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基于冷热电多能互补的工业园区互动机制研究

电力自动化设备 2017年第6期37卷 260-267页

作者：姜子卿郝然艾芊上海交通大学电气工程系上海200240

随着智能配用电和能源互联网技术的发展,涉及多能源需求互补特性的多方互动成为解决综合能源系统效率低、电能紧缺等问题的有效方案。以工业园区综合能源系统为研究对象,在传统需求响应调度的基础上,将用户对冷、热、电等多种能源的需... 详细信息

随着智能配用电和能源互联网技术的发展,涉及多能源需求互补特性的多方互动成为解决综合能源系统效率低、电能紧缺等问题的有效方案。以工业园区综合能源系统为研究对象,在传统需求响应调度的基础上,将用户对冷、热、电等多种能源的需求纳入广义需求侧资源的范畴中,考虑多能源在价格、用能、需求特性上的差异性和冷热电联产(CCHP)机组的出力特性等,建立了基于多能互补的广义需求响应互动优化模型,实现电网、用户与CCHP机组的多方互动。算例结果表明,所提互动机制和优化调度方法能够有效地激励用户和CCHP机组参与多能需求响应互动,且与传统的需求响应调度机制相比经济性有显著提高。

关键词：需求响应多能互补综合能源系统工业园区互动机制可中断负荷

基于多智能体一致性协议的微电网分层分布实时优化策略

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电力系统自动化 2017年第18期41卷 25-31,88页

作者：余志文艾芊熊文上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240 广州供电局有限公司广东省广州市510000

经济运行、频率和电压控制及系统稳定性是微电网实时控制的主要内容。基于多智能体系统一致性协议,提出了一种分层分布的实时优化策略。首先,在仅考虑分布式电源出力约束的条件下,应用一阶一致性实现对分布式电源有功出力的控制,优化运... 详细信息

经济运行、频率和电压控制及系统稳定性是微电网实时控制的主要内容。基于多智能体系统一致性协议,提出了一种分层分布的实时优化策略。首先,在仅考虑分布式电源出力约束的条件下,应用一阶一致性实现对分布式电源有功出力的控制,优化运行成本;其次,针对下垂控制特性,提出了一种新的二阶一致性协议,用于实现分布式电源功率的精确控制;最后,应用一致性协议实时协调分布式电源的下垂参数,实现了系统频率和电压的优化。通过Lyapunov直接法对所提策略进行稳定性分析,证明系统是渐进稳定的。仿真分析及结果验证了所提策略的有效性。

关键词：微电网(微网) 多智能体实时优化一致性协议渐近稳定

基于多智能体一致性的能源互联网协同优化控制

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电力系统自动化 2017年第15期41卷 10-17,57页

作者：郝然艾芊朱宇超上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240 西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049

针对能源互联网中多种能源协同优化与控制,提出了一种协调优化控制策略以实现分布式可再生能源的大规模利用。设计适用于区域能源互联网的动态多智能体协同框架,上层调度以综合成本最小化为目标,对一次能源进行日前调度优化,实现能源的... 详细信息

针对能源互联网中多种能源协同优化与控制,提出了一种协调优化控制策略以实现分布式可再生能源的大规模利用。设计适用于区域能源互联网的动态多智能体协同框架,上层调度以综合成本最小化为目标,对一次能源进行日前调度优化,实现能源的经济利用和多种能源主网的安全稳定运行。提出了应用于配电网中的基于一致性理论的二级控制策略,在电压和频率的安全域内,实现分布式电源有功功率和联络线功率的精确控制,并讨论了延时通信对控制的影响。最后,仿真验证了所提策略的有效性。

关键词：多代理一致性协同优化能源互联网联络线功率

基于并行隐马尔科夫模型的电能质量扰动事件分类

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电力系统保护与控制 2019年第2期47卷 80-86页

作者：谢善益肖斐艾芊周刚广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510600 上海交通大学电气工程系上海200240

为满足电能质量扰动准确分类的需求,提出了一种基于极大重叠离散小波变换(MaximalOverlapDiscrete WaveletTransform, MODWT)和并行隐马尔科夫模型(ParallelHiddenMarkovModel, PHMM)的电能质量扰动分类方法。首先利用MODWT提出一种实... 详细信息

为满足电能质量扰动准确分类的需求,提出了一种基于极大重叠离散小波变换(MaximalOverlapDiscrete WaveletTransform, MODWT)和并行隐马尔科夫模型(ParallelHiddenMarkovModel, PHMM)的电能质量扰动分类方法。首先利用MODWT提出一种实用的电能质量扰动检测算法,该算法无需设定检测阈值,可准确获取扰动时段的起止时刻。接着提取扰动时段的电压谐波成分并组成特征向量。然后用PHMM分类器对扰动信号进行分类识别。PHMM方法克服了人工神经网络方法收敛性较差、训练时间较长的缺陷,使分类器性能大大提升。通过应用于现场实测扰动数据表明,所提出的方法适用于多种类型的电能质量扰动检测,分类正确率高,训练速度快,具有良好的应用价值。

关键词：电能质量极大重叠离散小波变换并行隐马尔科夫模型分类识别

区域综合能源系统多主体非完全信息下的双层博弈策略

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电力系统自动化 2018年第4期42卷 194-201页

作者：郝然艾芊姜子卿上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240

针对区域综合能源系统多主体高耦合的特点,提出一种由供能商、配电网和用户组成的多主体双层博弈互动策略。博弈互动策略包括调度和竞价两个方面。调度部门协调各方可调资源,根据供能商的报价和配电网的分时电价预测多能负荷,以系统用... 详细信息

