有关最优控制理论在电力系统配网自动化中应用研究

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最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用概述

最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用概述

最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用概述作者:张剑来源:《科学与财富》2017年第16期摘要:本文介绍了最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用现状,并说明了最优控制理论在电力系统配网自动化中的重要性和作用,阐述了最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用研究,这对今后的电力系统配网自动化研究具有重要的参考价值。

关键词:电气企业;电气工程;重要作用;应用现状1、最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用现状随着我国经济的不断发展,电力系统建设发展更加迅速,进而电力企业的规模也逐渐扩大,电力企业对各方面的管理也更加规范,更加合理,尤其是对电力企业资质管理体制更加的有序合理,电力企业在经济建设中发挥的作用也越来越大,而在电力系统配电网过程中,最优控制理论被广泛地应用,它是电力企业管理的重要内容,也是电力企业能够正常运行的重要保证,能够帮助打造电力企业的核心竞争力,是电力企业发展的内在要求。

在目前我国经济的发展阶段,我国的电力企业属于粗放型的经营模式,管理方面有一定形式的缺陷,就是管理部门将任务分配给项目管理人员,接着设想一下他们项目开展之后的进程,但是由于后期实施的过程中,缺乏专业人员的监督,使得项目工程有所延误。

还有一种情况是,管理部门有较大的项目,但是没有具体的实施方案和执行技巧。

还有一些企业的项目管理处于无序状态,硬件设施管理不齐全,器具堆放杂乱无章,项目部署没有合理科学地规划,导致项目进度无法推进,直接造成了企业项目的工程时间耽误。

如果一个工程项目不规范、不科学,任其自由的发展,不仅会造成项目工期的延长,而且还会造成不必要的人力、物力、财力的损失。

但有的项目人员为了一味的追求进度而不顾项目的承受能力,这势必会造成工程成本的增加,对工程的施工质量也无法保证,会给之后的电力系统配电项目留下巨大的隐患。

随着我国经济的快速发展,我国正处于“十三五”规划的攻坚之年和转型之年,要发挥市场在社会主义市场中的决定性作用,并且发挥政府的宏观调控作用来满足我国人们的物质精神文化需求。

自动化控制技术在电力系统中的应用与发展

自动化控制技术在电力系统中的应用与发展

自动化控制技术在电力系统中的应用与发展随着科技的不断发展和进步,自动化控制技术在电力系统中的应用也越来越广泛。

自动化控制技术的应用,不仅能提高电力系统的效率和稳定性,还能降低运营成本,为电力行业的可持续发展做出重要贡献。

本文将从自动化控制技术的基本原理、在电力系统中的应用、发展趋势等方面进行论述。

一、自动化控制技术的基本原理自动化控制技术是指通过各种控制设备、传感器和计算机等组成的系统,对电力系统的各个环节进行监测、控制和优化,实现自动化运行。

其基本原理包括采集信息、处理和判断、控制执行等环节。

首先,通过传感器等设备采集电力系统中各种参数的信息,如电压、电流、功率等。

然后,将采集到的信息进行处理和判断,确定当前系统的状态,进而制定相应的控制策略。

最后,通过控制执行器等设备,对电力系统进行自动化控制。

二、自动化控制技术在电力系统中的应用1. 高压输电线路的自动化控制高压输电线路是电力系统中最重要的组成部分之一,其稳定运行对整个电力系统的运行至关重要。

自动化控制技术通过在输电线路上安装感应器和开关等设备,实现对线路的实时监测和控制。

当线路出现故障或过载等异常情况时,自动化控制系统能够及时检测到,并进行相应的切换和保护措施,确保线路的正常运行。

2. 发电机组自动化控制发电机组是电力系统的核心设备之一,其自动化控制对电力系统的运行稳定性和经济性有着重要影响。

自动化控制技术能够对发电机组进行实时监测和控制,包括对发电机组的起停、负荷调节等。

同时,自动化控制系统还能通过优化控制策略,提高发电机组的效率和降低能耗。

3. 智能配电网的自动化控制智能配电网是电力系统的发展趋势之一,其核心是通过自动化控制技术实现对电力系统中各种设备的远程监控和控制。

智能配电网通过安装智能感应器和智能开关等设备,实现对配电设备的实时监测和控制。

同时,智能配电网还能通过数据分析和预测等手段,对电力需求进行精确预测和优化调整,提高电力系统的供电稳定性和可靠性。

基于最优控制理论的电力系统优化调度策略研究

基于最优控制理论的电力系统优化调度策略研究

基于最优控制理论的电力系统优化调度策略研究一、引言随着社会经济的发展和人们对能源的需求不断增长,电力系统作为重要的基础设施,承担着供电的重要任务。

为确保电力系统的可靠运行和高效利用,优化调度策略成为了当今电力系统管理的重要课题。

基于最优控制理论的电力系统优化调度策略研究,旨在通过建立数学模型和优化算法,使得电力系统能够在实时运行中实现最优的调度,提高供电的质量和效率。

二、电力系统优化调度的问题分析1. 调度问题的复杂性电力系统由多个发电厂、输电线路、变电站等组成,各个部分之间存在复杂的相互影响。

而且,电力系统的负荷需求也是时刻变化的,因此,电力系统的调度问题具有高度复杂性,需要综合考虑多个因素进行决策。

2. 目标与约束的冲突电力系统的优化调度旨在实现多个目标,如经济性、可靠性和环境友好性等。

然而,这些目标之间往往存在冲突,例如,提高经济性可能会降低可靠性。

此外,调度过程还需满足一系列的约束条件,如电压稳定、线路负载、安全控制等。

因此,电力系统优化调度需要在多个目标之间寻找平衡,并满足各种约束条件。

三、基于最优控制理论的电力系统优化调度模型基于最优控制理论的电力系统优化调度模型以最优化问题为基础,通过建立优化目标函数和约束条件,将电力系统调度问题转化为数学模型。

常用的最优控制理论包括动态规划、最优化方法、线性规划等。

1. 动态规划动态规划是一种基于最优控制理论的经典方法,可用于电力系统的长期和短期调度。

其核心思想是将问题划分为一系列子问题,并通过求解子问题的最优解来得到全局最优解。

例如,长期调度问题可以将时间划分为多个时段,每个时段内的发电、输电等决策被视为一个子问题,通过递推求解得到最优的调度决策。

2. 最优化方法最优化方法是基于数学优化理论的一种方法,通过建立数学模型和优化算法,求解目标函数的最优解。

例如,可以将电力系统调度问题转化为线性或非线性规划问题,并采用相应的优化算法进行求解。

最优化方法具有广泛的适用性和灵活性,能够有效地解决复杂的电力系统调度问题。

最优控制在电力系统中的应用研究

最优控制在电力系统中的应用研究

最优控制在电力系统中的应用研究一、前言电力系统在当前社会中是很重要的基础设施之一。

现代电力系统结构日益复杂,传统的发电方式不再能够满足人们的需求,因此如何对电力系统进行最优控制,实现更为高效的电力稳定供应,成为了当前电力工业界关注的重点研究领域。

