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配电网重构的动态规划算法

中国电机工程学报 2005年第9期25卷 29-34页

作者：刘柏私谢开贵周家启重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室四川电力试验研究院四川省成都市610072

提出一种配电网重构模型的动态规划算法。计及电压、容量以及负荷均衡等约束,给出了配电网重构的数学模型。动态规划是求解多阶段决策过程最优化的有效数学方法,文中诠释了动态规划基本概念如:阶段、状态、决策、策略、指标函数等在配... 详细信息

提出一种配电网重构模型的动态规划算法。计及电压、容量以及负荷均衡等约束,给出了配电网重构的数学模型。动态规划是求解多阶段决策过程最优化的有效数学方法,文中诠释了动态规划基本概念如:阶段、状态、决策、策略、指标函数等在配电网重构中的具体内涵,在此基础上给出了配电网重构的动态规划算法。利用定义的开关有效组合、增益以及降维方法,可大大降低元件的组合数,提高计算效率。应用所提出的算法对IEEE 33 节点、69 节点以及一实际工程算例进行了网络重构,给出了文中方法与其它方法的比较以及重构前后系统节点电压、网损的比较,重构结果显示了所提算法的正确性、可行性以及工程实用性。

关键词：动态规划算法配电网重构过程最优化多阶段决策负荷均衡数学模型数学方法指标函数降维方法计算效率网络重构节点电压组合数正确性实用性工程求解算例

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同步发电机参数的一次性任意抛载测试方法

高电压技术 2008年第2期34卷 319-323页

作者：岳陈熙甄威刘柏私鞠平河海大学电气工程学院南京210098 四川电力试验研究院成都616072

为简化同步发电机的抛载试验方法,在同步发电机功角可以测量的基础上,提出了一种用于同步发电机参数辨识的一次性任意抛载测试方法。对于同步发电机5阶模型,当同步发电机励磁电压不变,调速器不动作时,详细推导了任意抛载情况下的发电机... 详细信息

为简化同步发电机的抛载试验方法,在同步发电机功角可以测量的基础上,提出了一种用于同步发电机参数辨识的一次性任意抛载测试方法。对于同步发电机5阶模型,当同步发电机励磁电压不变,调速器不动作时,详细推导了任意抛载情况下的发电机端口电压包络线方程、励磁电流变化方程。论证结果表明,利用一次性任意抛载过程中的动态以及抛载前的稳态,以发电机励磁电流、定子电压、转速作为量测量,可以同时辨识全部d、q轴电气参数,而不需分d、q轴两次抛载试验,简化了试验过程。仿真计算验证了上述方法的有效性。

关键词：同步发电机 5阶模型参数辨识功角抛载试验

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配电网最优切换模型与算法研究

配电网最优切换模型与算法研究

作者：刘柏私重庆大学

学位级别：硕士

本文受国家自然基金项目 “配电网最优切换免疫模型和算法研究（No.50307015）”等相关课题资助。论文对复杂中压配电网络可靠性评估、开关优化配置以及网络重构等问题进行了较深入的研究。配电网是电力系统... 详细信息

本文受国家自然基金项目 “配电网最优切换免疫模型和算法研究（No.50307015）”等相关课题资助。论文对复杂中压配电网络可靠性评估、开关优化配置以及网络重构等问题进行了较深入的研究。配电网是电力系统中直接针对用户的环节，对用户供电质量和供电可靠性有直接的影响。据国外电力公司统计，大约有 80%的停电事故缘于配电系统故障，因此，如何准确快速地评估配电网可靠性水平、分析网络薄弱环节以实现优质、可靠、经济地将电能输送给用户已成为研究的热点。论文以分块技术实现复杂中压配电网络可靠性评估;以成本-效益分析理论为基础，在充分考虑可靠性和经济性的情况下，提出了配电网开关优化配置模型及求解算法;以系统有功损耗最小为目标，以电压、容量以及负荷均衡等为约束对配电网络进行重构。由于配电网开关优化配置和网络重构均属非线性组合优化问题，论文应用动态规划方法求解。论文主要成果如下： ①　提出复杂中压配电网络可靠性评估新算法——分块算法。该方法依据网络结构特点及元件故障影响范围，提出块的定义。应用深度优先搜索方法形成网络的若干分块。计算中，利用故障扩散方法以块为单位进行故障搜索，形成元件故障的影响范围，进而确定故障节点类型。基于故障扩散的搜索方法不需要等值，能一次形成节点和系统的可靠性指标。在故障模拟分析时，以块为单位代替单元件进行解析分析，从而可大量节省故障分析及开关元件的重复搜索时间，减少了计算量，降低了计算复杂性。与基于单元件故障分析的搜索算法相比较，本文算法有较强的时间优越性，大量实例验证了算法的可行性、有效性以及工程实用性。该算法为配电网开关优化配置中可靠性的计算和经济分析提供了有效的计算工具。　 ②　给出配电网络开关优化配置的动态规划模型和算法。该模型基于等年值方法，计及了停电损失、开关设备的投资、运行维护费用等，以其费用之和最小为目标函数。动态规划模型中，以开关配置位置及其类型作为动态规划的状态，配置开关设备台数为阶段数。在开关配置过程中，提出计算降维准则，即：基于状态的最优函数值不小于上一阶段的最优目标函数值，则该状态在后续阶段不再考虑。利用这一降维方法可大大减少计算量。通过ＲＢＴＳ－ＢＵＳ６及其他系统的开关优化配置及与免疫算法、遗传算法等的对比分析，验证了该算法的正确性、可行性，显示了算法的优越性。　 ③　提出配电网重构模型的动态规划算法。计及电压、容量以及负荷均衡等约 I

