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

以二通先導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,根據(jù)升降壓2個階段的不同工作特點,分別建立了相應分系統(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。該仿真模型及結果對于指導微網(wǎng)或獨立電力系統(tǒng)的構建、設計與改造具有很高的實用價值。

本文討論建筑結構非線性地震反應的采樣紅性預測控制，考慮控制力限值和時滯的影響，使結構反應的目標函數(shù)在控制力對結構產(chǎn)生作用的采樣周期△ｔ內取極小值。求解最優(yōu)控制力時采用結構的彈性剛度矩陣。編制建筑結構非線性地震反應時程分析程序對有主動拉索控制系統(tǒng)的框架一剪力墻結構進行仿真控制。仿真結果表明，本文提出的△ｔ最估采樣線性預測控制有較好的控制效果，無須在線識別結構的非線性參數(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,采用常見的硬件設備和廉價且廣為傳播的軟件構建出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技術以及當前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;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者關注。介紹了狀態(tài)估計和同步相量測量技術,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。仿真試驗結果充分說明該狀態(tài)估計方法計算結果準確、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,結合時間參數(shù)來判斷設備是否出現(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,結合時間參數(shù)來判斷設備是否出現(xiàn)異常的方法。

以節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保三大原則為目標,給出多目標優(yōu)化調度模型,用多目標粒子群優(yōu)化算法對模型進行求解。避免人為設定目標滿意度和協(xié)調度定義中的理想值,摒棄傳統(tǒng)算法中僅以協(xié)調度為目標進行問題轉化的思路,將滿意度約束合理融入?yún)f(xié)調度,實現(xiàn)模型轉化。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,適用于多目標優(yōu)化調度。

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.

介紹了第三代結構控制的基準問題,通過研究地震激勵高層建筑非線性反應的半主動控制,建立了高層建筑非線性地震反應的多步預測模型,模型中考慮了閉環(huán)控制系統(tǒng)中存在的時滯.基于非線性反應預測模型的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測控制策略,并對一個20層基準建筑進行了非線性反應的數(shù)值仿真分析.將振動仿真結果與其他控制策略的結果進行對比分析,結果表明,半主動模型預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構的非線性地震反應,減小強烈地震或罕遇地震對建筑結構的破壞.

為了能過更加有效地改善傳統(tǒng)的直流調速的相關技術,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)中的設備非線性和系統(tǒng)變流設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理論和應用研究大多是應用在電力控制系統(tǒng)方面。研究多智能在其信息集成上的應用。分析多智能體模型在電力系統(tǒng)的總體架構設計,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)服務智能體(sa)從而完成復雜、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)信息集成的應用進行試驗,得出實驗數(shù)據(jù)證明多智能體模型應用的優(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。

本文討論建筑結構非線性地震反應的采樣控制，考慮控制力限值和時滯的影響，使結構反應的目標函數(shù)在控制力對生作用的采樣周期△ｔ內取極小值。仿真結果表明，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度信息的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；谙到y(tǒng)關聯(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純赛c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)負荷預測綜述...............................................3 1.1引言...........................................................3 1.2電力系統(tǒng)負荷預測的含義.........................................3 1.3電力系統(tǒng)負荷預測的意義.......................................

本文提出了一種建立鐵磁非線性元件磁化特性模型的新思路，即運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡模擬主磁滯回環(huán)，以及根據(jù)主磁滯回環(huán)按線性變化的位移來自下而上局部磁滯回環(huán)，從而建立了一種描述非線性磁化特性的更為合理和有效的新模型。

對于包括發(fā)電系統(tǒng)和輸電系統(tǒng)在內的組合電力系統(tǒng),傳統(tǒng)的概率可靠性評估方法雖可計算各種停電指標,但不能反映系統(tǒng)的相對安全水平和安全裕度。該文在電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)安全性能綜合評估算法的基礎上,分析了系統(tǒng)各種運行狀態(tài)的原因、后果及持續(xù)時間,在對現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行狀態(tài)劃分方法進行分析比較后,提出了新的系統(tǒng)狀態(tài)定義框架、狀態(tài)分析的數(shù)學模型及狀態(tài)風險指標定義。文中所定義的系統(tǒng)狀態(tài)兼顧了電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能、故障原因和故障后果,可分別計算出各計算模塊相應的狀態(tài)指標,為分析和找出制約系統(tǒng)安全性和可靠性的主要因素奠定了基礎。

膨脹過程是螺桿膨脹機工作的基本過程,利用實際氣體狀態(tài)方程來計算該過程可為分析問題帶來方便。本研究通過采用計算膨脹過程的一般方法,分別導出了利用rks方程和bb方程計算膨脹過程的公式,并針對r245fa有機工質在螺桿膨脹機內的膨脹過程,利用rks方程、bb方程與工質物性計算軟件refprop對螺桿膨脹機的膨脹過程進行了計算比較。結果發(fā)現(xiàn),rks方程和bb方程都有較高的計算精度,計算結果的相對誤差均在4%以內,但rks方程的精度更高,其相對誤差比bb方程小1%左右,因此,更適合以r245fa為工質的螺桿膨脹機膨脹過程的計算。

高堿玻璃布材料在航空航天領域有著較廣泛的應用,其高壓力學性能的研究逐漸受到人們的關注。針對一種新型高堿玻璃布材料,通過輕氣炮實驗進行沖擊壓縮力學性能研究。采用非對稱碰撞直接測量法測量并計算激波速度(d)與波后質點速度(u)的d-u型的hugoniot曲線,并以hugoniot曲線為基礎建立該材料的grüneisen狀態(tài)方程,求得相應的材料參數(shù)。