在本文中,我们将探讨最优控制在电力系统中的应用研究。

二、最优控制的概述最优控制是控制理论研究的重要分支之一,其研究对象是如何设计最优控制方式,使得控制系统在满足约束条件的情况下,实现最优性能指标。

最优控制在电力系统中可以通过建立数学模型,对电力系统进行全面的控制,从整体上提高电力系统的效率,使其符合需求和可持续发展。

三、最优控制在电力系统中的应用1.发电单元控制在电力系统中,发电单元制成环节中的一个非常重要的部分。

作为一个复杂的控制系统,现代电力发电单元需要通过使用最优控制技术,对发电机功率进行有效的调节和管理。

通过建立发电机的状态和运行模型,最优控制可以调节并控制发电机的输出功率,使其能够更好地适应瞬时负荷变动。

2.输电线路控制输电线路控制是电力系统中另外一个重要的控制环节。

通过使用最优控制技术,可以使输电线路的能耗特性得到更好的管理和控制。

为了实现最优输电线路控制,需要建立准确的输电线路状态模型,分析输电线路的电力负荷,以及在交换上有限的电力相应降低电力损耗。

3.电能质量控制电能质量控制是电力系统中另外一个关键的控制环节。

在电力输送和分配过程中,会受到各种干扰,这些干扰会影响电力品质,导致电力系统不稳定,产生不良影响。

在这种情况下,最优控制技术可以通过建立复杂的电能质量模型,识别并去除电力系统中干扰因素,确保电力输入设备的正常运行。

四、最优控制的发展和趋势最优控制技术是当前电力系统发展的重要方向之一,因此在未来几年,其在电力系统中的应用和发展趋势会越来越明显。

未来,最优控制技术将会更加聚焦于建立更为准确的电力系统数学模型,提高电力系统控制的整体性能,同时也将会结合物联网、大数据、人工智能等先进技术,进一步提升电力工业的自动化程度,实现电力系统的数字化转型。

