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《浙江大学》 2011年
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基于分层递阶控制理论的城市电网自愈控制研究

余昆  
【摘要】:城市是电力负荷中心,城市电网的持续安全可靠运行与社会生产和生活息息相关,电.能要求瞬时平衡,而城市电网及其运行环境日益复杂,不确定性增加,对城市电网的运行控制提出了更高的要求。根据生物体维持其自愈力的原理,结合城市电网的特点,研究适应城市电网运行控制要求的自愈控制方法,基于分层递阶控制理论和智能体群体系统理论建立城市电网自愈控制体系结构和控制模型,设计自愈控制的实现方法,在城市电网运行脆弱性评估基础上实施合理的控制方案。具体工作如下: (1)结合分层递阶控制理论和电力系统控制的基本框架,提出城市电网自愈的分层递阶控制体系结构,在该体系结构下,通过充分发挥分布式电源的有益补充和紧急支撑作用提高城市电网的自愈力; (2)结合分层递阶控制结构和智能体群体系统理论,提出基于MAS的城市电网分层递阶自愈控制结构,建立城市电网自愈控制的数学模型,提出控制策略的三维协调模式,在该模式下建立基于分层递阶控制理论的自愈控制模型,各层之间具有统一的接口模型; (3)定义动态随机变量,建立其概率模型,利用随机变量的半不变量和Gram-Charlier级数进行动态概率潮流计算,分析各种扰动对城市电网的危害,基于风险理论提出城市电网运行脆弱性评估指标和评估方法,通过对城市电网运行状态的评估为制定自愈控制方案提供依据; (4)基于提出的城市电网自愈的分层递阶控制体系结构和控制模型,设计城市电网自愈控制系统框架、各级智能体结构及其协调策略。 通过上述的自愈控制体系结构、控制模型、分析方法和系统框架,搭建城市电网自愈控制系统,在南京六合电网和江宁电网进行实际应用,实现城市电网自适应闭环控制,保持向更健康状态转移的自愈力,保证用户的持续供电。
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