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基于卷积神经网络的电力系统小干扰稳定评估
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作者 李洋麟 江全元 +1 位作者 颜融 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期50-57,共8页
随着电力系统规模的增大,通过传统数值方法计算系统特征值来进行小干扰稳定评估已无法满足实时分析的要求。因此,提出了一种基于深度学习(卷积神经网络)的电力系统小干扰稳定评估方法。该方法以广域测量系统可监测变量作为模型的输入,... 随着电力系统规模的增大,通过传统数值方法计算系统特征值来进行小干扰稳定评估已无法满足实时分析的要求。因此,提出了一种基于深度学习(卷积神经网络)的电力系统小干扰稳定评估方法。该方法以广域测量系统可监测变量作为模型的输入,关键特征值作为输出,对输入数据和输出数据进行相应处理后,利用深层架构对其映射关系进行分析;并针对大系统维数较高、训练速度较慢的问题,采用了离散余弦变换和图形处理器并行技术。算例结果表明,在不考虑控制参数变化的情况下,经过历史数据的离线训练后,该方法能够较准确地计算出系统的关键特征值。 展开更多
关键词 卷积神经网络 深度学习 小干扰稳定评估 关键特征值 广域测量系统
基于鲁棒容积卡尔曼滤波的同步发电机实时动态状态估计方法
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作者 刘朋成 项中明 +3 位作者 江全元 孙维真 熊鸿韬 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期2860-2867,共8页
同步发电机动态状态估计对电力系统的分析与控制具有重要意义。然而,基于卡尔曼滤波的动态状态估计算法计算量大,易受不良数据干扰。建立考虑励磁和调速的同步发电系统模型,进行初值优化。使用隐式梯形积分方法对机电暂态过程离散化,针... 同步发电机动态状态估计对电力系统的分析与控制具有重要意义。然而,基于卡尔曼滤波的动态状态估计算法计算量大,易受不良数据干扰。建立考虑励磁和调速的同步发电系统模型,进行初值优化。使用隐式梯形积分方法对机电暂态过程离散化,针对CKF算法特点,提出雅可比矩阵重用策略,提高算法效率,满足实时性要求。通过假设检验,辨识输入-输出不良数据,并进行修正,增强鲁棒性。IEEE9节点系统和华东电网某台实际运行机组算例证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 实时动态状态估计 隐式梯形积分 鲁棒性 不良数据校正
含柔性多状态开关的配电网多目标随机运行优化方法
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作者 张今 +2 位作者 江全元 王朝亮 许烽 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期3140-3148,共9页
柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)是一种具有潮流互济和电压支撑功能的新型电力电子装置。为了合理地发挥柔性多状态开关的潜力,在运行优化时可以考虑多个目标函数。提出含柔性多状态开关的配电网多目标随机运行优化模... 柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)是一种具有潮流互济和电压支撑功能的新型电力电子装置。为了合理地发挥柔性多状态开关的潜力,在运行优化时可以考虑多个目标函数。提出含柔性多状态开关的配电网多目标随机运行优化模型,该模型以柔性多状态开关出力、常规开关的通断状态和动作时间作为优化变量,包含网络重构和柔性多状态开关调控2个子问题,可以采用双层规划模型的基本思想求解;通过场景树模拟分布式电源(distributed generation,DG)的出力情况,划分重构时段并以此为基础优化进行网络重构的时间,采用强度帕累托进化算法计算网络重构和柔性多状态开关出力的帕累托最优解集,并通过隶属度函数选择最终的运行方案;通过改进的IEEE-33节点配电网算例,验证了方法的有效性。结果表明,运行优化方法能够改善配电网的多个运行指标,并且在不同的分布式电源渗透率下均取得良好效果。 展开更多
关键词 柔性多状态开关 网络重构 多目标 场景树 隶属度函数 配电网 强度帕累托进化
