基于灰色Verhulst和灰色马尔科夫的电力负荷预测组合模型

本文提出了电力系统中长期负荷预测的线性组合模型,即基于灰色Verhulst和灰色马尔科夫的组合模型。针对中长期负荷日趋饱和的特点,采用具有S型预测曲线的灰色Verhulst模型进行预测;针对灰色模型预测随机波动较大的负荷时拟合性较差的缺点,采用马尔科夫理论对灰色模型进行修正,弥补了灰色模型固有缺陷,提高其预测精度。通过线性组合法将灰色Verhulst模型与灰色马尔科夫模型相结合,规避了单一算法模型产生较大误差的风险,进一步提高了预测准确性。算例表明,该组合模型精度较高,具有实用性与可行性。     

基于灰色离散Verhulst模型理论的电力中长期负荷预测研究

针对传统GM(1,1)模型对呈“S型”规律增长的负荷序列建模预测时误差大的缺点,提出了灰色离散Verhulst模型。该模型借鉴了非齐次指数的离散灰色模型的建模机理,避免了经典灰色Verhulst预测模型由于参数估计采用离散方程而模拟和预测采用连续方程所带来的系统误差。给出了所提出的灰色离散Verhulst模型的递推解的形式。根据灰色预测理论的预测特点,采用等维灰数递补预测法对灰色离散Verhulst模型进行改进。通过实例证明,所提出的方法是正确和有效的。     

灰色Verhulst与等维新息组合模型在中长期负荷预测中的研究

本文针对中长期电力负荷预测使用的历史数据较少且影响因素较多的特点,提出了一种线性灰色组合模型。该模型将灰色Verhulst模型与等维新息灰色理论线性组合,充分发挥了灰色Verhulst模型所需数据少、不受特定负荷数据以及等维新息灰色理论影响,保持数据原有维数、保证最优信息量和动态预测的优势。算例结果表明,该预测模型精度较高,具有实用性。     

改进Verhulst模型在饱和负荷预测中的应用

为实现对宏观负荷的饱和时间点、饱和规模的预测,提出了一种基于改进Verhulst模型的饱和负荷预测方法。针对饱和负荷预测时间跨度长、负荷规模增长呈现"S"型的特点,将等维新息递补技术引入灰色Verhulst模型,使预测结果能够更科学合理地反映用电需求的发展规律。采用残差修正的思想,构造Verhulst残差修正模型,实现对用电需求的分析与预测。最后,通过实例分析说明该方法的有效性。     

灰色Verhulst模型在中长期负荷预测中的应用

灰色系统预测模型用于中长期负荷预测是一种有效的方法。但是，当负荷按照“S”型曲线增长或增长处于饱和阶段时，采用灰色模型进行负荷预测的误差较大，预测精度不能满足实际要求。将灰色Verhulst模型引入到负荷预测中，可以很好地解决这个问题。作者通过典型的实例介绍了灰色Verhulst模型在中长期负荷预测中的应用。结果表明，此模型在负荷预测中是适用的，尤其对于负荷按“S”型曲线增长的情况，不但具有较高的预测精度，同时保留了灰色预测方法的优势和特点。     

基于修正Verhulst模型的面板堆石坝沉降预测

通过分析面板堆石坝沉降和Verhulst模型的特征发现,堆石体沉降随时间的变化曲线与Verhulst模型曲线形似。但是,Verhulst模型在预测沉降时,前期预测值与实测值差距较大且预测最终沉降量偏小。为了克服这一不足,提出采用修正的Verhulst模型预测堆石体的沉降,预测结果表明,修正模型可有效提高沉降预测精度,预测面板堆石坝最终的最大沉降量更为合理。     

