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火电机组AGC性能提升新方法

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：徐振华王林石涛姚晔程功林济铿国网福建省电力有限公司电力科学研究院同济大学电子与信息工程学院

针对新型系统下需要快速地提升火电机组自动发电控制(AGC)性能的问题，提出基于全域灵敏度分析及参数优化设置的火电机组AGC性能提升新方法。在概述火电机组完整控制系统及AGC指令执行过程的基础上，提出基于全域灵敏度分析的影响机组AG... 详细信息

针对新型系统下需要快速地提升火电机组自动发电控制(AGC)性能的问题，提出基于全域灵敏度分析及参数优化设置的火电机组AGC性能提升新方法。在概述火电机组完整控制系统及AGC指令执行过程的基础上，提出基于全域灵敏度分析的影响机组AGC性能的关键环节和参数辨识方法，通过比较其灵敏度的综合影响大小而确定关键参数；进而，提出基于关键参数优化设置的AGC性能提升新模型，并把模型转换为易解形式，采用进化算法结合仿真法进行求解。算例表明，相较于Z-N法和文献[17]方法，所提方法使机组AGC综合性能指标分别提升了14%和4.9%。

关键词：自动发电控制全域灵敏度分析关键参数优化设置火电机组控制系统

双极型LCC-HVDC直流系统作为黑启动电源的启动方法及策略

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中国电力 2024年第4期57卷 139-150页

作者：王清未刘之滨陈炳奇林济铿国家电网有限公司华北分部北京100053 同济大学电子与信息工程学院上海201804

科学合理的黑启动电源及方案是应对电网灾变停电的最有效策略,可加快其系统恢复进程,大幅减少停电损失。双极型换相换流器型高压直流系统(LCC-HVDC)具有调节灵活输电容量大的优势,但其作为黑启动电源存在一定的困难。提出了以双极型LCC-... 详细信息

科学合理的黑启动电源及方案是应对电网灾变停电的最有效策略,可加快其系统恢复进程,大幅减少停电损失。双极型换相换流器型高压直流系统(LCC-HVDC)具有调节灵活输电容量大的优势,但其作为黑启动电源存在一定的困难。提出了以双极型LCC-HVDC为黑启动电源的黑启动方法及完整过程,实现向受端无源网络恢复供电,以加速其恢复进程。首先给出了双极型LCC-HVDC作为黑启动电源时所面临的问题及相应的解决策略;进而给出了双极型LCC-HVDC作为黑启动电源恢复向受端无源网络恢复供电的实现过程。该过程包括2个阶段,第1阶段实现双极型LCC-HVDC的仿融冰模式启动;第2阶段为从仿融冰模式过渡到向受端无源网络恢复供电过程。算例证实了该启动方法的有效性和正确性。该方法使双极型LCC-HVDC具备了黑启动能力,并利用直流系统为受端电网的系统恢复过程提供了电压和频率支撑。

关键词：黑启动电源双极型LCC-HVDC直流系统仿融冰模式电网灾变停电受端无源网络

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基于CGAN台风气象下负荷场景生成

中国电力 2024年

作者：罗萍萍盛奥林济铿王忠岳李启本周平上海电力大学电气工程学院同济大学电子与信息工程学院国网上海市电力公司市区供电公司国网上海市电力公司松江供电公司

台风天气下负荷水平的剧烈波动威胁电网平衡，相应地台风气象条件下的负荷场景生成受到电力公司的重视。提出一种面向台风天气基于条件生成对抗网络（conditional generative adversarial network，CGAN）模型的负荷场景生成算法。首先... 详细信息

台风天气下负荷水平的剧烈波动威胁电网平衡，相应地台风气象条件下的负荷场景生成受到电力公司的重视。提出一种面向台风天气基于条件生成对抗网络（conditional generative adversarial network，CGAN）模型的负荷场景生成算法。首先，针对台风样本登陆位置分散、持续周期不同及等级不同的特点，提出一种台风下负荷样本的拆分及标签给定方法；然后，针对台风气象下负荷样本数量稀少，提出一种基于条件概率的样本扩充策略以扩充样本集；最后，为了进一步提升样本集的有效性，基于迁徙训练思想，先用正常气象下的负荷样本对于CGAN进行训练，然后再采用台风样本集训练CGAN，在模型训练完成后，只需输入随机噪声与台风标签即可生成对应的负荷场景。算例证实了所提模型及算法的有效性和先进性。