最优控制理论在自动化系统中的应用研究

最优控制理论在自动化系统中的应用研究

最优控制理论在自动化系统中的应用研究一、前言随着自动化技术的不断发展,自动控制系统的应用已经越来越广泛。

然而,在实际应用过程中,如何对系统进行合理有效的控制,依然是一个亟待解决的问题。

作为自动控制系统的核心理论之一,最优控制理论的应用已经成为了自动化领域的前沿研究。

本文将从最优控制理论的基本原理入手,探讨其在自动化系统中的应用研究。

二、最优控制理论概述最优控制理论是模拟人工智能系统的核心理论之一,也是控制工程领域中的一门重要学科。

其目的是通过优化控制方法,使得控制过程中的能耗、成本或质量等指标达到最优。

最优控制理论优化问题是寻找使得某个目标函数在某些限制条件下取得最优值的控制参数,来达到一个最优性能。

为了实现这个目标,最优控制理论通常采用牛顿迭代法、梯度下降法等优化算法来进行参数调整。

三、最优控制理论应用于自动化系统中的核心技术1. 动态规划动态规划是最优控制理论的一种重要方法。

在自动化系统中,动态规划被广泛应用于路径规划、机器人控制、智能交通等领域。

动态规划可以解决系统的一系列控制问题,使其具有最优性能。

2. 非线性优化非线性优化在自动化系统中也是最优控制理论的重要应用。

通过非线性优化,可以得到最优控制参数,从而实现控制系统的优化。

非线性优化的一大优势是可以对系统的非线性动态进行建模,使其能够适用于各种复杂的控制问题,如机器人运动控制、飞行器控制等。

3. 回归分析回归分析是自动化系统中最优控制理论的又一种重要应用。

该方法可以用于寻找系统中的最优控制策略。

通过回归分析,可以建立一个最优控制模型,实现对自动化系统中的关键参数进行监控和控制。

四、最优控制理论在自动化系统中的应用案例1. 机器人运动规划在机器人运动控制中,最优控制理论有着广泛的应用。

例如,通过非线性优化算法求解机器人路径规划问题,可以使机器人的运动路径更加平稳、时间更短。

2. 航空控制在飞行器控制技术中,最优控制理论也是一个重要的研究领域。

最优化理论在电力系统调度中的应用

最优化理论在电力系统调度中的应用

最优化理论在电力系统调度中的应用在电力系统调度中,最优化理论被广泛应用于提高电力系统的运行效率和经济性。

最优化理论通过数学建模和计算方法来寻找最优的调度方案,以最大程度地满足电力系统的供需平衡,提高电力系统的能源利用率和稳定性。

一、最优化理论简介最优化理论是数学和计算机科学中的一个分支,研究如何寻找最优的解决方案。

它的主要方法包括数学规划、动态规划、遗传算法、模拟退火等。

在电力系统调度中,最常用的最优化方法是线性规划和整数规划。

二、电力系统调度的最优化问题电力系统调度是指根据供需情况和各种约束条件,以最优的方式调配电力资源,确保电力系统的安全、稳定、经济运行。

电力系统调度的最优化问题主要包括短期调度和中长期调度。

1. 短期调度短期调度是指对电力系统进行小时甚至分钟级的调度安排,旨在满足实时的电力需求和保持系统的平衡。

在短期调度中,最优化理论可以应用于以下方面:- 发电机出力调度:最优化方法可以确定各个发电机的出力分配,以最小化总发电成本或最大化系统利润。

- 输电网功率分配:最优化方法可以帮助确定输电线路的功率分配,以最大化输电效率。

- 负荷调度:最优化方法可以通过合理分配负荷,以降低系统的负载损耗和功率不平衡。

2. 中长期调度中长期调度是指对电力系统进行日、周、月等较长时间尺度的调度计划,旨在优化电力系统的经济性和可靠性。

在中长期调度中,最优化理论可以应用于以下方面:- 电力市场运营:最优化方法可以帮助市场运营商制定合理的电力市场机制和定价策略,以提高市场效率和竞争性。

- 发电机组扩建规划:最优化方法可以帮助确定新的发电机组扩建方案,以最小化总投资成本和满足系统可靠性要求。

- 新能源消纳规划:最优化方法可以帮助确定可再生能源的优化消纳方案,以最大化可再生能源的利用率。

三、最优化理论的优势和挑战最优化理论在电力系统调度中具有一系列优势,包括:- 提高系统效率:最优化方法可以帮助降低电力系统成本,提高能源的利用效率。

电力系统配电自动化的控制策略研究

电力系统配电自动化的控制策略研究

电力系统配电自动化的控制策略研究随着电力系统规模的不断扩大和电力需求的增长,电力配电系统的自动化控制策略的研究变得愈发重要。

这项研究的目标是提高电力系统的可靠性、稳定性和效率,为电力用户提供更好的供电质量和可靠性。

一、电力配电系统的自动化控制策略概述电力配电系统是将电能从输电线路分配到消费者终端的系统。

传统的配电系统通常是基于手动操作,容易受到人为因素的影响。

自动化控制策略的研究旨在实现配电系统的智能化、自主化和高效化。

以下是几种常见的自动化控制策略:1. 负荷调度和优化控制:根据实时负荷需求,通过自动化控制系统实现对负荷的调度和优化。

该策略可以提高电力系统的供电质量和稳定性,减少供电故障和停电时间。

2. 高压断路器自动重合闸:传统的断路器操作需要人工干预,而自动重合闸技术可以通过在线监测电流、电压和频率等参数,自动判断断路器的状态并进行操作。

这可以提高供电的可靠性和快速恢复故障的能力。

3. 在线监测和故障检测:通过在电力系统中安装传感器和监测设备,实时检测电流、电压、功率因数等参数,并通过数据分析和故障诊断算法检测和定位故障。

这样可以减少故障的发生,提高配电系统的可靠性和可用性。

二、电力系统配电自动化的挑战在实现电力配电自动化的控制策略时,也面临一些挑战。

以下是几个挑战:1. 系统安全和可靠性:自动化控制系统必须保证系统的安全和可靠性,防止恶意攻击和操作错误对电力系统造成的影响。

因此,强大的网络安全和通信安全措施是必要的。

2. 大规模数据处理:自动化控制系统需要处理大量的实时数据,包括电流、电压、负荷和故障信息等。

如何有效地处理和分析这些数据,并做出准确的决策,是一个挑战。

3. 技术兼容性:不同厂家的设备和系统在通信和协议方面可能存在不兼容性问题,这对电力系统的自动化控制策略的实施和运行造成了困难。

三、电力系统配电自动化的未来发展方向为了进一步提高电力系统的配电自动化控制策略,可以考虑以下几个方向:1. 先进的故障检测和定位技术:利用先进的传感器和故障检测算法,实现更准确和快速的故障检测和定位。

有关最优控制理论在电力系统配网自动化中应用研究

有关最优控制理论在电力系统配网自动化中应用研究










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有 关 最 优 控 制 理 论 在 电力 系统 配 网 自动化 中应 用 研 究
连 云港供 电公 司 杨宏 宇
【 摘要 】随着科学技术的发展 ,计算机技术不断更新 ,并在电网 自动化系统中得到 了广泛应用。电力系统中,最优控制理论 是研 究和解决从一切可能的控制方案 中寻找最 优解的一 门学科,它是现代控制理论的重要组成部分。计算机可 以作为控制系统的一个组成部分 ,实现在 线控制,从 而使 最优控制理论 的工程应用成为现实。可 以说 ,最
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不同的分段开关配置模 式下其可靠性指标 不 同。应用经 典概念算出的可靠 性指标包括平 均 故障率、平均停 运持续时 间和平 均年停运时 间;但 它们并不 总能完全表征系 统停运 的严重 程 度 。期望 缺供 电量指 标w 适于 评价可 靠性 的货 币价值 ,一 般采用缺供 电量 作为相 同开关 数 量下 的评价 函数,对开关 的安装位置进行优
化 。 我们可 以利用 控制理 论中 的F i b o n a c c i 法
或者二分法 ,在 环网模式 下,利 用缺 电量作为 评价函数 ,进 行建模分析 ,评价不 同开关 配置
方案的优劣性 。
三 、配电网故障定位研究 I . 技术需求及背景 图2 所示 为典 型 的 配 电 网 手拉 手 环 网 结 构 ,联络开 关s 3 处于常开状 态,负荷 由变 电站 A 和变 电站B 分别供 电。当在开关s 1 和开 关s 2 之 间 发生 故 障 ( 非单 相接 地 ) ,线 路 出 口保 护 使断路器B 1 动作 ,将故 障线路切除 ,传 统的故 障 隔离 和恢 复 供 电的 方法 是通 过 重合 器和 分 段 器 的配 合 ,经重 合 器 多次 重合 实现 的 ,该 方法不 依赖于通信 。但是 , 由于重合器 的多 次 重合 对 配 电系 统造 成 的扰 动在 某些 情 况下 是 不能接受的 ,为 了实现具有更好 性能的馈线 自动化 人们在开关 上装设 了智能终 端,即配 电 终 端单 元 ( F T U ),并通过 通信 系统实 现集 中 式馈线 自动化 。这 种馈线 自动化 的基本原理如 下:当在开关s l 和 开关s 2 之 间发生故障 ( 非单 相 接地 ),线路 出 口保护使 断路 器B l 动作 ,将 故障线 路切 除,装 设在s 1 处的F T U 检测 到故 障 电流而 装设在 开关S 2 处 的F T U 没 有故 障 电流流 过,此时 自动 化系统将确认 该故障发生在s 1 与 s 2 之间 ,快速 跳开S I  ̄¥ 2 实 现故障隔离并合 上 线路 出口的断路器 ,最后合 上联络开关s 3 完 成 向非故障 区域 的恢复供 电。这种依赖通信系 统 和F T U 实现 的馈 线 自动 化是配 电网 自动化 的基 础 ,对于配 电系统的运行 与监控是十分 重要和 必要的 。

最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用概述

最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用概述

电力系统22丨电力系统装备 2019.16Electric System2019年第16期2019 No.16电力系统装备Electric Power System Equipment展的必然趋势,网络化技术已经广泛应用于人类生产生活的各个行业之中。

网络化技术的应用是配电保护系统的必然需求。

电力系统继电保护网络化,将电力系统资源整合利用,将继电保护系统联系为一个整体,集中管理。

不仅提升继电保护装置的运行效率,密切其之间联系,共享信息资源和数据资源,同时,合理利用继电保护装置,提升资源利用率,使电力系统高效稳定运行。

网络化技术的应用改变传统继电保护装置较为单一的运行方式,利用网络化优势将继电保护装置串联起来,第一时间内阻断电网故障,有效提升继电保护站工作效率。

3.2 自适应控制技术应用自适控应制技术作为一种新型控制技术,要求系统能够根据被测参数,环境及原材料的成本的变化而自动对系统进行调节,使系统随时处于最佳状态。

将自适应控制技术应用于继电保护站之中,有效提升其工作效率,使其能够及时对复杂电路的故障问题进行有效控制,提高故障判断的准确性和速动性。

现阶段我国继电保护与自适应技术的结合已经取得一定程度的进步,对电力系统设备起到良好的保护作用。

3.3 人工神经网络技术应用人工神经网络技术是基于生物学中神经网络的基本原理,结合人脑结构和外界刺激响应机制,以网络拓扑知识为理论基础,模拟人脑的神经系统对复杂信息的处理机制。

