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基于支持向量机的电力系统紧急控制实时决策方法

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中国电机工程学报 2017年第16期37卷 4567-4576页

作者：胡伟张玮灵闵勇陈磊董昱余锐刘柏私王磊电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 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北京市海淀区100192

电力系统紧急控制是故障消除后保持系统稳定性、防止事故扩大的重要手段。相比于目前电网普遍使用的离线决策,实时紧急控制决策能够提供更准确有效的控制措施。但实时决策对计算速度的要求极高,传统方法无法胜任。基于支持向量机技术,... 详细信息

电力系统紧急控制是故障消除后保持系统稳定性、防止事故扩大的重要手段。相比于目前电网普遍使用的离线决策,实时紧急控制决策能够提供更准确有效的控制措施。但实时决策对计算速度的要求极高,传统方法无法胜任。基于支持向量机技术,该文研究了电力系统紧急控制实时决策方法,关键在于利用支持向量机从大量的仿真数据中挖掘系统稳定规则,并用于构造可以实时求取的稳定性约束,由此将大量的仿真搜索从实时阶段转移到离线阶段。该文首先建立紧急控制决策的优化模型;然后利用灵敏度方法将模型中的稳定性约束线性化;接着通过改造支持向量机的分类表达式将其用于拟合,提出能够实时求取的稳定裕度指标,实现灵敏度求解;最后在IEEE39节点系统中进行算例仿真,仿真结果显示:所提出的稳定性指标能够准确反映系统的稳定裕度,同时针对不同的失稳状况该文提出的决策方法能有效恢复系统稳定性。

关键词：电力系统紧急控制实时决策支持向量机

考虑特征组合效应的电网关键稳定特征筛选方法研究

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中国电机工程学报 2018年第8期38卷 2232-2238页

作者：徐遐龄胡伟王春明李勇张鹏郑乐吴双国家电网公司华中分部湖北省武汉市430077 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

电力系统中的元件众多,特征量数目十分庞大。在电网的安全稳定问题中,找到起关键作用的特征,对于电网的监控与安全运行十分重要。随着电网时空特性越来越复杂,仅靠人工经验筛选关键特征,难以全面把握电网的运行规律。现有的特征选择方法... 详细信息

电力系统中的元件众多,特征量数目十分庞大。在电网的安全稳定问题中,找到起关键作用的特征,对于电网的监控与安全运行十分重要。随着电网时空特性越来越复杂,仅靠人工经验筛选关键特征,难以全面把握电网的运行规律。现有的特征选择方法,对于特征间的组合效应考虑较少,筛选出的特征物理意义不明确,不便于调度运行人员监控。基于此,该文借助信息论提出一种考虑组合效应的电网关键特征的筛选方法,基于现有稳定规程中已被实践证明的关键潮流断面特征,筛选能够为这些关键潮流断面特征提供补充信息的特征,共同构成电网的关键特征子集。该方法一方面能够筛选出包含关键断面特征的特征子集,便于调度运行人员实施监控,是对稳定规程的补充,具有重要的实用价值;另一方面,在一定程度上将电力系统的因果关系与数据挖掘领域的相关关系相结合。

关键词：安全域关键特征选择潮流断面组合效应互信息过滤过程封装过程

基于深度学习的电力系统故障后暂态稳定评估研究

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电网技术 2017年第10期41卷 3140-3146页

作者：胡伟郑乐闵勇董昱余锐王磊电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 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北京市海淀区100192

暂态稳定故障后对系统的稳定性做出快速、准确的判断是确保电力系统安全稳定运行的关键和难点。针对传统暂态稳定评估方法难以同时满足快速性和准确性的特点,基于大数据技术提出了一种采用深度学习的暂态稳定评估方法。文章首先利用稳... 详细信息