针对区域综合能源系统多主体高耦合的特点,提出一种由供能商、配电网和用户组成的多主体双层博弈互动策略。博弈互动策略包括调度和竞价两个方面。调度部门协调各方可调资源,根据供能商的报价和配电网的分时电价预测多能负荷,以系统用能费用最小为目标协调优化,真正实现合作博弈下的多能互补。文中在非完全信息和有限理性的假设下设计供能商报价和系统结算策略。在此基础上,根据历史调度结果和自身机组特性,以追求自身最大利益为目标,模拟供能商代理的冷热电日前市场非合作竞价策略后上报调度部门,并采用Q-Learning算法优化多代理竞价策略。应用实际算例研究区域综合能源系统调度—竞价双层博弈过程的演化规律,并分析了所提策略的局部Nash均衡性。

关键词：双层博弈多主体非完全信息区域综合能源系统边际定价

基于分布鲁棒优化的广义共享储能容量配置方法

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 185-194页

作者：朱佳男艾芊李嘉媚上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240

共享储能通过储能资源的复用,能有效应对高成本和利用率低的难题。迅速发展的需求侧资源在共享储能中具有潜在应用,但其不确定性问题亟待解决。文中引入了电动汽车和温控负荷的虚拟储能模型,结合实体储能,建立了考虑不确定性的广义共享... 详细信息

共享储能通过储能资源的复用,能有效应对高成本和利用率低的难题。迅速发展的需求侧资源在共享储能中具有潜在应用,但其不确定性问题亟待解决。文中引入了电动汽车和温控负荷的虚拟储能模型,结合实体储能,建立了考虑不确定性的广义共享储能模型和相应的优化算法,以确定实体储能的最佳容量配置。共享储能运营商根据用户需求,实现多类型储能的优化配置,并设计虚拟储能持有者的满意度补偿,以保障其用户体验和经济利益。此外,采用Wasserstein距离描述电动汽车和温控负荷的不确定性,并结合基于风险价值的分布鲁棒机会约束算法进行求解。算例结果表明,采用广义共享储能模型和分布鲁棒机会优化算法,能够充分考虑不确定性,有效降低用户的能源消费成本和运营商的储能配置成本。

关键词：共享储能电动汽车温控负荷分布鲁棒优化虚拟储能

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基于机会约束规划的虚拟电厂调度风险分析

中国电机工程学报 2015年第16期35卷 4025-4034页

作者：范松丽艾芊贺兴上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240

机会约束规划主要用来处理含多个随机变量的复杂约束问题,由于虚拟电厂存在大量不确定因素,包括可再生能源输出功率波动、负荷预测误差、机组故障停运等,采用机会约束规划建模能够很好地描述由随机变量带来的不确定性。该文建立基于机... 详细信息

机会约束规划主要用来处理含多个随机变量的复杂约束问题,由于虚拟电厂存在大量不确定因素,包括可再生能源输出功率波动、负荷预测误差、机组故障停运等,采用机会约束规划建模能够很好地描述由随机变量带来的不确定性。该文建立基于机会约束规划的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)经济调度模型。该模型以最大化虚拟电厂经济效益为目标、旋转备用约束为机会约束,利用随机模拟和遗传算法结合的混合算法进行求解。针对机会约束规划处理中所伴随的失负荷风险,建立风险量化指标,讨论不同控制场景、不同置信水平及不同风险系数下VPP调度决策所面临的风险水平,探讨虚拟电厂调度过程中经济性与风险性之间的平衡关系,以期为机会约束规划中最佳置信水平的选择提供参考。

关键词：虚拟电厂经济调度风险分析机会约束规划不确定因素最佳置信水平

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汽轮发电机汽门开度的分散非线性预测控制

中国电机工程学报 2006年第20期26卷 22-26页

作者：蒋铁铮陈陈艾芊上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240

基于非线性预测控制理论,设计出具有闭型解析解控制律的汽轮发电机汽门开度分散非线性预测控制器。该控制器并不要求进行在线优化计算,从而避免了繁重的计算负担。控制器的输入为当地可测量信号且与网络参数无关,从而实现了分散控制。... 详细信息

基于非线性预测控制理论,设计出具有闭型解析解控制律的汽轮发电机汽门开度分散非线性预测控制器。该控制器并不要求进行在线优化计算,从而避免了繁重的计算负担。控制器的输入为当地可测量信号且与网络参数无关,从而实现了分散控制。通过在6机22母线系统的仿真结果表明,该控制器能提高电力系统的暂态稳定性和动态性能。

关键词：电力系统稳定性分散控制非线性预测控制

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汽轮发电机主汽门开度的非线性最优预测控制

控制理论与应用 2006年第3期23卷 458-462页

作者：蒋铁铮陈陈艾芊上海交通大学电子信息与电气工程学院

基于非线性最优预测控制理论,提出了一种汽轮发电机主汽门开度非线性预测控制器的设计方法.通过单机无穷大系统的建模分析,导出具有闭型解析解的控制律,避免了在线优化带来的大量计算负担,从而满足实时控制的要求.控制器的输入信号均选... 详细信息

基于非线性最优预测控制理论,提出了一种汽轮发电机主汽门开度非线性预测控制器的设计方法.通过单机无穷大系统的建模分析,导出具有闭型解析解的控制律,避免了在线优化带来的大量计算负担,从而满足实时控制的要求.控制器的输入信号均选为发电机组的当地测量量,便于工程实现.仿真结果表明,该控制器能有效地提高电力系统的暂态稳定及改善其动态品质.

关键词：非线性系统预测控制汽轮发电机电力系统稳定性