其智能化、信息处理能力以及自动化的特征应用于继电保护系统之中,能够对电力系统中的故障进行及时有效的判断,能够预设继电保护系统的发展方向,有效提升继电保护装置的性能,降低继电保护装置运行过程中出错的概率。

在人工智能背景下,人工神经网络技术在继电保护系统中的应用将成为行业发展的主要方向,也是相关研究人员重点研究的对象。

3.4 综合自动化技术应用综合自动化技术是将先进的计算机技术,现代电子技术和通信技术及信号处理技术相结合,共同应用于电力系统之中。

自动化控制系统在电力系统优化中的应用

自动化控制系统在电力系统优化中的应用

自动化控制系统在电力系统优化中的应用随着人们对电力供应质量和能源利用效率的要求越来越高,自动化控制系统在电力系统中得到了广泛的应用。

本文将讨论自动化控制系统在电力系统优化中的应用。

一、自动化控制系统的定义和组成自动化控制系统是指利用计算机、通信技术、传感器和执行机构等技术手段,对电力系统进行自动化监测、控制和管理的一种系统。

它由传感器、执行机构、控制器和通信网络等组成。

二、自动化控制系统在电力系统优化中的作用1. 实时监测电力系统运行状态,确保电网安全稳定运行。

自动化控制系统可以对电力系统的各项参数进行实时监测,如电压、电流、频率等,通过对这些参数的监测,能够及时发现电力系统中的异常情况,如电力设备故障、电力负荷异常等,从而采取相应措施,确保电力系统的安全稳定运行。

2. 实现电力系统自动化调节,提高电力系统的可靠性和经济性。

自动化控制系统可以根据电力系统的运行情况和负荷需求,自动进行电网参数的调节,如电压调节、频率调节、无功补偿等,从而实现电力系统的自动化调节,提高电力系统的可靠性和经济性。

3. 实现电力系统优化管理,提高电力系统的效率和质量。

自动化控制系统可以对电力系统的各个环节进行监测和管理,如电力供应、电力负荷、电力设备运行管理等,从而实现电力系统的全面优化管理,提高电力系统的效率和质量。

三、自动化控制系统的应用实例以交流调频系统为例,该系统采用自动化控制技术,实现对电力系统频率的自动调节。

该系统利用调频控制器对电力系统频率进行调节,从而实现电力系统的自动化调节和优化管理。

另外,自动化控制系统还广泛应用于高压直流输电系统、变电站自动化系统等领域,实现电力系统的全面优化管理。

四、自动化控制系统的发展趋势自动化控制系统将逐步向智能化方向发展。

未来,自动化控制系统将会更加智能化,不仅可以对电力系统进行监测和管理,还可以进行预测分析和优化调度,从而实现电力系统的智能化管理。

五、结论自动化控制系统在电力系统优化中的应用,可以有效地提高电力系统的效率和质量,同时也可以提高电力系统的安全性和可靠性。

电力系统的最优控制方法研究

电力系统的最优控制方法研究

电力系统的最优控制方法研究近年来,随着电网的不断发展,电力系统的稳定性和安全性越来越受到人们的关注。

而在实际操作中,电力系统的控制方法也越来越复杂。

因此,研究电力系统的最优控制方法,既可以提高电力系统的稳定性和安全性,也可以提高整个电力系统的效率和经济性。

一、电力系统的最优控制方法电力系统的最优控制方法是指在保持电力系统正常运行的前提下,以最小化能源成本为目标,通过完善的控制方案,优化电力系统的运行。

最优控制方法包括优化调度、自适应控制、先进控制等。

其中,优化调度是一种能够有效提高电力系统效率和减少能源损失的调度方法。

二、优化调度优化调度是指通过动态的负荷预测和电网状态预测,根据实时信息制定运行方案,同时考虑节约能源和满足用户需求的调度过程。

它主要包括两个方面的内容:一方面是优化经济性,通过合理的电力市场和价格机制,优化系统的用电负荷,降低能源成本;另一方面是优化电压稳定性和网络可靠性,通过调整电网的负荷,使电网的稳定性得到保证,降低发生故障的可能性。

优化调度需要考虑多方面的因素,其中包括电网容量、输电线路阻抗、线路损耗、发电机的转速、负荷的变化以及各种限制条件等。

通过建立实时预测模型、动态运行模拟以及实时在线控制,使得电网能够自适应地调整运行方案,以实现最佳控制效果。

三、自适应控制自适应控制是一种能够自动调整控制参数,使系统保持在最优状态的控制方法。

在电力系统中,自适应控制方法可以应用于调节发电机转速、调整输电线路阻抗、优化电容电抗器等。

通过自适应控制方法,能够使电力系统在不断变化的负荷和条件下,实现最佳的运行状态,以达到节能的目标。

四、先进控制先进控制是指运用先进的数学模型和控制方法,通过对电力系统的实时状态进行预测和优化,使电力系统的控制能够更加精确和高效。

通过先进控制能够最大程度地利用电力系统资源,保证电网的安全性和稳定性,同时提高电力系统的效率和经济性。

五、结论在电力系统的控制中,最优控制方法是实现电力系统节能和高效运行的关键。

现代控制理论在电力系统及其自动化中的应用

现代控制理论在电力系统及其自动化中的应用

现代控制理论在电力系统自动化中的应用 摘要:本文综述了近年来模糊逻辑控制、神经网络控制、线性最优控制、自适应控制在电力系统稳定,自动发电控制,静止无功补偿及串联补偿控制,燃气轮机控制等方面应用研究的主要成果与方法,并提出若干需要解决的问题。

关键词:电力系统 模糊控制 神经网络 最优控制 自适应控制 1 前言电力系统能否安全稳定运行关系到国计民生,因此电力系统稳定性控制技术的选择变得尤为重要。

电力系统是一个越来越大,越来越复杂的动态网络,它具有很强的非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。

电力系统地域分布广泛,大部分原件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效的控制是极为困难的,国内外因电压不稳导致的停电事故时有发生。