暂态稳定故障后对系统的稳定性做出快速、准确的判断是确保电力系统安全稳定运行的关键和难点。针对传统暂态稳定评估方法难以同时满足快速性和准确性的特点,基于大数据技术提出了一种采用深度学习的暂态稳定评估方法。文章首先利用稳定域及其边界解释了采用深度学习方法学习到的稳定规则的物理意义;然后利用深度置信网络将暂态数据由原始输入空间映射到二元可分的表达空间,大大降低了稳定评估的难度;最后,在某省级电力系统中验证算法的有效性。提出的算法可同时满足快速性和准确性,为故障后暂态稳定评估提供了新的解决思路。

关键词：暂态稳定评估稳定域深度置信网络深度学习大数据技术

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UPFC暂态数学模型及其应用

电力系统自动化 2000年第21期24卷 31-34,39页

作者：李岩松郭家骥刘君华北电力大学电力工程系北京102206

针对 UPFC拓扑结构变化复杂的特点 ,通过引入开关函数的概念 ,建立了可反映 UPFC内部特性的统一的暂态过程的数学模型 ,与开关管动作时序、控制参数相结合可描述 UPFC及其控制系统的动态过程。将其应用于 IEEE First Benchmark Model,对... 详细信息

针对 UPFC拓扑结构变化复杂的特点 ,通过引入开关函数的概念 ,建立了可反映 UPFC内部特性的统一的暂态过程的数学模型 ,与开关管动作时序、控制参数相结合可描述 UPFC及其控制系统的动态过程。将其应用于 IEEE First Benchmark Model,对 UPFC的暂态数学模型及其阻尼次同步谐振的控制策略进行了时域仿真计算 ,结果表明了暂态数学模型和控制策略的正确性。

关键词：统一潮流控制器数学模型 UPFC 电力系统

基于功率反馈的H桥级联型整流器电压平衡控制算法

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清华大学学报（自然科学版） 2011年第7期51卷 903-908页

作者：陶兴华李永东孙敏清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033

提出了一种基于功率反馈的直流母线电压平衡算法,用于对H桥级联型(cascaded H-bridge,CHB)脉冲宽度调制(PWM)整流器的电压控制。建立了CHB整流器基于平均意义下的数学模型;通过数学分析得到了各级整流器稳态工作时有功功率与调制比之间... 详细信息

提出了一种基于功率反馈的直流母线电压平衡算法,用于对H桥级联型(cascaded H-bridge,CHB)脉冲宽度调制(PWM)整流器的电压控制。建立了CHB整流器基于平均意义下的数学模型;通过数学分析得到了各级整流器稳态工作时有功功率与调制比之间的关系,依此推出基于功率反馈的电压平衡控制算法,并对该算法的适用条件进行讨论;在MATLAB上进行了4级级联的系统仿真,搭建2级级联的实验样机进行实验研究。仿真与实验结果表明:该算法在满足适用范围的前提条件下,能够实现对多级CHB整流器直流母线电压的平衡控制,且保证电流控制性能良好。

关键词：高压大容量变换器级联H桥型整流器电压平衡算法功率反馈

定子磁链暂态对双馈感应电机接入系统小干扰稳定的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2011年第3期51卷 367-370页

作者：张宝群张伯明吴文传清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

该文研究了定子磁链暂态过程对双馈感应电机接入系统的小干扰稳定的影响情况。首先建立了描述双馈感应电机电磁过程的8阶详细模型,并进一步推导了它的小干扰稳定的计算公式。根据Lyapunov特征值理论,对单个双馈感应电机经过传输线接入... 详细信息

该文研究了定子磁链暂态过程对双馈感应电机接入系统的小干扰稳定的影响情况。首先建立了描述双馈感应电机电磁过程的8阶详细模型,并进一步推导了它的小干扰稳定的计算公式。根据Lyapunov特征值理论,对单个双馈感应电机经过传输线接入无穷大母线系统进行了数值分析。结果表明:无论是控制器参数变化还是传输线路电抗变化,6阶模型的稳定边界范围都比8阶模型更大。采用简化6阶模型不利于系统稳定性分析。