基于自忆性灰色Verhulst模型的暂态稳定受扰轨迹实时预测

广域测量系统能在统一时标下监视系统各节点的实时轨迹,为暂态稳定实时分析提供了可能。基于灰色系统理论及动力系统的自忆性原理,提出一种基于自忆性灰色Verhulst模型的电力系统暂态稳定受扰轨迹实时预测方法。发电机功角受扰轨迹在每一个摇摆过程中呈"S"型变化,符合灰色Verhulst模型预测要求。针对发电机受扰轨迹较强的随机性和非线性,在传统Verhulst模型预测基础上,构建了具有自忆性的灰色Verhulst模型。该模型不仅考虑了发电机功角轨迹的变化趋势,还利用了历史量测数据,能很好地表征发电机功角受扰轨迹的随机波动特性,提高预测精度和预测时间。将该方法对新英格兰10机39节点系统进行仿真计算,结果表明该方法具有良好的拟合预测效果,为实时暂态稳定分析提供了技术支撑。     

改进的灰色Verhulst模型在中长期负荷预测中的应用

针对中长期电力负荷预测小样本、贫信息、不确定、非线性等特点,提出了基于最小二乘支持向量机算法与等维新息技术的改进灰色Verhulst模型,并将该模型用于具有S型增长或处于饱和增长状态的中长期电力负荷预测。根据原始数据建立了灰色Verhulst模型,利用LS-SVM算法对模型中的参数进行了估计,基于等维新息递补预测法对负荷数据进行了预测。实例计算结果表明,基于该模型得到的预测结果相对误差在3%以内,与传统预测模型相比,采用文中的模型可获得更高的预测精度。     

基于改进灰色Verhulst模型的受扰轨迹实时预测方法

提出了一种基于改进灰色Verhulst模型的受扰轨迹拟合外推预测方法。发电机角度的受扰轨迹在每一个摇摆过程中,呈现S形走势,与灰色Verhulst模型变化规律相符。采用无偏模型来消除灰色模型的自身误差,并通过采集最新的两个数据补偿误差,进一步提高预测精度。该方法易于实现,所需要量测数据少,计算简单,对于多摆过程中波峰与波谷的预测有很高的精度。应用该方法对IEEE39节点系统与中国南方电网实际系统的不同故障情形进行了仿真计算,结果表明,该方法具有好的预测效果。     

基于灰色模型的风速-风电功率预测研究

风场中风速变化带来的风电功率波动是影响风电质量的重要因素.基于灰色模型,对超短时平稳风速进行了一步至四步预测,并且检验了预测误差情况.对不稳定风和阵风进行风速预测,以平稳风为例,根据实际风电功率和对应时序风速的关系建模,得到了风电功率随风速变化的各类模型下的拟合参数.为了提高风电功率的预测精度,通过从分段函数和整体建模两个角度比较各种模型的准确程度,得到了适宜于作为风电功率特性曲线的函数模型.通过预测的超短期风速在两种情况建模时风电功率模拟值与实际值的比较,得到了更适宜作为风电功率特性的模型.用我国某风场的数据验证了方法的有效性.     

基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法

在目前的电网调度自动化系统中,电网模型的版本管理还局限在对其时间维变化的内容进行管理的方式。文中提出一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法,将空间维和应用维模型通过模型空间和模型树的类型划分成相应的版本空间,以模型集为基线,通过叠加不同时间生效的差异模型实现对空间、时间和不同应用维度模型的多版本管理,提升了对历史模型回溯、未来模型建模、应用模型转换的灵活性,实现了实时电网监控运行与历史、未来电网研究分析在电网模型层面的协调统一,满足了电网调度控制中心内各业务应用对时间、空间和应用维电网模型开展研究分析的需求。     

基于漂移扩散模型方程的IGCT电路模型

现有基于双极扩散方程(ADE)的功率半导体器件模型只能准确描述准中性区载流子分布,应用于高压器件建模时精度有限。提出一种基于漂移扩散模型(DDM)的集成门极换流晶闸管(IGCT)电路模型的建模方法以提高模型精度。通过分析发现,求解变量数量级相差较大,以及由高掺杂浓度决定的特征参数是影响模型特性的主要因素。由此,通过边界高掺杂区域的解析建模、简化基区求解的边界条件以及应用移动网格法求解DDM提高了模型的稳定性和计算速度。最后,IGCT双脉冲测试仿真与实验对比结果表明在仿真耗时接近的前提下,该方法相对于现有基于ADE模型可以更好地仿真器件在关断振荡以及穿通时的特性。     

