基于分层递阶控制理论的城市电网自愈控制研究

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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。
致谢第5-6页
摘要第6-7页
Abstract第7-8页
目录第9-11页
第1章 绪论第11-35页
    1.1 论文的选题背景及研究意义第11-13页
        1.1.1 电网自愈控制技术的时代背景第11-12页
        1.1.2 城市电网自愈控制的研究意义第12-13页
    1.2 城市电网自愈控制的研究现状第13-20页
        1.2.1 城市电网运行分析与评估研究现状第14-15页
        1.2.2 城市电网优化控制与故障处理研究现状第15-18页
        1.2.3 分布式电源并网运行的影响研究现状第18-20页
    1.3 论文的主要工作及贡献第20-23页
        1.3.1 论文的研究路线第20-21页
        1.3.2 主要创新点第21-22页
        1.3.3 论文的章节安排第22-23页
    参考文献第23-35页
第2章 基于分层递阶控制理论的城市电网自愈控制体系结构第35-55页
    2.1 引言第35-36页
    2.2 城市电网自愈控制基础第36-40页
        2.2.1 城市电网及其运行控制的特点第36-39页
        2.2.2 电力系统控制的基本框架第39-40页
    2.3 分层递阶控制的基本原理第40-48页
        2.3.1 分层递阶控制的提出第40-41页
        2.3.2 分层递阶控制结构及控制原理第41-48页
    2.4 城市电网自愈的分层递阶控制体系结构第48-53页
        2.4.1 自愈控制的基本思想第48-49页
        2.4.2 城市电网自愈控制体系结构第49-52页
        2.4.3 城市电网自愈的分层递阶控制体系结构第52-53页
    2.5 本章小结第53页
    参考文献第53-55页
第3章 基于动态概率潮流算法的城市电网运行脆弱性评估第55-93页
    3.1 引言第55页
    3.2 计及分布式发电的城市电网运行风险分析第55-68页
        3.2.1 分布式电源及其特点第55-56页
        3.2.2 分布式发电的作用第56-60页
        3.2.3 城市电网的运行风险第60-68页
    3.3 城市电网动态概率潮流计算第68-80页
        3.3.1 动态随机变量及其概率模型第68-71页
        3.3.2 基于Gram-Charlier级数的动态概率潮流计算第71-73页
        3.3.3 算例分析第73-80页
    3.4 城市电网运行脆弱性评估第80-88页
        3.4.1 扰动对城市电网的危害严重度评价模型第80-82页
        3.4.2 城市电网运行脆弱性指标第82-83页
        3.4.3 基于层次分析法的城市电网运行脆弱性评估第83-87页
        3.4.4 算例分析第87-88页
    3.5 本章小结第88-89页
    参考文献第89-93页
第4章 基于智能体群体系统理论的城市电网自愈控制模型第93-115页
    4.1 引言第93页
    4.2 基于智能体群体系统的城市电网自愈控制分层递阶结构第93-101页
        4.2.1 智能体群体系统(MAS)理论第93-97页
        4.2.2 基于MAS的分层递阶控制结构第97-99页
        4.2.3 基于MAS的城市电网自愈控制分层递阶结构第99-101页
    4.3 城市电网自愈的分层递阶控制模型第101-106页
        4.3.1 城市电网自愈控制的数学模型第101-104页
        4.3.2 城市电网自愈的分层递阶控制模型第104-106页
    4.4 基于分层递阶结构的城市电网自愈控制策略第106-112页
        4.4.1 城市电网自愈控制协调策略第106-107页
        4.4.2 算例分析第107-112页
    4.5 本章小结第112-113页
    参考文献第113-115页
第5章 城市电网自愈控制系统设计第115-134页
    5.1 引言第115页
    5.2 城市电网自愈控制的系统框架设计第115-117页
    5.3 城市电网自愈控制系统智能体设计第117-121页
        5.3.1 智能体结构与功能设计第117-119页
        5.3.2 智能体协调策略第119-121页
    5.4 案例分析第121-133页
        5.4.1 系统实施第121-122页
        5.4.2 案例1分析第122-130页
        5.4.3 案例2分析第130-133页
    5.5 本章小结第133页
    参考文献第133-134页
第6章 结论与展望第134-137页
    6.1 全文工作总结第134-135页
    6.2 进一步工作的展望第135-137页
附录第137-138页
    附录Ⅰ 仿真算例数据第137-138页
攻读博士学位期间取得的研究成果第138页
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