关键词：台风气象负荷场景生成数据扩充标签人工智能

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交流配电网分布鲁棒优化模型及快速求解算法

电力系统及其自动化学报 2024年第3期36卷 12-21页

作者：魏超博陈益广么莉林济铿天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 同济大学电子与信息工程学院上海201804

针对鲁棒优化保守性大、求解困难的缺点,本文提出交流配电网两阶段分布鲁棒优化模型及其快速求解算法。该模型以开关操作成本、微型燃气轮机发电成本、网损成本及弃风弃光切负荷成本最小为目标函数,构建基于置信区间的两阶段分布鲁棒优... 详细信息

针对鲁棒优化保守性大、求解困难的缺点,本文提出交流配电网两阶段分布鲁棒优化模型及其快速求解算法。该模型以开关操作成本、微型燃气轮机发电成本、网损成本及弃风弃光切负荷成本最小为目标函数,构建基于置信区间的两阶段分布鲁棒优化模型;然后以电压的平方和相角为独立变量,提出变量替换结合二阶锥变换的模型转换新方法,将原模型转换为易于求解的混合整数二阶锥规划模型。算例分析表明,本文所提模型克服了基于盒式不确定集的鲁棒优化模型保守大的缺点,提高了算法求解速度。

关键词：变量替换二阶锥松弛交流配电网配网重构分布鲁棒优化

负荷水平约束条件下新能源出力场景生成新方法

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南方电网技术 2024年

作者：许琴刘一鸣陈志刚庞学跃盛奥林济铿同济大学电子与信息工程学院中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司

场景序列是场景分析及优化的基础，其精度的优劣直接影响相关的分析及优化计算的有效性。基于此，提出了一种基于人工智能计及负荷水平约束的新能源出力场景生成新方法，可明显提升所生成场景的精度,并克服了调度中心没有有效方法的困... 详细信息

场景序列是场景分析及优化的基础，其精度的优劣直接影响相关的分析及优化计算的有效性。基于此，提出了一种基于人工智能计及负荷水平约束的新能源出力场景生成新方法，可明显提升所生成场景的精度,并克服了调度中心没有有效方法的困难。该新方法的基本过程为：首先采取基于卡尔曼增益信息融合技术进行历史数据扩充，实现了对应历史样本的有效扩充；然后，基于自组织映射网络将历史日负荷曲线进行聚类，得到多个日负荷类型簇，把与每个负荷簇内的日负荷曲线在同一天的新能源出力序列划分为相应的簇，得到了负荷水平约束下的源荷信息；最后，构建基于马尔科夫链(Markov chain,MC)日类型转换关系的状态转移矩阵，滚动抽样生成未来一段时间的日类型序列，并结合利用各簇源荷数据训练好的生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)，生成对应日类型下的96点源荷序列场景。算例证实了本文方法的有效性和先进性。

关键词：场景系列生成人工智能数据扩展负荷水平约束马尔科夫链新能源

考虑风电不确定性的短期合同电量协同分解优化模型及算法

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中国电力 2023年第12期56卷 227-237页

作者：刘凌杰林济铿同济大学电气工程系上海201804

现有合同电量分解方法大多没有考虑风电不确定性的影响及未与发电计划协同优化,导致到期合同电量往往未能够得到充分执行。提出一种考虑风电不确定性和检修计划影响的短期合同电量协同分解优化新模型及算法,使得到期时合同电量能够公平... 详细信息

现有合同电量分解方法大多没有考虑风电不确定性的影响及未与发电计划协同优化,导致到期合同电量往往未能够得到充分执行。提出一种考虑风电不确定性和检修计划影响的短期合同电量协同分解优化新模型及算法,使得到期时合同电量能够公平合理地充分执行。首先,以发电成本、合同偏差成本及风电品质风险成本最小为目标,构建短期合同电量分解到天的优化模型及算法,得到每天预计完成的合同电量。然后,基于日前及日内短期及超短期负荷及风功率预测信息,分别构建考虑合同完成度的日前鲁棒发电计划及日内重调度优化模型及算法,在保证对负荷尽可能供电及系统安全约束满足的前提下,实现风功率充分消纳及每日合同电量的充分执行。在此基础上,对每日未完成的合同电量,通过后续日合同电量的滚动修正进一步加以实现,从而保证到期时短期合同电量能够得到充分执行。算例证实了该模型及算法的可行性和先进性。

