运用细菌群体趋药性优化的电力系统广域阻尼控制

分析了广域阻尼控制器(WADC)的超前-滞后环节补偿广域测量信号大时滞的效果.介绍了确定WADC参数的方法.根据时滞引起的广域信号滞后角的大小选择超前或滞后补偿,并确定时间常数.介绍了细菌群体趋药性(BCC)优化算法及其应用,并采用BCC优化算法获得WADC的增益以改善电力系统阻尼.优化过程中采用时间加权误差平方的积分(ITSE)作为性能指标.4机2区域测试系统大扰动仿真结果表明,这种WADC在运行点大范围变化的情况下可以抑制互联电网中出现的低频振荡,有效改善电力系统稳定性.     

基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化

提出了一种基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化算法。细菌群体趋药性引入了群体信息交互策略,使得单个细菌在利用自身信息随机移动的同时,通过种群的信息交互,有效地改善了个体移动时的随机性和盲目性,加强了细菌趋于最优的移动策略。建立了基于细菌群体趋药性的无功优化数学模型,并对标准IEEE-6和IEEE-30节点测试系统进行了无功优化计算,通过结果分析表明,细菌优化算法在解决电力系统无功优化问题上,具有很好的应用前景。     

基于细菌群体趋药性算法的电力系统无功优化

将细菌群体趋药性（BCC———bacterial colcony chemotaxis）优化方法应用在电力系统无功优化中,以网损最小为目标函数,建立了BCC无功优化数学模型。由发电机机端电压、变压器分接头和电容器组3部分控制变量构成初始矩阵,它们在算法中作为细菌位置坐标,表征细菌移动寻优时的空间位置。控制变量即细菌移动遵循在 n维空间中的移动寻优规律,每个细菌通过感知周围的信息不断向最优方向移动,从而提高了全局搜索能力。通过优化参数,加快了收敛速度。对IEEE 30,IEEE 57,IEEE 118测试系统进行了测试,与免疫记忆遗传算法和混沌粒子群算法相比较,结果令人满意。     

基于细菌群体趋药性算法的配电网无功补偿优化

配电网的无功补偿优化是改善配电网电能质量、提高电压稳定性和减少网损的重要方法.以配电网网损费用和动态无功补偿设备投资费用之和最小为目标函数,通过最大、一般和最小3种负荷方式模拟配电网的实际运行.应用细菌群体趋药性算法进行无功补偿点位置的选择,使用前推回代法潮流计算分别确定最大、一般和最小三种负荷方式下的无功补偿量,并通过动态无功补偿装置的固定部分和可投切部分来实现不同负荷方式下的无功补偿.对24节点辐射网络算例进行仿真计算,得到了良好的结果.     

基于微细菌群体趋药性算法的电压稳定裕度计算

针对电压稳定裕度计算问题,提出了一种基于菌群趋药性(bacterial colony chemotaxis,BCC)算法的新的优化算法——微细菌群体趋药性(micro bacterial colony chemotaxis,MBCC)算法。MBCC算法利用2个菌群(寻优菌群和库存菌群)来寻优,寻优菌群使用BCC算法来寻找最优解,库存菌群保证了寻优菌群的多样性。MBCC算法加快了算法收敛速度,提高了全局搜索能力,而且在寻优过程中减少了系统资源的浪费。将该算法用于电压稳定裕度的计算,与连续潮流法计算结果的比较表明,该算法切实可行并具有较高的精度。     

基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化

提出了一种基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化算法.细菌群体趋药性引入了群体信息交互策略,使得单个细菌在利用自身信息随机移动的同时,通过种群的信息交互,有效地改善了个体移动时的随机性和盲目性,加强了细菌趋于最优的移动策略.建立了基于细菌群体趋药性的无功优化数学模型,并对标准IEEE-6和IEEE-30节点测试系统进行了无功优化计算,通过结果分析表明,细菌优化算法在解决电力系统无功优化问题上,具有很好的应用前景.     

基于开关控制的电力系统广域阻尼控制器

研究了广域阻尼控制器以改善互联电力系统的阻尼和动态稳定性,提出了发电机励磁系统的广域控制算法。该算法用开关控制实现来自远方发电机的转速反馈控制,且考虑了通信时滞。该算法能减小通信时滞的不利影响。励磁系统的广域阻尼控制器以该算法为基础且包含超前-滞后网络。通过4机2区域系统的三相短路故障的数字仿真,测试了该广域阻尼控制器的性能。仿真结果表明,该广域阻尼控制器能改善互联电力系统的动态稳定性。     

改进细菌群体趋药性算法在无功优化中的应用

为了克服细菌群体趋药性BCC(bacterial colony chemotaxis)算法容易陷入局部最优的缺点,在自适应调整细菌移动速度和感知范围的基础上引入了混沌优化.先将部分重叠或者陷入局部极值点的菌群映射为混沌序列,使其可以重新更优质的遍历分布于空间;然后通过逆映射得到菌群新的适应度值,提高了算法的全局搜索能力,并成功将其应用到电力系统的无功优化中;对Rastrigin函数进行仿真以及IEEE33节点配电系统进行计算分析.结果表明改进的算法具有很好的全局搜索能力,能有效降低系统有功网损,该算法是可行的.     