结合稳态模型的非线性动态建模方法及应用

考虑到热工对象的动态特性大多从阶跃响应获得,非线性的存在使此种线性动态模型只能在相应稳态点附近有良好的性能,文中采用了基于非线性稳态模型来实现动态模型自适应的策略,该策略用较为精确的非线性稳态模型得到当前输入下的稳态参数,然后由此修正线性动态模型中与稳态相关的参数,实现了动态模型的自适应,进而有效提高了大范围下的动态预测性能。通过对某电厂360 MW"W型"火焰强制循环固态排渣煤粉炉的稳态和动态试验,建立了NOx的神经网络稳态模型和线性动态模型,用两个不同工况下的实际数据,验证了结合稳态模型的非线性自适应动态模型比线性动态模型具有更好的NOx排放预测性能。     

基于Stackelberg模型的电力负荷模型研究

作为电能供应商和用户之间的桥梁,零售商同时与供应商和用户进行电能交易。在交易过程中,零售商的效益受到售电量和价格水平的影响。以零售商效益最大化为目标,建立新的电力市场模型,引入博弈竞争机制,建立基于收益和负荷均衡的伯川德模型和斯塔克尔伯格模型(Stackelberg模型),并通过数值试验分析两种博弈模型下售电商的效益以及传统用户数量对零售商定价和效益的影响。     

模型结构对负荷模型泛化能力的影响

分析了基于实测的考虑时变性的自适应（TVA）负荷模型和考虑配电网支路的配电网综合负荷模型（SLM）,并利用现场的实测数据对2种模型进行了回响测试,以比较2种模型在仿真计算中的准确性。在分别考虑辨识配电网阻抗与定配电网阻抗2种情况下,利用实测数据对SLM的参数进行了辨识与测试,进而推出了使用基于全网数据辨识参数的SLM计算结果偏于保守的原因,并以吉林电网为算例进行了模型泛化能力的比较。最终得出结论:对于吉林这类通道型电网,这2种模型的泛化能力与其模型结构关系较小,与模型参数关系较大。     

基于虚拟磁链定向的模型预测直接功率控制

首先对三相电压型脉宽调制(PWM)整流器进行分析,通过两相静止坐标轴建立数学模型,根据数学模型分析提出了一种电压型PWM整流器的基于虚拟磁链(VF)的模型预测直接功率控制(MPDPC)策略。在电网电压含有谐波等干扰时,由于该方法使用虚拟磁链定向,可防止电压型PWM整流器的性能受过多干扰,并且通过利用功率误差最小和空间矢量脉宽调制(SVPWM)实现预测功率控制。针对实际离散系统中存在的数据延迟,采用了预测延迟一步对预测功率进行延迟补偿,且采用对功率误差积分修正补偿,使系统实现无差功率控制。最后对该控制进行了仿真和实验,验证了所提策略的可行性和正确性。     

分布式电源模型和负荷模型对配电系统的影响

针对配电系统中分布式电源的配置问题,考虑负荷模型下的不同电压来分析DG模型对DG的选址和容量大小的影响。通过结合不同性能指标为优化子目标的多目标函数,并利用遗传算法对适当的配置地点及DG的容量进行评估,从而根据多目标函数解决接入配电网的DG的配置问题。在IEEE 25节点系统中进行的仿真结果表明,负荷模型对DG在配电网中的配置影响很小,而DG模型对其在配电系统中的配置地点、单机容量和渗透率有明显的影响。     

指数跟踪模型研究

论述了有收益约束条件的股指债指生成综合指数的投资组合跟踪问题,给出了在最小均方误差意义下追踪组合的解,证明了最优跟踪误差是收益约束的二次函数,在均方差-均值平面上是一条抛物线。     

Current Transformer Model

This paper presents a current-transformer (CT) model that is useful for low-frequency applications. To describe the iron-core magnetic behavior, a hysteresis model is proposed, which is able to generate minor asymmetric loops and remanent flux. The effects of classic eddy current losses and anomalous losses are represented by linear and nonlinear resistors, respectively. The obtained results are compared with those calculated by the Preisach's model and measured in the laboratory. This model may be applied in power system protection studies, as it is the case of numeric correction of distorted secondary currents in current transformers (CTs)