这些都使电力系统的稳定性控制问题变得越来越复杂,也正是因为问题的复杂性而使得现代控制理论得以在这一领域充分发挥其巨大的优势。

随着越来越先进的电力电子器件的出现和计算机技术的发展,先进的现代控制方法在电力系统领域的应用变的越来越广泛。

本文主要介绍了模糊逻辑控制、神经网络控制、最优控制和自适应控制在电力系统中的应用,并提出相关问题的相应解决方法。

2 电力系统的模糊逻辑控制电力系统的模糊逻辑控制就是利用模糊经验知识来解决电力系统中的一类模型问题,弥补了数值方法的不足。

从Zaden L.A.1965年发表了Fuzzy Sets [1]一文以来,模糊控制理论作为一门崭新的学科发展非常迅速,应用非常广泛。

目前国内外对电力系统模糊控制的研究成果越来越多,这显示了模糊理论在解决电力系统问题上的潜力。

模糊逻辑控制是从行为上模拟人的模糊推理和决策过程的一种实用的控制方法,它适于解决因过程本身不确定性、不精确性以及噪声而带来的困难。

模糊控制常用来描述专家系统,专家系统作为一种人工智能方法,其在电力系统中得到应用,弥补了数值方法的诸多不足。

专家系统利用专家知识进行推理,由于系统参数的不确定性,专家知识经常采用模糊描述。

动力系统中的最优控制理论与应用

动力系统中的最优控制理论与应用

动力系统中的最优控制理论与应用在现代科学技术领域中,控制理论是一项重要的基础理论,它包括了多个分支学科,其中最优控制理论是其中的一个重要分支。

最优控制理论是指,在已知控制对象和控制方案的情况下,通过对控制对象进行建模和分析,得出一个最优的控制策略,以达到特定的目标。

最优控制理论在工业、军事、航空、能源等领域都有广泛的应用。

动力系统是指由一组微小粒子组成的连续介质,它们按照某种规律运动,并且相互之间发生相互作用。

由于动力系统具有复杂的非线性现象,因此在对其进行研究和控制时,最优控制理论可以发挥出其重要作用。

下面将从三个方面介绍动力系统中的最优控制理论与应用。

一、最优控制理论在机械控制中的应用机械控制系统是通过机械元件来实现控制的,它常应用于机械加工、输送、调机等领域。

其中,最优控制理论在机械生产过程中,可以为加工过程提供一种更加高效、灵活、精确的控制方法。

在机械控制系统中,最优控制可以通过控制机械元件的位移、速度、加速度等参数,来达到确定的加工目标。

例如,在机械加工中,通过控制机械切削刀具的运动轨迹、速度和加速度,可以实现对工件表面的精准刻划,从而实现最优的加工效果。

二、最优控制理论在交通运输中的应用交通运输是最优控制技术的另一个重要应用领域,它的应用范围非常广泛,从普通的交通工具到复杂的自动驾驶系统,在交通领域中都可以看到最优控制技术的应用。

例如,在自动驾驶系统中,最优控制理论可以通过分析驾驶行为、车辆动态参数等因素,提供一个最优的控制策略,来实现自动驾驶车辆的动力控制,从而实现高效、安全、精准的驾驶效果。

三、最优控制理论在能源系统中的应用能源系统是现代社会中不可或缺的组成部分,最优控制理论在能源系统的应用也非常广泛。

例如,在风力发电系统中,最优控制理论可以通过分析风力发电机与风的相互作用,提供一个最优的控制策略,来确保风力发电机最大化地利用风能,从而实现高效、可靠、经济的电力供应。

在总体上,动力系统中的最优控制理论广泛应用于多个领域,例如机械加工、自动化控制、交通运输以及能源系统。

配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究

配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究

配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究【摘要】本文介绍了配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究。

在分别介绍了背景介绍、研究意义和研究方法。

在从配网自动化控制系统概述、应用案例分析、发展趋势、影响以及未来发展方向等方面进行了全面讨论。

结论部分则对配网自动化控制系统在电力工程中的应用前景进行了展望,并总结了研究成果和实际应用价值。

通过本文的研究,可以了解到配网自动化控制系统在电力工程中的重要性和发展趋势,为未来的研究和应用提供了有益的参考。

【关键词】配网自动化控制系统, 电力工程, 应用研究, 发展趋势, 影响, 未来发展方向, 应用前景, 总结与展望, 实际应用价值.1. 引言1.1 背景介绍配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究引言随着电力工程的发展和现代化进程,配电网作为电力系统的重要组成部分,承担着将大电网输送的电能供给到用户端的任务。

传统的配电网存在着管理不便、运行效率低下、安全性差等问题,为了提高配电网的运行效率和安全性,配网自动化控制系统应运而生。

配网自动化控制系统利用先进的通信、计算和控制技术,实现对配电网的实时监测、故障定位、智能优化调度等功能,可以有效提高配电网的运行效率和可靠性。

通过对传统配电网进行升级改造,引入配网自动化控制系统,可以实现对配电网的智能化管理和运行,使电力系统更加安全可靠、高效节能。

配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究具有重要的现实意义和发展价值。

本文将对配网自动化控制系统的概述、应用案例分析、发展趋势、影响和未来发展方向进行深入探讨,以期推动配网自动化控制系统在电力工程中的应用和发展。

1.2 研究意义配网自动化控制系统在电力工程中的应用研究具有重要的实践意义和科学价值。

配网是电力系统的重要组成部分,其负责将输电网输送过来的高压电能分配到终端用户,是电力系统的末端环节。

配网自动化控制系统的研究可以提高配电网的运行效率和可靠性,减少故障发生率,保障电力供应的稳定性和安全性,从而提高电力系统的整体运行水平。

电力系统自动化控制技术研究及应用

电力系统自动化控制技术研究及应用

电力系统自动化控制技术研究及应用随着信息技术的迅速发展,电力系统的自动化控制技术得到了极大的提升。

电力系统自动化控制技术是电力系统的核心技术之一,能够实现对电力系统的实时监测、控制和调度管理,提高电力系统的运行效率,并提高电力系统的可靠性和稳定性。

本文将从电力系统自动化控制技术的发展历程、应用领域和未来发展方向等方面进行探讨。

一、电力系统自动化控制技术的发展历程电力系统自动化是为了解决电力系统的安全、经济和健康运行而进行的研究和实践。

随着电力系统的不断发展,电力系统自动化也经历了几代发展过程。

第一代电力系统自动化控制技术是机电一体化控制技术。

这种控制技术采用机电一体化的方式对电力系统进行控制,实现了自动化调度和远程监测。

第二代电力系统自动化控制技术是计算机远动技术。

计算机远动技术是在计算机的基础上实现电力系统远程控制和监测,提高了电力系统的运行效率和管理水平,为电力系统的发展奠定了良好的基础。

第三代电力系统自动化控制技术是以通信技术为基础的集中式控制技术。

这种控制技术采用集中控制的方式,通过电力系统监控中心对电力系统进行控制和调度管理。

这一代技术的出现,极大地提高了电力系统的运行效率,提高了电力系统的可靠性和稳定性。

第四代电力系统自动化控制技术是以互联网为基础的分布式控制技术。

这种控制技术采用分布式控制的方式,在互联网的基础上实现电力系统的远程智能控制和运行管理。

这一代技术极大地提高了电力系统的控制能力和调度水平,实现了电力系统的全面自动化。

二、电力系统自动化控制技术的应用领域电力系统自动化控制技术的应用领域非常广泛。

其中,电力系统监测和安全控制是电力系统自动化控制技术的主要应用领域之一。

电力系统监测是电力系统自动化控制技术的重要组成部分,通过监测电力系统的各项参数,可以及时发现电力系统出现的问题,从而采取有效措施进行处理,确保电力系统的安全运行。