关键词：风电不确定性检修计划分解优化模型鲁棒发电计划滚动修正

交直流混合配电网网络重构与无功优化协同的两阶段鲁棒优化模型

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电网技术 2022年第3期46卷 1149-1159页

作者：张旭么莉陈晨方日升林济铿天津大学电气自动化与信息工程学院天津市南开区300072 国网上海浦东供电公司上海市浦东区200120 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州区350007 同济大学电子与信息工程学院上海市嘉定区201804

随着电力电子技术的快速发展以及直流负荷的增多,交直流混合配电系统成为配电网发展的最新趋势,如何实现其最优运行成为了备受关注的课题之一。文章提出了交直流混合配电网重构与无功优化协同的两阶段鲁棒优化新模型。模型的第一阶段是... 详细信息

随着电力电子技术的快速发展以及直流负荷的增多,交直流混合配电系统成为配电网发展的最新趋势,如何实现其最优运行成为了备受关注的课题之一。文章提出了交直流混合配电网重构与无功优化协同的两阶段鲁棒优化新模型。模型的第一阶段是以综合成本最小为目标对期望场景下的决策变量进行优化,实现期望场景下的最优性。第二阶段则是基于第一阶段确定的整数变量解以及风机、光伏出力与负荷的预算不确定集,对第一阶段做出的连续型决策变量取值进行最优调整,实现最恶劣场景下的可行性。所构建模型为复杂的非线性混合整数优化模型,无法直接求解,采用锥松弛技术与线性化技术将该模型转化为近似的线性化模型,然后采用列与约束生成算法(column and constraint generation,C&CG)求解该线性化模型。算例证明了所构建模型及算法的有效性及正确性。

关键词：交直流混合配电网两阶段鲁棒模型配电网重构无功优化锥松弛技术

基于互联与阻尼分配无源控制（IDA-PBC）的汽轮机调速系统控制器设计方法

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南方电网技术 2023年

作者：王国盛林济铿罗萍萍上海电力大学电气工程学院同济大学电子与信息工程学院

为了保证新型电力系统下机组及系统的稳定性，提出一种针对汽轮机调速系统的互联与阻尼分配无源控制器设计方法。首先，以哈密顿系统理论为基础，对系统能量的动态过程进行描述，分析了哈密顿系统结构对系统能量的影响。然后，采用变量... 详细信息

为了保证新型电力系统下机组及系统的稳定性，提出一种针对汽轮机调速系统的互联与阻尼分配无源控制器设计方法。首先，以哈密顿系统理论为基础，对系统能量的动态过程进行描述，分析了哈密顿系统结构对系统能量的影响。然后，采用变量梯度法构建包含调速系统的系统能量函数，根据注入能量的导数最小为约束条件确定了系统的阻尼矩阵，克服了互联与阻尼分配无源控制器设计过程中确定系统阻尼矩阵困难的问题，完成了汽轮发电机调速系统互联与阻尼分配无源控制器的设计。最后，在MATLB\Simulink中搭建单机无穷大系统的模型，验证了本文设计控制器的有效性。

关键词：哈密顿理论调速系统变量梯度法互联与阻尼无源控制

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基于贪婪算法的配网多阶段快速重构新方法

中国电力 2022年第6期55卷 33-41页

作者：赵胜举么莉林济铿张旭天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 同济大学电子与信息工程学院上海201804

针对多阶段动态重构计算速度慢的问题,提出一种动态重构新方法。该方法基于给定的寻优尺度参数M,对以开关动作次数最多的两个相继阶段为中心的2M+2个阶段进行各种可能合并,分别对各个合并后的新阶段进行静态重构,然后选择目标函数值最... 详细信息

针对多阶段动态重构计算速度慢的问题,提出一种动态重构新方法。该方法基于给定的寻优尺度参数M,对以开关动作次数最多的两个相继阶段为中心的2M+2个阶段进行各种可能合并,分别对各个合并后的新阶段进行静态重构,然后选择目标函数值最小的合并方案为当前最优合并方案;如此反复迭代,直到目标函数值不再减少且当前解为可行解时,即得到近似最优解。方法在获得与全局最优解近似解的前提下,其计算速度都比全局最优解快近2个数量级。算例表明该方法因其求解的高效性而具有较好的工程应用前景。

关键词：配网重构最优流法 Mayeda生成树贪婪算法多阶段动态重构