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电力系统电磁暂态仿真外部系统等值方法综述

电力系统自动化 2012年第11期36卷 108-115页

作者：林济铿闫贻鹏刘涛郑卫洪电力系统仿真控制教育部重点实验室天津大学天津市300072 天津市电力公司天津市300010

对实际电力系统进行电磁暂态仿真,往往耗时很长。如何有效地对外部系统进行等值以减小仿真系统的规模,长期以来是电磁暂态仿真研究领域中的一个重要课题。对该领域迄今为止主要外部系统等值方法进行了分类,给出了各类方法的基本过程,分... 详细信息

对实际电力系统进行电磁暂态仿真,往往耗时很长。如何有效地对外部系统进行等值以减小仿真系统的规模,长期以来是电磁暂态仿真研究领域中的一个重要课题。对该领域迄今为止主要外部系统等值方法进行了分类,给出了各类方法的基本过程,分析了其优缺点;并对该领域今后的发展趋势及关键问题的突破作了展望。

关键词：电力系统电磁暂态仿真外部系统等值 Ward等值

基于m次重启的简化广义最小残差法的电力系统暂态稳定仿真

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电网技术 2011年第7期35卷 96-100页

作者：林济铿吴鹏章建新刘涛郑卫洪电力系统仿真控制教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 天津市电力公司天津市河北区300010

提出了一种基于m次重启的简化广义最小残差法(simpler generalized minimal residual algorithm of m times restart,SGMRES(m))的电力系统暂态稳定仿真新算法,即采用SGMRES(m)方法对暂态稳定仿真中形成的线性方程组进行求解,通过修正... 详细信息

提出了一种基于m次重启的简化广义最小残差法(simpler generalized minimal residual algorithm of m times restart,SGMRES(m))的电力系统暂态稳定仿真新算法,即采用SGMRES(m)方法对暂态稳定仿真中形成的线性方程组进行求解,通过修正标准正交基的生成过程,使得m阶上Hessenberg矩阵成为上三角矩阵。这样,只要通过简单的上三角线性方程组的求解即可求得解的修正量,避免了求解广义最小残差法每次迭代中的最小二乘问题,从而有效地减少了计算量。为进一步加快计算速度,文中算法进一步结合了伪牛顿策略和不完全LU预处理技术。多个算例的计算结果表明,所提出方法是有效的。

关键词：电力系统仿真暂态稳定性基于m次重启的简化广义最小残差法不完全LU预处理伪牛顿法

基于预处理共轭梯度法的电力系统机电暂态仿真

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电工技术学报 2008年第5期23卷 93-99页

作者：林济铿仝新宇李杨春郑卫洪天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室天津300072 天津市电力公司天津350154

把基于不完全LU分解的预处理共轭梯度法(ILUCG)用于电力系统暂态稳定仿真计算,提出了一种与矩阵方程直接求解法相结合的混合算法。该方法采用不完全LU分解对暂态稳定计算中的雅可比矩阵进行预处理,以改善其条件数;对预处理之后的方程组... 详细信息

把基于不完全LU分解的预处理共轭梯度法(ILUCG)用于电力系统暂态稳定仿真计算,提出了一种与矩阵方程直接求解法相结合的混合算法。该方法采用不完全LU分解对暂态稳定计算中的雅可比矩阵进行预处理,以改善其条件数;对预处理之后的方程组,采用改进的共轭梯度法进行迭代求解,在系统收敛困难的情况下,改用直接求解法求解矩阵方程;在迭代过程中,充分利用当前已有的预处理后的等价雅可比矩阵进行迭代计算,而当雅可比矩阵及相关变量变化较大时,重新计算雅可比矩阵并进行相应的预处理操作,以提高算法的效率和计算速度;多个算例表明,对于电力系统暂态仿真的计算,本文算法的计算速度明显优于直接分解求解法和单纯的ILUCG,并易于在并行计算平台上实现,具有一定的实际应用前景。

关键词：电力系统暂态稳定预处理共轭梯度法迭代法不完全LU分解

计及离散变量基于互补约束全光滑牛顿法的无功优化

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中国电机工程学报 2012年第1期32卷 93-100,13页

作者：林济铿石伟钊武乃虎刘涛郑卫洪王东涛电力系统仿真控制教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 山东电力研究院山东省济南市250002 天津市电力公司天津市河北区300010 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津市河西区300222