除此之外,电力系统自动化控制技术在电力系统的调度和能量管理中也有广泛应用。

电力系统自动化智能控制技术的研究与应用

电力系统自动化智能控制技术的研究与应用

电力系统自动化智能控制技术的研究与应用近年来,电力系统自动化智能控制技术得到了快速发展。

电力系统的智能化控制技术,是应用现代智能化技术实现电力系统高效、稳定、安全运行的关键技术之一。

一、电力系统自动化智能控制技术的研究现状随着人工智能、云计算、物联网等技术的快速发展,电力系统的自动化智能控制技术越来越受到重视。

目前,我国电力系统自动化控制技术已经取得了一系列的研究成果。

1.先进模型识别技术自动化控制技术中,模型识别就是指对系统进行实时检测和识别,并构建相应的系统模型。

在电力系统中,采用先进模型识别技术,能够有效地提升电力系统自动化控制的效率和准确性。

2.神经网络技术神经网络是一种基于人工智能的自适应成分优化技术。

在电力系统中,采用神经网络技术,能够有效地提高电力系统自动化控制的准确性和精度。

3.基于云计算的自动化控制技术云计算技术可以帮助实现对电力系统的实时控制和运行状态的监测。

基于云计算的自动化控制技术,能够实现电力系统运行数据的实时监控,并且可以通过云端实现对电力系统的实时控制。

二、电力系统自动化智能控制技术的应用现状电力系统自动化智能控制技术的应用,主要包括电力系统控制、能源管理、数据分析、故障监测和维护方面的应用。

1.电力系统控制电力系统自动化智能控制技术的应用,可以实现对电力系统的自动化控制,并且能够对电力负荷的变化进行精准预测和调整。

2.能源管理在能源管理方面,电力系统自动化智能控制技术能够实现能源利用的优化,并且能够实现对能源的高效利用和节约。

3.数据分析在数据分析方面,电力系统自动化智能控制技术能够实现对电力系统运行数据的实时监测和分析,并且可以进行数据挖掘和对数据进行智能分析。

4.故障监测和维护在故障监测和维护方面,电力系统自动化智能控制技术能够实现对电力系统设备的实时监测和自动诊断,能够保证电力系统的运行及时发现故障并快速进行维护。

三、电力系统自动化智能控制技术的未来发展电力系统自动化智能控制技术的未来发展,主要还是在技术的深化和应用的广泛化方面。

浅析电力系统中的配网自动化技术应用

浅析电力系统中的配网自动化技术应用

浅析电力系统中的配网自动化技术应用摘要:随着我国市场经济改革的深入,以及电力系统的不断发展,当前电力系统已经与市场经济相互融合起来。

因此,电力系统一方面需要按照国家的供电指标进行系统的供电活动,满足国家经济建设的整体需求,另一方面,需要结合市场用户的基本信息进行相应的策略和技术调整,以提高电力系统的经济利益,促进其长久发展。

为此,电力系统结合国内外的行业经验技术,开始越来越重视配网自动化技术。

但是由于我国的配网自动化技术起步较晚,发展尚不成熟,仍存在相关的技术漏洞,需要进行系统的整改。

关键词:电力系统;配网;自动化;技术1 电力系统配网运行现状1.1 配电网建设依然滞后,对新技术的应用较少随着我国用电需求的不断加大,政府机关近年来已经加大了对电力系统的资金扶持,但从资金的利用数据分析,国家下拨资金主要用于电网和输电网点的建设中,对于配电网项目的资金投入比较少;其二,在国家经济稳步发展的大环境之下,地方的经济建设也取得了长足的发展,但是电力运输系统尚不能满足其基本的经济建设需求,成为阻碍经济发展的一个瓶颈;其三,原有配电网的设备安装和网点建设布局不合理,受到资金限制没有进行及时的调整;其四,部分供电设备陈旧,供电线路老化,没有进行及时的更新换代,导致整个电力网络电力运输不畅,电路不稳定。

1.2 配网故障查找、隔离处理时限长城市配网电缆线路因电缆质量、施工不规范、制作工艺差、地下化学腐蚀、路面机械施工以及电缆长期过负荷使用、电缆老化等原因,都会造成电缆薄弱处和中间接头被击穿;架空线路因外力破坏、防小动物措施不全、雷击及线路设备老化因等客观原因引起的故障,均造成线路停电,供电企业必须派^、对故障点进行人工查找并及时修复。

而故障的查找、隔离、恢复供电时间长,就造成了供电可靠性不能适应社会发展及人民生活的需求。

2配网自动化技术应用的功能设计关注点配网自动化是利用计算机技术、现代电子技术和通信技术,集配网数据、用户数据、电网结构和地理图形等信息于一体,构成完整的自动化系统,以达到配网、配电设备正常运行及事故状态下的检测、保护、控制的自动化,用电和配电管理的自动化功能,使配网始终处于安全、可靠、优质、经济运行;其馈线自动化(FA)是配电网自动化最主要的任务之一,是保障供电可靠性和供电质量的最直接最有效的技术手段。

论电力系统配网自动化技术与应用

论电力系统配网自动化技术与应用

论电力系统配网自动化技术与应用摘要:在国民经济持续发展与城市化建设进程迅速推进的背景作用之下,电力系统终端用户对于电力系统供电质量稳定性以及可靠性指标所提出的要求也日趋严格与系统。

大量的实践研究结果表明:任何意义上的电压波动以及短时性或是短范围停电事故所造成的经济及人身损失均是极为严重的。

从这一角度上来说,电力系统配网自动化技术的应用及其发展相对于整个电力系统而言有着极为重要的意义。

本文依据这一实际情况,以电力系统配网自动化技术及其应用为研究对象,从电力系统配网自动化技术性分析、电力系统配网开关设备选型分析以及电力系统配网自动化实用模式分析这三个方面入手,围绕这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,并据此论证了配网自动化技术及其应用在进一步提高电力系统运行质量与运行可靠性的过程中所发挥的重要作用与意义。