储能参与电力系统快速调频的需求评估方法 预览
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作者 樊海锋 俞智鹏 +2 位作者 刘文龙 徐春雷 《电力工程技术》 2019年第2期18-24,共7页
随着特高压直流建设和可再生能源发展,直流闭锁故障对电力系统快速调频提出了挑战。针对储能技术改善电力系统频率稳定性,提出了一种储能参与系统快速调频的需求评估方法。首先提出了电力系统快速调频的瓶颈评估指标和瓶颈场景分析方法... 随着特高压直流建设和可再生能源发展,直流闭锁故障对电力系统快速调频提出了挑战。针对储能技术改善电力系统频率稳定性,提出了一种储能参与系统快速调频的需求评估方法。首先提出了电力系统快速调频的瓶颈评估指标和瓶颈场景分析方法,为储能容量配置提供了场景基础;接着又提出了基于瓶颈边界场景的储能容量优化配置方法,以最小化储能容量配置成本消除电力系统快速调频的瓶颈场景;最后基于江苏电网实际数据进行了算例分析,结果验证了所提出的需求评估方法的有效性。 展开更多
关键词 储能 快速调频 需求评估 瓶颈
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电力系统暂态稳定紧急控制并行序贯优化算法 被引量:1
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作者 甘国晓 +4 位作者 仲悟之 江全元 徐振华 苏毅 黄霆 《电力自动化设备》 CSCD 北大核心 2018年第8期68-73,共6页
电力系统暂态稳定紧急控制可建模成一个大规模的动态优化问题,为此,提出一种基于并行灵敏度分析的双层优化算法。在仿真层,采用有限元正交配置离散微分代数方程,并结合并行计算技术求解状态量及灵敏度;在优化层,采用预测校正内点法求解... 电力系统暂态稳定紧急控制可建模成一个大规模的动态优化问题,为此,提出一种基于并行灵敏度分析的双层优化算法。在仿真层,采用有限元正交配置离散微分代数方程,并结合并行计算技术求解状态量及灵敏度;在优化层,采用预测校正内点法求解较小规模的非线性规划问题。算例结果表明,所提方法具有较高的计算效率。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定 紧急控制 切机切负荷 有限元正交配置 并行计算
非连续动态同步发电机组的空间正则化参数辨识方法
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作者 朱泽翔 熊鸿韬 +2 位作者 马安安 江全元 《电力系统自动化》 CSCD 北大核心 2018年第10期93-99,共7页
同步发电机组参数的正确性严重影响电力系统仿真及稳定控制结果的有效性,然而励磁和调速系统中大量非连续环节的存在,严重限制了现有在线辨识方法的高效应用。为解决该问题,提出了一种非连续动态同步发电机组的空间正则化参数辨识方法... 同步发电机组参数的正确性严重影响电力系统仿真及稳定控制结果的有效性,然而励磁和调速系统中大量非连续环节的存在,严重限制了现有在线辨识方法的高效应用。为解决该问题,提出了一种非连续动态同步发电机组的空间正则化参数辨识方法。该方法将不同状态空间下的非连续动态方程转化为统一的等效表达式,并利用简约空间内点算法对含离散化动态方程约束的参数辨识问题进行求解,从而实现参数辨识问题中对非连续动态方程的准确、高效处理。最后,大量的数值试验和实际测试结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 参数辨识 非连续动态模型 同步发电机组 空间正则化方法 内点算法
基于伴随灵敏度的暂态稳定预防控制快速算法 预览
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作者 林翔宇 江全元 《机电工程》 CAS 2017年第8期916-921,共6页
针对已有算法难以适应现代电力系统在线预防控制的实时性要求的问题,研究了一种基于伴随灵敏度分析的暂态稳定预防控制快速算法,采用了约束转换技术来缓解大规模电力系统暂态稳定预防控制中的"维数灾"问题,提出了一种优化层-仿真层的... 针对已有算法难以适应现代电力系统在线预防控制的实时性要求的问题,研究了一种基于伴随灵敏度分析的暂态稳定预防控制快速算法,采用了约束转换技术来缓解大规模电力系统暂态稳定预防控制中的"维数灾"问题,提出了一种优化层-仿真层的双层结构以实现算法:优化层基于预测-校正内点法,利用近似海森矩阵的扩展生成方法以提高算法的准确性和收敛性;仿真层中采用伴随灵敏度方法实现了灵敏度快速计算,并使用非诚实牛顿法和雅克比矩阵重用技术以进一步提高计算速度。研究结果表明,该算法能够显著提高大规模电力系统的暂态稳定预防控制求解效率,且相较其他已有算法体现出极大的速度优势,完全能够达到现代电力系统在线预防控制对控制算法的实时性要求。 展开更多