关键词：风力发电双馈感应电机定子磁链暂态特征值小干扰稳定性

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高效级联式光伏并网逆变器的控制

高电压技术 2011年第3期37卷 680-686页

作者：黄立培马毅为孙凯陆晓楠五十岚征辉清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 富士电机系统株式会社

为了适应光伏发电系统高性能和高效率的要求,提出了一种混合级联式并网逆变器。逆变器的主回路由3个H桥级联而成,直流侧电压满足1:2:4的关系。为了提高控制性能,采用了基于比例-谐振调节器的电流控制器和基于广义二阶积分器的锁相环,分... 详细信息

为了适应光伏发电系统高性能和高效率的要求,提出了一种混合级联式并网逆变器。逆变器的主回路由3个H桥级联而成,直流侧电压满足1:2:4的关系。为了提高控制性能,采用了基于比例-谐振调节器的电流控制器和基于广义二阶积分器的锁相环,分别使用了电压阶梯和脉宽调制(PWM)载波两种调制方式。光伏逆变器系统的交流侧输出多电平的电压,输出谐波含量低。同时,系统中的两个高压H桥工作在工频开关频率下,开关损耗得以降低,满足了高效率运行的要求。仿真与实验结果验证了上述高效级联式并网逆变器的可行性和有效性。

关键词：光伏发电 H桥级联逆变器比例-谐振调节器锁相环高效率

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基于状态估计的混沌直扩信号联合均衡与解调

物理学报 2011年第2期60卷 128-134页

作者：徐新智郭静波清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对混沌直接序列扩频信号(以下称混沌直扩信号)通过非理想信道,利用信道和混沌直扩信号的状态方程及其均衡和解调的关联性,提出一种基于状态估计的联合均衡与解调算法.算法采用多扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)结构,一边... 详细信息

针对混沌直接序列扩频信号(以下称混沌直扩信号)通过非理想信道,利用信道和混沌直扩信号的状态方程及其均衡和解调的关联性,提出一种基于状态估计的联合均衡与解调算法.算法采用多扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)结构,一边对信道均衡,一边估计二进制信息码,二者互为因果,同时进行,不仅可以有效克服非理想信道所带来的多径信道畸变、加性噪声等对信号的影响,还可将掩藏在混沌直扩信号中的原始二进制信息码解调出来,比均衡和解调分离的做法更有效地利用信息,有更好的实时性.仿真结果表明,所提出的算法收敛速度快,能在信道特性未知情况下较好地抵御多径效应和噪声影响,实现了混沌直扩信号在非理想信道条件下的有效可靠传输.

关键词：混沌直扩通信非理想信道联合均衡与解调算法扩展卡尔曼滤波

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适用于光伏发电系统的混合级联式逆变器

清华大学学报（自然科学版） 2011年第3期51卷 351-355页

作者：陆晓楠孙凯马毅为黄立培清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为了适应光伏发电系统中对于高效率逆变器的需要,提出了一种基于MOSFET和IGBT的改进型单相混合级联式逆变器,其由3个H桥逆变器输出串联组成,直流侧相互独立,电压取值满足1∶2∶4的关系。其中,高压H桥和中压H桥由IGBT构成,而低压H桥由MOS... 详细信息

为了适应光伏发电系统中对于高效率逆变器的需要,提出了一种基于MOSFET和IGBT的改进型单相混合级联式逆变器,其由3个H桥逆变器输出串联组成,直流侧相互独立,电压取值满足1∶2∶4的关系。其中,高压H桥和中压H桥由IGBT构成,而低压H桥由MOSFET构成。上述混合级联式逆变器结构可以在较低的开关频率下实现交流侧多电平输出,以提高光伏系统的效率,同时可以有效地发挥不同开关器件的优势,实现逆变器的灵活运行。该文分别采用电压阶梯调制和载波脉宽调制实现了混合级联式逆变器的可靠运行,并对二者进行了比较。通过仿真和实验方法,给出了交流侧输出电压和电流的波形,并对主回路效率进行了评估,验证了上述逆变器结构和调制策略的有效性。

关键词：混合级联式逆变器调制策略效率光伏发电