针对电力系统无功优化确定性算法在处理离散变量时有困难及收敛域小的问题,提出把基于互补约束的全光滑牛顿算法用于含离散控制变量的电力系统无功优化。该方法使用光滑松弛函数,以避免海森(Hessian)矩阵的奇异性,将优化模型的1阶优化条... 详细信息

针对电力系统无功优化确定性算法在处理离散变量时有困难及收敛域小的问题,提出把基于互补约束的全光滑牛顿算法用于含离散控制变量的电力系统无功优化。该方法使用光滑松弛函数,以避免海森(Hessian)矩阵的奇异性,将优化模型的1阶优化条件(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)中的互补约束条件转化为光滑非线性方程,从而把非线性优化问题重构成一组非线性方程组的根求解问题,并用牛顿法进行求解。在此基础上,进一步提出以离散变量的2个边界构造其互补约束条件,并将约束条件直接嵌入到牛顿法中,实现离散变量在优化过程中的逐次逼近。算例表明:该无功优化方法具有大范围收敛性,突破了基于内点法等的无功优化技术要求系统初始点必须位于系统可行域之内的限制;采用互补约束条件处理离散变量,简单有效,能够可靠地同时得到连续变量及离散变量的最优解。

关键词：无功优化互补约束光滑牛顿算法离散变量

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一种改进轻鲁棒优化模型及其线性对应式

中国电机工程学报 2016年第13期36卷 3463-3469,3365页

作者：覃岭林济铿戴赛王海林郑卫洪智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 同济大学电子与信息工程学院上海市杨浦区200092 中国电力科学研究院北京市海淀区100192 国网天津市电力公司天津市河北区300010

轻鲁棒优化模型是改善鲁棒优化模型保守性的一种方法,但该模型还存在无法独立求解、计算量较大、不能保证保守性一定改善、约束可能过度违背、不适于对右侧不确定问题进行建模等缺点。针对上述问题,提出一种适用于右侧不确定问题的改进... 详细信息

轻鲁棒优化模型是改善鲁棒优化模型保守性的一种方法,但该模型还存在无法独立求解、计算量较大、不能保证保守性一定改善、约束可能过度违背、不适于对右侧不确定问题进行建模等缺点。针对上述问题,提出一种适用于右侧不确定问题的改进轻鲁棒优化(improved light robust,ILR)模型,并以命题的形式证明了其在保守性改善方面的有效性;然后基于排序截断法,进一步推导出ILR模型在预算不确定集下的线性对应式,并以命题的形式证明线性对应式与原鲁棒约束的等价性;该线性对应式因保持了模型的线性特点,而可直接采用线性方法进行求解,相应提高了求解效率。算例证明了所提方法的有效性。该文研究工作促进了鲁棒优化理论的发展,并为电力系统机组组合等实际优化问题的进一步研究及发展奠定了理论基础。

关键词：鲁棒优化轻鲁棒优化改进轻鲁棒优化线性对应式右侧不确定

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基于自适应免疫算法的电力系统无功优化

天津大学学报 2007年第1期40卷 110-115页

作者：林济铿李鸿路罗姗姗郑卫洪天津大学电气与自动化工程学院天津300072 上海天正明日电力自动化有限公司上海201319 天津电力公司调度局天津300010

针对电力系统无功优化问题,提出了根据各个抗体之间的距离测度自动调节参数的自适应免疫算法(adapted immune algorithm,AIA)．该算法在群体多样度的基础上,调节选择率α、克隆半径r和突变半径R,在快速收敛和保持群体多样性以避免陷入... 详细信息

针对电力系统无功优化问题,提出了根据各个抗体之间的距离测度自动调节参数的自适应免疫算法(adapted immune algorithm,AIA)．该算法在群体多样度的基础上,调节选择率α、克隆半径r和突变半径R,在快速收敛和保持群体多样性以避免陷入局部最优解之间进行优化．算例表明:自适应免疫算法使计算速度和收敛性均达到最优;对于IEEE14节点系统,与遗传和免疫算法相比,该算法的收敛效果提高8％,计算时间缩短55 s;与改进的免疫算法相比,其收敛效果提高2％,计算时间缩短O．5 s;对于IEEE118系统,与遗传和免疫算法相比,该算法的收敛效果提高5％,时间减少分别为493 s和336 s;与改进的免疫算法相比,其收敛效果提高3％,计算时间缩短26 s．

关键词：无功优化自适应免疫算法计算速度收敛性

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计及短路电流约束的机组组合问题

中国电机工程学报 2016年第22期36卷 6049-6058页

作者：覃岭林济铿戴赛江伟王海林郑卫洪智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区30072 同济大学电子与信息工程学院上海市杨浦区200092 中国电力科学研究院北京市海淀区100192 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州市350007 国网天津市电力公司天津市河北区300010