关键词:电力系统配网自动化技术开关设备实用模式分析特别是对于我国而言,在配电网络新一轮改造过程当中,自动化技术的应用可简单的理解为:结合现代电子技术、计算机技术、网络技术以及通讯技术在确保配网正常运行的基础之上对其进行合理的监测、保护、控制以及管理。

从电力系统的运行角度上来说,配网自动化的基本运行原理在于将环网结构开环运行的配电网线路借助于分段开关将整个供电线路划分为相应的供电区域。

在此基础之上,一旦某个供电区域出现故障,该区域的开关装置能够技术作出跳闸处理,同时针对故障区域进行有效隔离,在此过程当中能够最大限度的避免因电力线路发生故障而导致整条线路所出现的连续性失电问题,以停电范围及停电时间的减少达到提高供电可靠性的关键目的。

本文试针对以上问题做详细分析与说明。

一、电力系统配网自动化技术性分析(一)电力系统配网自动化技术原则分析:对于整个电力系统而言,配网自动化的技术性原则主要可以归纳为以下两个方面:①.可靠性原则:配网自动化实施过程中最为关键目的在于持续提升整个电力系统配电网运行作业的可靠性,这要求配电网网络必须据别可靠性的电源点装置(包括备自投、双电源进线以及变电所自动化等在内),与此同时,其应当具备高度可靠的配电网网络构架,构架作业当中应当具备运行可靠的设备装置(包括一次性智能化开关装置、二次户外馈线终端装置以及二次户外配电变压器监测终端装置在内)。

电力系统自动化中的控制技术应用

电力系统自动化中的控制技术应用

电力系统自动化中的控制技术应用摘要:伴随我国企业的迅猛发展,自动化技术也在每个行业的生产过程中获得了普遍的运用。

而在以后的电力系统中充分运用电气自动化技术,可以对资源配置进行合理优化,推动输配电系统的全面管理,使用电终端进一步实现稳定运行,提高配电品质,更好地确保后期用电的平稳性,为电力行业的可持续发展打下良好的基础。

在此基础上,本文从电网调度自动化、仿真模拟、PLC技术、变压器设备检测技术、供配电系统、智能控制技术等方面重点探究了在电力系统中如何运用电气自动化技术。

关键词:电力系统;自动化;控制技术引言电力系统属于一种十分重要的电力设施,其承担着变换电压、接受分配电能以及控制电力流向并调整电压的重要职能。

随着自动化技术的快速发展,中国电力系统中变电站已经基本实现自动化控制,主要体现在监控系统运行状态等方面,通过显示器可以呈现出各类监测信息。

得益于自动化技术电力系统运行便利性显著提升,并且运行成本也显著下降。

值得注意的是,电力系统实现自动化运行应当关注其中继电保护装置所具有的功能。

微机自动化在电力系统自动化运行中具有突出优势,在这一基础上结合集成控制电路,巧妙融合了通信技术以及自动化技术,为电力系统的进一步发展提供支撑作用。

1电力系统中的自动化控制技术1.1专家控制技术专家控制技术在使用的过程中,通过对专家操纵方法的模仿,加大对整体电力系统的控制力度,为电厂企业的自动化系统运行奠定良好的基础,保障系统运行阶段的稳定性和安全性。

另外,需要结合相关专家学者所提出的专业理论,在综合分析的基础上,加大与控制技术之间的融合力度,使专业理论和实践操作环节能够得到有机结合。

(1)在使用控制算法的基础上,需要将专家控制技术融入控制算法的过程中,有助于提高原是系统的整体判断和决断能力,保障了专家控制技术的有效性。

(2)需要在原有的基础上,对专家控制系统的整体组成特征加以分析,但由于内部的知识库知识和相关内容相对较少,所形成的逻辑推理形式具有简易性的特点,从而不利于充分发挥专家控制技术的优势和作用.1.2变压器设备检测技术变压器作为电力系统中很关键的一种设备,其使用成效会直接影响电力系统的综合运转成效。

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有关最优控制理论在电力系统配网自动化中应用研究
【摘要】随着科学技术的发展,计算机技术不断更新,并在电网自动化系统中得到了广泛应用。

电力系统中,最优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找最优解的一门学科,它是现代控制理论的重要组成部分。

计算机可以作为控制系统的一个组成部分,实现在线控制,从而使最优控制理论的工程应用成为现实。

可以说,最优控制目前仍然是极其活跃的学科。

[1]
【关键词】最优控制理论;配网自动化;电力系统
一、引言
在配电网自动化系统中,合理的安全稳定措施是维护电力系统第二、三道防线的核心内容。

随着现代控制理论特别是最优控制的深入发展,在电力系统运行和控制中的应用越来越广泛和深入。

最优控制理论是根据已建立的被控对象的时域数学模型或频域数学模型,研究和解决从一切可能的控制方案中寻找最优解的一门学科,它是现代控制理论的重要组成部分。

从数学观点来看,最优控制理论研究的问题是求解一类带有约束条件的泛函极值问题,属于变分学的理论范畴。

然而,经典变分理论只能解决容许控制属于开集的一类最优控制问题,而工程实践中所遇到的多是容许控制属于闭集的一类最优控制问题。

对于这一类问题,经典变分理论变得无能为力,因而为了适应工程实践的需要,出现了现代变分理论。

在现代变分理论中,最常见的两种方法是动态规划和极小值原理。

这两种方法是现代变分理论中的两种卓有成效的方法,推动了最优理论控制的发展。

本文主要介绍最优控制理论在配电网自动化领域存在哪些具体应用。

二、配电网规划领域的应用
配电网规划建设涉及许多变量和约束,要求对新建变电站和馈线段建设时间、建设地点和容量大小的最优选择,以满足未来负荷增长的需求,同时服从变电站容量、馈线段容量、电压降落、辐射状网络结构以及可靠性要求等约束。

在已知规划水平年的预测负荷和电源规划的基础上,根据现有网络和给定参数,合理布局新建线路,使输电网络设计能适应负荷要求、发展灵活可靠、满足安全运行要求且经济性最好,其中最显著的一个应用就是配电网分段开关的合理设计。