关键词 伴随灵敏度分析 暂态稳定 预防控制 内点法
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极端风况下风电场群电压协调控制策略 被引量:2
8
作者 周姝灿 +2 位作者 江全元 魏路平 占震滨 《电力建设》 北大核心 2015年第3期7-14,共8页
风速波动导致的风电机组有功功率波动是引发风电电压问题的根源,需要针对不同风况研究对应的电压控制策略。极端风况下风电场群运行状态变化巨大,而本地无功连续调节设备的闭环控制能力有限,故提出一种基于超短期风功率预测,能够分别对... 风速波动导致的风电机组有功功率波动是引发风电电压问题的根源,需要针对不同风况研究对应的电压控制策略。极端风况下风电场群运行状态变化巨大,而本地无功连续调节设备的闭环控制能力有限,故提出一种基于超短期风功率预测,能够分别对极端风况发生前、后的风电场群及附近地区电网电压进行预防控制和校正控制的电压协调控制策略;其优化算法能够将此非线性混合整数规划问题,通过考虑有功变化的无功-电压灵敏度方法,解耦成为一个包含混合整数线性规划和非线性代数方程组求解子问题的迭代过程。通过算例证明了传统闭环控制方法的局限性,以及本文策略在电压控制和均衡风电场内馈线电压方面的优越性,为解决极端风况的高电压脱网问题提供一种有效方法。 展开更多
关键词 风电场群 极端风况 电压控制策略 电压灵敏度 优化算法
基于伪谱法的电力系统暂态稳定紧急控制 被引量:2
9
作者 冯军基 +1 位作者 王云 江全元 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期68-73,173共7页
电力系统暂态稳定紧急控制问题可以建模为含微分代数方程组约束的最优控制问题。伪谱法作为全局配置方法,相比于有限元正交配置法等离散方法,具有较高的精度。利用伪谱法处理最优控制问题中的微分代数方程组约束,并与传统的联立方法进... 电力系统暂态稳定紧急控制问题可以建模为含微分代数方程组约束的最优控制问题。伪谱法作为全局配置方法,相比于有限元正交配置法等离散方法,具有较高的精度。利用伪谱法处理最优控制问题中的微分代数方程组约束,并与传统的联立方法进行对比。在此基础上,引入细粒度并行,加快问题的求解速度。算例验证表明,在计算切机切负荷紧急控制方案时,采用所提方法可以利用较少的离散点达到理想的求解精度。 展开更多
关键词 电力系统 暂态 稳定 紧急控制 伪谱法 内点法 并行计算
电气化铁路牵引供电系统车网耦合的潮流计算方法 被引量:11
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作者 陈宏伟 江全元 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期 76-80,110,共6页
以多导体传输线模型为基础,推导了牵引变电所和分区所等值电路,构建了适用于不同结构和供电方式的牵引网统一数学模型。对列车牵引传动系统利用参数辨识的方法,建立了感应电动机并联静止负荷的数学模型,实现对列车更准确建模。以此为基... 以多导体传输线模型为基础,推导了牵引变电所和分区所等值电路,构建了适用于不同结构和供电方式的牵引网统一数学模型。对列车牵引传动系统利用参数辨识的方法,建立了感应电动机并联静止负荷的数学模型,实现对列车更准确建模。以此为基础,开发了基于车网耦合潮流计算的电气化铁路牵引供电系统仿真软件。实例计算表明,该方法充分考虑列车与牵引供电网的交互影响,能够更真实地反映牵引供电系统的潮流分布,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 牵引网模型 列车仿真 车网耦合 潮流计算 电气化铁路
独立运行模式下的微网实时能量优化调度 被引量:60
11
作者 石庆均 江全元 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期 26-35,共10页