基于改进细菌群体趋药性算法的配电网无功优化

基本的细菌群体趋药性（BCC）算法中系统参数的固有设置方式极大地制约了算法性能,群体信息交互策略的引入,不可避免地产生趋同性,容易陷入局部最优。鉴于此,引入精度更新参数控制精度,动态调整细菌寻优速度、自适应调整细菌感知范围;并增加自适应变异算子增加随机扰动,改善种群的多样性,提高算法逃离局部最优的能力;以混沌搜索代替随机迁徙,利用其不重复的遍历性完成对局优点的二次寻优,形成改进的细菌群体趋药性（IBCC）算法,该算法极大地提高了算法的全局寻优能力。基于IBCC算法,建立了无功优化数学模型,并以IEEE-33节点配电系统为例应用该算法进行优化计算,结果表明,该算法在解决配电网无功优化问题上,具有很好的应用前景。     

基于改进细菌群体趋药性算法的无功优化

基于细菌群体趋药性（Bacterial Colony Chemotaxis,BCC）算法提出变速菌群趋药性（Gear Bacterial Colony Chemotaxis,GBCC）算法,将其应用于电力系统无功优化。GBCC算法引入带有权重系数的变速公式,使得GBCC算法前期能够较快地收敛于几个最优解的周围,后期能够在最优解周围进行细致搜索,克服了BCC算法易于收敛于局部最优解的缺点。建立基于GBCC算法的无功优化数学模型,给出GBCC算法的具体步骤。通过对IEEE30节点算例的测试,得到GBCC算法在无功优化问题上的收敛速度和优化效果。     

基于改进细菌群体趋药性算法的无功优化

基于细菌群体趋药性 (Baeterial Colony Chemotaxis,BCC) 算法提出变速菌群趋药性 (Gear Bacterial ColonyChemotaxis,GBCC) 算法,将其应用于电力系统无功优化.GBCC 算法引入带有权重系数的变速公式,使得 GBCC 算法前期能够较快地收敛于几个最优解的周围,后期能够在最优解周围进行细致搜索,克服了 BCC 算法易于收敛于局部最优解的缺点.建立基于 GBCC 算法的无功优化数学模型,给出 GBCC 算法的具体步骤.通过对 IEEE30 节点算例的测试,得到 GBCC 算法在无功优化问题上的收敛速度和优化效果.     

考虑时滞影响的电力系统稳定分析和广域控制研究进展

计算机技术、网络技术和通信技术的快速发展及其在电力系统中的广泛应用,使得电力系统的监测、分析和控制方式向着广域化、网络化和智能化方向发展。在此发展过程中,一个不容忽视的问题就是信号传输和处理过程中时滞的影响。文中首先对广域测量系统的时滞特性进行了分析,接着对国内外考虑时滞影响的电力系统建模、稳定分析和广域控制3个方面的最新研究成果进行了综述,指出常规电力系统稳定分析方法与考虑时滞的状态估计方法相结合具有工程实践价值,并认为在电力系统时滞特性的定量分析、信息和电力网络综合建模、考虑时滞的状态估计以及基于时滞电力系统动力模型的稳定控制方面仍需进一步深入研究。最后展望了时滞电力系统稳定分析和广域控制可能的研究方向。     

基于LMI的时滞电力系统双层广域阻尼控制

针对时滞电力系统提出一种新型建模方法,并且对其进行了广域附加区间阻尼控制的双层控制设计。直接采用时滞系统控制理论克服广域信号的时滞对闭环电力系统稳定性的不良影响。第一层控制,对无时滞电力系统施加计及时滞的输出反馈控制,形成时滞闭环系统。第二层控制,利用时滞系统的控制理论,采用线性矩阵不等式方法,求解状态反馈矩阵和观测器增益矩阵,进行反馈控制。10机39节点算例测试系统上的仿真结果表明,基于该方法设计的附加区间阻尼控制器,具有一定的时滞不敏感性,鲁棒性强,能够较好地抑制区间振荡。该方法为关于时滞系统的控制理论在广域附加区间阻尼控制中的直接应用搭建了平台,提供了可行性。     