随着电力市场改革的深入和可靠性价值概念的形成,可靠性模型越来越受到重视,其目标函数一般为可靠性边际成本与可靠性边际效益之和。

可靠性边际成本是指增加一个单位可靠性水平而需增加的投资成本,可靠性边际效益是指因增加了一个单位可靠性水平而获得的效益或因此减少的缺电成本。

这里讨论的分段开关优化配置是在原有网架基础上进行的改造建设工程,因此目标函数不涉及原有系统的费用。

可靠性边际成本包括分段开关的投资费用和运行维修费用,可靠性边际效益为因电网电力供给不足而造成的用户停电损失。

开关投资费用、运行维修费用和用户停电损失费用构成了系统的总费用。

图1所示为一个主馈线系统。

假设该系统有n段主馈线,馈线总长度和总负
荷分别为l和PL,第i段主馈线的长度和负荷分别为li和PLi。

线路的平均故障率为,平均修复时间为tr;分段开关的倒闸操作时间为t1,它包括故障点的定位时间和故障点的隔离时间;联络开关的倒闸操作时间为t2,它包括故障点的定位时间和联络开关的切换时间。

计算中不考虑上级系统以及变压器、断路器和开关本身的故障。

其缺供电量可表示为:
不同的分段开关配置模式下其可靠性指标不同。

应用经典概念算出的可靠性指标包括平均故障率、平均停运持续时间和平均年停运时间;但它们并不总能完全表征系统停运的严重程度。

期望缺供电量指标WENS适于评价可靠性的货币价值,一般采用缺供电量作为相同开关数量下的评价函数,对开关的安装位置进行优化[1]。

我们可以利用控制理论中的Fibonacci法或者二分法,在环网模式下,利用缺电量作为评价函数,进行建模分析,评价不同开关配置方案的优劣性。

三、配电网故障定位研究
1.技术需求及背景
图2所示为典型的配电网手拉手环网结构,联络开关S3处于常开状态,负荷由变电站A和变电站B分别供电。

当在开关S1和开关S2之间发生故障(非单相接地),线路出口保护使断路器B1动作,将故障线路切除,传统的故障隔离和恢复供电的方法是通过重合器和分段器的配合,经重合器多次重合实现的,该方法不依赖于通信[2]。

但是,由于重合器的多次重合对配电系统造成的扰动在某些情况下是不能接受的,为了实现具有更好性能的馈线自动化人们在开关上装设了智能终端,即配电终端单元(FTU),并通过通信系统实现集中式馈线自动化。

这种馈线自动化的基本原理如下:当在开关S1和开关S2之间发生故障(非单相接地),线路出口保护使断路器B1动作,将故障线路切除,装设在S1处的FTU检测到故障电流而装设在开关S2处的FTU没有故障电流流过,此时自动化系统将确认该故障发生在S1与S2之间,快速跳开S1和S2实现故障隔离并合上线路出口的断路器,最后合上联络开关S3完成向非故障区域的恢复供电。

这种依赖通信系统和FTU实现的馈线自动化是配电网自动化的基础,对于配电系统的运行与监控是十分重要和必要的。

2.配电网故障定位系统是一个实时在线的处理系统
所有的故障信息大多来自于户外的FTU通信装置,其工作环境恶劣、温差变化范围大,而且大多装在电力线柱上或配电柜内,要承受高电压、电流、雷电等干扰因素;配电网的通信点多且分散,很难采用同一种通信方式解决问题,在实际应用中,一般都采用混合的通讯方式,再加之开关节点松动、FTU本身的误判等因素的存在,配电网故障信息受干扰或丢失的可能性必然存在。

对于配电网故障定位矩阵算法,当各FTU的上传信息有误时往往会出现误判,导致事故
范围扩大,停电时间延长,直接降低了供电可靠性。

因此研究一种具有较强容错性的算法是配电网故障定位研究中迫切需要解决的问题。

寻优算法具有较高的容错能力,当故障信息有少许畸变时,依然能准确判断出故障发生区域。

寻优算法因计算量比直接算法大,在速度上要慢于矩阵算法,因此开发出满足在线计算要求的寻优算法具有重要价值。

寻优算法的实质是找出一个网络中各设备状态(故障,或非故障)的假设,使之最能解释FTU上传的故障信息。

而配电网故障定位的寻优算法,实际上也是一个组合优化问题,就是要找到一个包含配电网中各设备状态的最佳组合,使之与FTU上传的故障信息最吻合。

四、配电网优化及重构
配电网优化重构是指配电网正常运行时,根据负荷的实时分布情况决定网络当前的理想运行方式,将当前的实际运行方式与理想的运行方式进行比较,决策出一系列的开关操作。

通过执行这些开关操作,调整配电网的运行结构,也就是强制改变各负荷的供电路径,使配电网处于优化的运行状态[3]。

配电网优化重构可降低损耗,节约能源,提高供电质量和供电可靠性,改善电压分布和功率分布,延长电力设备的使用寿命,可带来巨大的经济效益和社会效益。

通过网络重构,一方面平衡负荷,消除过载,提高供电电压质量;另一方面降低网络损耗,提高系统的经济性。

网络重构是提高配电系统安全性和经济性的重要手段,也是配电管理系统的重要内容。

从数学角度来看,配电网优化重构是一个多目标、多约束、非线性、离散的优化组合问题,典型的配电网有成百上千的开关,如用穷举法来分析配电网各种运行结构下的目标函数和约束条件需要花大量的时间,甚至不可能实现,会产生“组合爆炸”。

为避免此问题,必须采取一些启发信息和简化措施。

目前解决配电网优化重构的主要方法有:数学优化方法、启发式方法、近全局寻优方法和人工智能方法。

五、无功/电压控制及优化
在后台系统的支持下,通过对电容器和有载调压配电变压器等分布式无功电源的控制,可以实现全网的无功/电压控制,这不但可以降低网损,而且可以实现对电能质量的补偿。

进行无功优化,使电力系统在满足无功负荷需求和电压水平要求的前提下,充分发挥现有的各种调压措施的作用,寻求合理的无功补偿点和最佳补偿容量,使费用最低;对电力系统安全经济运行有重要的意义。

从数学上讲,无功优化是一个复杂的非线性、非连续优化问题,其目标函数往往不能表达成控制变量的显式函数。

由于无功优化问题的重要性,各国学者开展了大量的研究。

六、总结
最优控制理论可以说已经广泛应用到电力系统的很多领域,而在用户级别的配网领域,由于涉及到经济指标等因素,也显得尤为重要。

每一种应用都可以有
不同算法,而每种算法都有自己各自的优缺点,并不存在一种绝对优越的算法。

在实际应用方面,选择何种算法或算法组合,如何提高算法的计算速度以满足实时在线的要求,特别是在当今电力市场环境下,仍然是一项具有挑战性的课题。

参考文献
[1]胡寿松.最优控制理论与系统[M].科学出版社,2005,9.
[2]万国成,郭晓玉,任震.配网馈线上分段开关的设置[J].继电器,2002,30(11):10-12.
[3]李勇强.关于配电网重构优化算法的分析[J].工艺与设备,2007,8(下旬刊).。

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