针对独立运行模式下的微网能量管理问题,提出微网实时能量优化调度方法。该方法将作为压频控制单元的储能装置的能量状态划分为4个区间,并缩减作为压频控制单元的可控型微电源的基点运行功率范围,以确保压频控制单元有足够功率调节... 针对独立运行模式下的微网能量管理问题,提出微网实时能量优化调度方法。该方法将作为压频控制单元的储能装置的能量状态划分为4个区间,并缩减作为压频控制单元的可控型微电源的基点运行功率范围,以确保压频控制单元有足够功率调节裕量吸纳微网内的非计划瞬时波动功率。根据实时监测到的储能装置能量状态所处的不同区间及系统净负荷功率大小,采用不同的调度策略,并引入负荷竞价策略,增加了切负荷和卸荷作为功率调节手段。提出运行调度策略,建立负荷优化分配模型与负荷可中断优化模型。该方法不仅能实现独立运行的微网可靠、经济运行,还可减小微网对储能装置的容量配置需求。通过算例验证所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 微网 独立运行 调度策略 负荷竞价
含高压直流输电系统的内点最优潮流算法 被引量:19
12
作者 江全元 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第25期43-49,共7页
讨论一种基于叠加原理和自动微分(automatic differentiation,AO)技术的考虑高压直流输电(highvoltage directcurrent,HVDC)系统的内点法最优潮流算法。该方法主要特点为:采用节点功率注入方法对HVDC建模;利用叠加原理处理HVDC... 讨论一种基于叠加原理和自动微分(automatic differentiation,AO)技术的考虑高压直流输电(highvoltage directcurrent,HVDC)系统的内点法最优潮流算法。该方法主要特点为:采用节点功率注入方法对HVDC建模;利用叠加原理处理HVDC使之集成到内点法最优潮流中;使用自动微分技术高效计算直流输电系统对内点法中雅可比矩阵和海森矩阵的修正矩阵。该算法只需要对传统内点法最优潮流程序做少量改动即可实现对新设备的支持,提高了程序的可维护性和通用性。多组算例测试与分析表明,该算法保持了传统内点法最优潮流程序的高效性,并可拓展到柔性交流输电设备和其他用户自定义模型。 展开更多
关键词 最优潮流 高压直流输电 内点法 叠加原理 自动微分
白山发电厂机组低频自启动的应用 预览
13
作者 姜相东 +1 位作者 吴迪 段振国 《水电站机电技术》 2009年第3期 76,88,共2页
低频自启动是指发电机组在感受系统频率降低到规定值时,自动快速启动。并入电网发电。以使频率迅速恢复到正常值。它不仅可以保证对重要用户的供电.而且可以避免频率下降引起的系统瓦解事故。水轮发电机组因启动快、并网快、带负荷快... 低频自启动是指发电机组在感受系统频率降低到规定值时,自动快速启动。并入电网发电。以使频率迅速恢复到正常值。它不仅可以保证对重要用户的供电.而且可以避免频率下降引起的系统瓦解事故。水轮发电机组因启动快、并网快、带负荷快的特点是系统内低频自启动发电机组的首选。白山发电厂白山站的五台300MW水轮发电机组,通过对计算机监控系统添加新功能实现机组的低频自启动。通过试验,验证了白山电厂机组低频自启动功能,并已经将机组低频自启动功能投入使用。 展开更多
关键词 低频自启动 监控系统 AGC
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基于自动微分技术的内点法最优潮流算法 被引量:14
14
作者 江全元 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第23期41-45,共5页
讨论了一种基于自动微分(AD)技术的内点法最优潮流(OPF)算法。与已有的基于AD技术的OPF算法相比,该算法使用高效的基于操作符重载的AD工具,充分利用直角坐标下雅可比矩阵和海森矩阵的大部分元素是常数的特点,加入了识别上述矩阵... 讨论了一种基于自动微分(AD)技术的内点法最优潮流(OPF)算法。与已有的基于AD技术的OPF算法相比,该算法使用高效的基于操作符重载的AD工具,充分利用直角坐标下雅可比矩阵和海森矩阵的大部分元素是常数的特点,加入了识别上述矩阵中不变元素的功能,避免了重复计算。对一组大规模算例的测试分析表明,该算法在保持代码可维护性、灵活性的同时,计算速度接近手动编程,表明AD技术在电力系统OPF中具有取代传统手动编程的潜力。 展开更多
关键词 最优潮流 内点法 自动微分 操作符重载
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