含分布式发电的配网在细菌群体趋药性算法下的无功优化

文章以含分布式发电的配网无功优化为研究对象,在传统调压方法的基础上,将分布式电源融入到配电网无功补偿当中,提高了系统电压水平的同时有效降低了电力系统网损;对细菌群体趋药性算法BCC进行了改进,将线性幂函数混合映射混沌模型和微进化分算子引入到该算法当中,使得细菌感知范围和移动速度实现自适应调整,算法的全局搜索能力和寻优速度有所提高。最后,通过所举算例验证了算法的有效性和分布式电源融入到无功补偿的必要性。     

基于模糊自适应PID的广域阻尼控制

广域测量系统提供的发电机转速信号用于附加励磁控制以便改善电力系统阻尼。根据电力系统低频振荡的特点,提出用PD(proportional-derivative)环节补偿广域信号时滞。模糊推理系统根据发电机之间转速差及其导数的大小自适应调节控制器增益;研究了实用的模糊子集和模糊规则表,给出了确定模糊变量取值范围的方法,并用粒子群优化算法确定控制器参数。通过4机2区域电力系统仿真,测试了广域阻尼控制的性能。仿真结果表明,这种广域阻尼控制能有效补偿通信时滞、改善互联电力系统的阻尼。     

改进细菌群体趋药性算法在可用输电能力计算中的应用

针对基本细菌群体趋药性(Bacterial Colony Chemotaxis,BCC)算法中存在的缺陷进行改进,在基本BCC算法中引入了带有权重系数的细菌变速公式,使算法能较快收敛在几个最优解周围并进行细致搜索,从而寻找到全局的最优解;引入了细菌感知范围的动态调整机制,提高了算法的寻优精度;引入了记录本,把细菌寻优过程中的最优值暂记在记录本里,从而避免了最优值被随机抛弃的情况。文章建立了基于最优潮流的可用输电能力的计算模型,并运用改进的细菌群体趋药性算法来求解该模型。通过以IEEE-30节点测试系统为例进行仿真计算,并与基本BCC算法的计算结果进行了比较,结果表明IBCC算法能以更快的速度得到最优解,其性能明显优于基本BCC算法。     

计及反馈信号多时滞特性的广域阻尼控制

广域测量系统是由多种通信媒质组成的复杂网络系统。由于不同通信媒质和装置的通信延迟时间各异且具有随机性,闭环电力系统在数学上是一个典型的非线性、多时滞且变时滞的动力系统。文中首先将非线性多时滞的系统模型线性化为线性多时滞的模型,然后分析了线性多时滞系统的稳定时滞域的拓扑性质,最后根据其拓扑性质设计了对时滞的异步变化不敏感的广域阻尼控制器。时域仿真结果表明:对于2区4机系统,当区内通信和区间通信分别具有不同时滞及其随机性的情况下,所设计的控制器仍能有效阻尼区间联络线上的低频振荡。     

面向广域阻尼控制的电力系统降阶辨识

广域阻尼控制是抑制电力系统区间低频振荡极具潜力的手段,降阶辨识方法可用于获取广域阻尼控制器设计所需要的模型。电力系统的维数成千上万,基于模式可控可观性分析提出了电力系统面向阻尼控制器设计的可降阶原理、降阶误差分析方法以及基于降阶原理估计和BIC准则的模型定阶方法,并研究了降阶辨识实验的激励信号和预滤波器设计。四机系统的仿真算例表明了所提出的面向广域阻尼控制的电力系统降阶辨识原理与方法的有效性。     

基于响应的电力系统广域安全稳定控制

以国内外发生的大面积停电事故为例,分析传统电力系统安全稳定"三道防线"措施存在的失效风险,提出构建防止电力系统发生稳定破坏和大面积停电的电力系统安全稳定超级防线——基于响应的电力系统安全稳定控制系统。并介绍了该系统的框架、基于响应的电力系统广域安全稳定控制的关键技术及基于响应的广域安全稳定控制技术研究的新进展。     

基于模糊控制的广域阻尼控制器设计

针对互联电力系统低频振荡问题,提出了一种用广域反馈信号作为附加稳定信号的励磁控制器的设计方法。广域信号传输存在的通信时滞用模糊控制方法进行补偿。描述了确定模糊推理规则的方法,首先分析模糊逻辑控制器的输入量和理想输出量,根据输入量和输出量之间的关系确定模糊论域、隶属度函数和模糊推理规则,从而建立模糊逻辑控制器。用Matlab/Simulink软件对4机2区域系统进行仿真,测试模糊广域阻尼控制器性能。仿真结果表明,所设计的控制器能补偿通信过程中存在的较大时滞,增加互联电力系统阻尼。仿真结果验证了模糊控制具有较好的鲁棒性和适应性。