勒級數(shù)法所需的基準(zhǔn)點信息,以提高模型的計算精度。ieee30節(jié)點、ieee118節(jié)點、ieee300節(jié)點以及某市117節(jié)點等值系統(tǒng)的算例測試表明,所建線性化模型能在獲取更完備調(diào)度信息的同時仍具有較高的計算精度和求解效率。

0 目錄 中文摘要..............................................................1 英文摘要..............................................................2 1電力系統(tǒng)負荷預(yù)測綜述...............................................3 1.1引言...........................................................3 1.2電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的含義.........................................3 1.3電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的意義.......................................

在現(xiàn)代化的社會中,數(shù)據(jù)倉庫的性能和特點已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的重要內(nèi)容。本文筆者針對電力系統(tǒng)負荷預(yù)測中引入數(shù)據(jù)倉庫的好處等內(nèi)容進行簡單的分析,并對基于數(shù)據(jù)倉庫的電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的實現(xiàn)進行具體的闡述。

電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備的穩(wěn)定有效運行對電網(wǎng)安全的影響十分巨大,對如何提高電力繼電保護設(shè)備檢修管理水平的研究也日益迫切,本文對開展電力系統(tǒng)中繼電保護設(shè)備狀態(tài)檢修項目的管理,運用項目管理的一些理念和方法,能有效提高繼電保護設(shè)備檢修效率,對促進電網(wǎng)安全運行具有重要意義。

討論擬線性雙曲方程ut+(um)x=tqup,以σ-有限的borel測度為初值的cauchy問題,其中m>1,0<p≤1,q≥0是給定常數(shù),證明了bv解的存在性.

針對軋機在軋制過程中軋輥與軋件間潤滑條件變化引起系統(tǒng)失穩(wěn)振蕩,以及軋機主傳動系統(tǒng)具有復(fù)雜機電耦聯(lián)的特點,應(yīng)用lagrange-maxwell原理建立一類含非線性摩阻的軋機主傳動機電耦聯(lián)扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的非線性動力學(xué)方程,利用非線性動態(tài)分岔理論,分析該系統(tǒng)的穩(wěn)定性,給出系統(tǒng)發(fā)生hopf分岔的充要條件及周期運動穩(wěn)定性的判別方法,分析超臨界分岔和亞臨界分岔對主傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振蕩的影響。為抑制傳動系統(tǒng)因hopf分岔引起的失穩(wěn)振蕩,選取驅(qū)動電動機定子電壓為控制量,引入電動機速度反饋,構(gòu)造非線性狀態(tài)反饋控制器,并采用多尺度和諧波平衡法確定控制器參數(shù),對系統(tǒng)的hopf分岔點進行轉(zhuǎn)移,并控制極限環(huán)的穩(wěn)定性和幅值,該控制方法簡單、易實現(xiàn),數(shù)值模擬驗證了所設(shè)計控制器的有效性。