关键词：配电网可靠性开关优化重构动态规划

藏中联网工程投运后西藏电网网源协调控制研究

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电网技术 2020年第3期44卷 1188-1196页

作者：刘勤余锐刘柏私戚宇辰胡伟国家电网有限公司西南分部四川省成都市610041 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084

分析了藏中联网工程投运后的西南电网的结构特征,针对其中西藏电网规模小,长链式送电,源网作用强等问题,提出了协调优化的控制方案提升其网源协调控制水平。首先,建立了电网运行的评价指标体系,从经济性、安全性和质量性的角度提出了网... 详细信息

分析了藏中联网工程投运后的西南电网的结构特征,针对其中西藏电网规模小,长链式送电,源网作用强等问题,提出了协调优化的控制方案提升其网源协调控制水平。首先,建立了电网运行的评价指标体系,从经济性、安全性和质量性的角度提出了网源协调的控制目标;其次,基于事件驱动的机制,建立了分层的西藏电网网源协调优化控制(grid-generation coordinated optimal control,GCOC)系统,实现了西藏电网的多目标优化;并在系统的中间层利用交叉迭代的算法解决了AGC和AVC系统相互影响的问题,提升了自动控制系统的控制效果,有效缓解了西藏电网大直流小系统和长链式输电的问题。通过计算机仿真,结果证明所提出的策略显著提升了西藏电网的网源协调水平,降低了西南电网发展过渡期的运行风险。

关键词：藏中联网网源协调自动控制系统事件驱动分层控制交叉迭代

高比例水电多直流送端电网频率稳定协调控制技术及实践

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电力系统保护与控制 2021年第6期49卷 181-187页

作者：刘柏私汤凡余锐刘福锁张宇栋国家电网有限公司西南分部四川成都610094 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211006

针对异步联网运行后,高水电占比多直流外送西南电网面临的超低频振荡和频率失稳风险,构建了高比例水电多直流送端电网频率稳定控制框架。在传统控制措施基础上引入直流频率控制和紧急调整功能,提高送端电网频率稳定防御能力。基于直流... 详细信息

针对异步联网运行后,高水电占比多直流外送西南电网面临的超低频振荡和频率失稳风险,构建了高比例水电多直流送端电网频率稳定控制框架。在传统控制措施基础上引入直流频率控制和紧急调整功能,提高送端电网频率稳定防御能力。基于直流频率控制器对送端电网频率响应特性的影响分析,提出了直流频率控制器与一次调频的配合关系以及考虑直流功率偏差的二次调频方法。提出了兼顾频率稳定和故障后潮流控制的多直流协调紧急功率调制方案。并通过实际故障后交直流协调控制系统实际动作情况,论述了频率稳定协调控制技术的有效性。

关键词：频率稳定直流FC 一次调频 AGC 紧急功率控制

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黑启动负荷恢复对电压影响的理论及实例分析

电力系统自动化 2008年第24期32卷 11-15,51页

作者：杨可刘俊勇贺星棋刘柏私四川电力调度中心四川省成都市610041 四川大学电气信息学院四川省成都市610065

大容量负荷的突然投入对黑启动初期小系统的电压影响十分巨大。文中利用叠加原理,首先将黑启动过程中对称三相负荷的突然投入问题分解为2个独立的简单问题,然后利用考虑转子阻尼绕组的同步发电机模型推导出突然投入负荷后起始电压幅值... 详细信息