针对近年来电力系统短路电流普遍超标的问题,提出计及短路电流约束的机组组合和支路投切(unit commitment and transmission switching,UC-TS)联合优化模型及其求解策略。由于同时利用机组组合和支路投切两种手段来实现对短路电流的控... 详细信息

针对近年来电力系统短路电流普遍超标的问题,提出计及短路电流约束的机组组合和支路投切(unit commitment and transmission switching,UC-TS)联合优化模型及其求解策略。由于同时利用机组组合和支路投切两种手段来实现对短路电流的控制。模型不但能够提供最优发电计划,还能提供满足短路电流约束的网络最优运行方式。由于模型的复杂度相对于未考虑短路电流约束的UC模型而言要大的多,对于规模较大的系统,直接求解难度较大,由此,提出模型化简及分解求解策略。最后通过算例证明了模型及求解方法的有效性。

关键词：短路电流机组组合支路投切 Benders分解方法防孤岛

基于网络化简的计及开关故障配电网可靠性评估

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电力系统自动化 2009年第9期33卷 32-36页

作者：林济铿王旭东郑卫洪林昌年天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室天津市300072 天津市电力公司调度中心天津市300010 中国电力科学研究院北京市100192

提出一种基于区域网络(区域元件)的等效网络,并将其用于配电系统可靠性评估。该方法以各类开关为边界,根据区域边界开关手动或自动性质的不同,定义了2种区域元件,并组成相应的用于系统可靠性指标评估的2类等效网络;提出了对等效网络进... 详细信息

提出一种基于区域网络(区域元件)的等效网络,并将其用于配电系统可靠性评估。该方法以各类开关为边界,根据区域边界开关手动或自动性质的不同,定义了2种区域元件,并组成相应的用于系统可靠性指标评估的2类等效网络;提出了对等效网络进行化简的有效命题;通过将开关故障的影响计入区域元件中,避免对开关故障单独考虑,在以区域负荷为评估对象以及区域元件为分析单元的基础上,对等效网络采用分级评估的策略,从而减少了遍历及分析单元的数目,也避免了同类负荷点的重复遍历。算例表明,与现有方法相比,文中算法具有更高的计算效率。

关键词：配电网可靠性评估等效网络区域元件开关故障分级评估策略

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基于自适应核密度估计理论的抗差状态估计

中国电机工程学报 2015年第19期35卷 4937-4946页

作者：刘阳升林济铿郭凌旭蔡凝露仝新宇郑卫洪林昌年张辉同济大学电子与信息工程学院上海市嘉定区201804 天津电力公司调度中心天津市河北区300010 天津市电力设计院天津市河西区300200 天津电力公司城西供电公司天津市河北区300110 北京科东电力控制系统有限责任公司北京市海淀区110179 国网徐州供电公司江苏省徐州市221000

针对当前抗差状态估计存在的缺点,提出一种基于自适应核密度估计的电力系统抗差状态估计新算法。首先建立基于自适应核密度估计理论的电力系统状态估计新模型;进而提出该新模型核密度函数宽度的确定方法。为确定该新模型的自适应核密度... 详细信息

针对当前抗差状态估计存在的缺点,提出一种基于自适应核密度估计的电力系统抗差状态估计新算法。首先建立基于自适应核密度估计理论的电力系统状态估计新模型;进而提出该新模型核密度函数宽度的确定方法。为确定该新模型的自适应核密度带宽,基于概率密度估计的均方误差公式,结合电力系统状态各分量具有与局部量测强相关性的特点,即系统状态变量各分量与其直接量测的相关性明显强于所有非直接量测,推导新模型的状态变量分量的近似最优核带宽表达式;基于保证量测数据的冗余度、系统的可观性,及消除残差污染和残差淹没所导致的不良数据的漏辨识或正常数据的误辨识,提出新模型状态变量分量核密度带宽的约束条件,包括初始约束条件、修正约束条件及量测标准差约束条件;进而给出基于近似最优核密度带宽表达式及所有约束条件的核密度带宽综合确定方法。实际系统的应用表明:所建立的状态估计新模型,所推导的近似最优核函数带宽表达式,所提出的核密度带宽约束条件及核密度带宽综合确定方法是有效的。

关键词：抗差状态估计自适应核密度带宽最优核带宽带宽的约束条件不良数据辨识