大容量负荷的突然投入对黑启动初期小系统的电压影响十分巨大。文中利用叠加原理,首先将黑启动过程中对称三相负荷的突然投入问题分解为2个独立的简单问题,然后利用考虑转子阻尼绕组的同步发电机模型推导出突然投入负荷后起始电压幅值与电机、线路参数、负荷类型的关系式并对其进行了分析、讨论,根据关系式得出黑启动过程中在一定范围内适当提高负荷功率因数及综合阻抗的负荷投入原则。实时数字仿真器(RTDS)仿真及现场试验结果均证实了文中结论的正确性及有效性。

关键词：黑启动负荷恢复电压降落

水电汇集多直流弱送端电网稳定控制及系统保护方案

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电力系统自动化 2018年第22期42卷 19-25页

作者：董昱张鑫余锐郑超刘柏私贺静波国家电网公司西南分部四川省成都市610041 中国电力科学研究院有限公司北京市100192 国家电网有限公司北京市100031

渝鄂柔性直流背靠背和藏中—昌都联网工程投运后,具备水电汇集多直流弱送端特征的西南电网规模显著减小且长链式弱互联结构突出,电网安全稳定特性面临深刻变化。在深入分析西南电网运行特性和面临风险的基础上,指出了现有安全稳定控制... 详细信息

渝鄂柔性直流背靠背和藏中—昌都联网工程投运后,具备水电汇集多直流弱送端特征的西南电网规模显著减小且长链式弱互联结构突出,电网安全稳定特性面临深刻变化。在深入分析西南电网运行特性和面临风险的基础上,指出了现有安全稳定控制策略的不足,提出了适应西南电网差异化稳定控制需求的系统保护架构和功能配置方案,并阐述了其关键技术。该系统中全网功角稳定控制、频率控制、电压控制、低频振荡和超低频振荡抑制,以及全景状态感知与监测等功能,可提高西南电网水电送出能力,支撑西南乃至国家电网安全稳定运行。

关键词：西南电网稳定特性多措施控制系统保护功能配置

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配电网开关优化配置的动态规划算法

中国电机工程学报 2005年第11期25卷 29-34页

作者：谢开贵刘柏私赵渊周家启刘洋重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室重庆市沙坪坝区400044

开关优化配置模型属非线性、不可微的约束组合优化问题,文中提出该模型求解的动态规划算法。求解中,巧妙地选择开关配置位置及其类型作为动态规划的状态,配置开关设备台数为阶段数,实现动态规划计算。在模型中诠释了动态规划的基本概念... 详细信息

开关优化配置模型属非线性、不可微的约束组合优化问题,文中提出该模型求解的动态规划算法。求解中,巧妙地选择开关配置位置及其类型作为动态规划的状态,配置开关设备台数为阶段数,实现动态规划计算。在模型中诠释了动态规划的基本概念,提出可行性准则、对称性准则、有效性准则、优胜劣汰准则、最优性准则等,利用上述准则可大大减少计算量。通过RBTS-BUS6及其他系统的开关优化配置及与免疫算法、遗传算法等的对比分析,验证了该算法的正确性、可行性,显示了算法的优越性。将该方法应用于工程实际,取得了较好的工程效果,为配电网规划和改造提供了有效的分析工具。

关键词：动态规划算法开关优化配置组合优化问题最优性准则配电网规划配置模型模型求解开关配置开关设备优胜劣汰免疫算法对比分析遗传算法工程实际方法应用工程效果分析工具非线性不可微对称性计算量正确性

四川电网黑启动恢复控制研究及试验(二)——频率、并网控制及二次设备配置

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电力自动化设备 2010年第6期30卷 34-39页

作者：杨可刘俊勇贺星棋刘柏私四川大学电气信息学院四川成都610065 四川电力调度中心四川成都610041

在四川某电网黑启动现场试验的基础上,对黑启动期间孤网系统的频率、并网控制及相应二次设备的调整进行了分析。在考虑发电机组一次调频及负荷频率调节效应的基础上,根据系统的运行方程推导出负荷恢复后的频率降落公式;同时,结合实际中... 详细信息

在四川某电网黑启动现场试验的基础上,对黑启动期间孤网系统的频率、并网控制及相应二次设备的调整进行了分析。在考虑发电机组一次调频及负荷频率调节效应的基础上,根据系统的运行方程推导出负荷恢复后的频率降落公式;同时,结合实际中二次设备的配置原则及保护动作原理对黑启动期间二次装置的适应性和电网的抗干扰性分别进行讨论,并从使其最有利于系统恢复的方面提出了相应的调整及配置原则。

关键词：黑启动频率稳定并网保护配置恢复控制