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復(fù)雜非線性滯后動(dòng)力系統(tǒng)分析與綜合問(wèn)題是控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本項(xiàng)目主要取得如下創(chuàng)新成果： 1、非線性滯后動(dòng)力系統(tǒng)的魯棒控制。主要研究狀態(tài)信息延遲下非線性系統(tǒng)的魯棒控制問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)和泛函，很好地解決了一直以來(lái)困擾控制領(lǐng)域的嚴(yán)格反饋結(jié)構(gòu)非線性滯后控制難題。對(duì)于一般結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng)，提出了反饋控制設(shè)計(jì)框架，克服了現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于滯后項(xiàng)的強(qiáng)假設(shè)條件。  2、非線性關(guān)聯(lián)滯后大系統(tǒng)的分散協(xié)調(diào)控制。提出了強(qiáng)非線性關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)下大系統(tǒng)的分散自適應(yīng)反饋控制器設(shè)計(jì)方法，解決了非匹配模型跟隨控制難題，為強(qiáng)耦合滯后大系統(tǒng)的分散控制問(wèn)題提供了完整的解決方案。 3、滯后系統(tǒng)智能控制和網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)。提出了非線性滯后系統(tǒng)的無(wú)記憶智能控制設(shè)計(jì)理論與方法。給出了非對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遙操作系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)方法，建立了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)、控制器參數(shù)和系統(tǒng)性能的顯性表達(dá)式。 4、應(yīng)用基礎(chǔ)研究：提出了化合反應(yīng)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)方法，同時(shí)構(gòu)建了工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)。 研究成果在大型高爐建模與節(jié)能減排優(yōu)化控制、惡劣工業(yè)環(huán)境下無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化控制、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用。

已有樣品/n電力系統(tǒng)新能源發(fā)電特性多維度分析軟件是依據(jù)我國(guó)新能源分布特點(diǎn)和新能源出力特性而開(kāi)發(fā)的一個(gè)電力系統(tǒng)新能源分析軟件。軟件主要包括新能源出力多維度分析以及新能源場(chǎng)景生成兩大功能。該軟件在考慮地區(qū)負(fù)荷特性的前提下，對(duì)原始發(fā)電出力數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)了多時(shí)間尺度、多空間尺度、多樣本類(lèi)型下新能源出力特性多維度分析，完成了新能源日出力場(chǎng)景篩選聚類(lèi)及運(yùn)行模擬格式下新能源發(fā)電場(chǎng)景的生成。新能源特性多維度分析包括指標(biāo)維度、時(shí)

1 成果簡(jiǎn)介狀態(tài)估計(jì)是電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)的核心，可檢測(cè)辨識(shí) SCADA 中的壞數(shù)據(jù)，為能量管理系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用功能提供完整、可靠的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的 WLS 估計(jì)方法在量測(cè)誤差服從正態(tài)分布時(shí)為最小方差無(wú)偏估計(jì)，但實(shí)際量測(cè)分布與正態(tài)分布相去甚遠(yuǎn)，且壞數(shù)據(jù)的出現(xiàn)幾乎不可避免，此時(shí) WLS 估計(jì)效果不夠理想。基于測(cè)量不確定度的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法借助測(cè)量不確定度概念進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，不追求估計(jì)值對(duì)量測(cè)值的精確擬合，而是求解使最多量測(cè)估計(jì)值位于測(cè)量不確定度確定的區(qū)間內(nèi)的狀態(tài)作為估計(jì)結(jié)果，可自動(dòng)檢測(cè)辨識(shí)壞數(shù)據(jù)，具有強(qiáng)抗差性。利用現(xiàn)代內(nèi)點(diǎn)法求解非線性估計(jì)問(wèn)題，收斂性好，計(jì)算速度快；無(wú)需進(jìn)行不良數(shù)據(jù)校驗(yàn)、權(quán)重因子設(shè)置，調(diào)試和維護(hù)簡(jiǎn)單。2 應(yīng)用說(shuō)明基于測(cè)量不確定度的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)可實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)連續(xù) 7×24 小時(shí)在線穩(wěn)定運(yùn)行；正常情況下?tīng)顟B(tài)估計(jì)算法合格率較傳統(tǒng) WLS 估計(jì)方法提高 5%，收斂率達(dá)到 99%以上，可用率達(dá)到 100%；各種數(shù)據(jù)接口功能完善，狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型接口滿(mǎn)足 IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口兼容 E 格式等通用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)交換穩(wěn)定可靠；計(jì)算速度高，滿(mǎn)足在線應(yīng)用要求；免維護(hù)。 此外，狀態(tài)估計(jì)還具有以下功能： l 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能，如檢測(cè)支路過(guò)載、電壓或注入量越限等； l 量測(cè)系統(tǒng)監(jiān)視功能，即根據(jù)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果跟蹤記錄遙測(cè)異常出現(xiàn)的時(shí)間和被檢測(cè)出 的次數(shù)，跟蹤記錄遙測(cè)狀態(tài)不更新出現(xiàn)的時(shí)間，根據(jù)給定的門(mén)檻值按誤差大小篩選列出電網(wǎng)中最差的遙測(cè)量及其相關(guān)的狀態(tài)； l 友好的用戶(hù)圖形界面，對(duì)估計(jì)結(jié)果及各種監(jiān)視功能進(jìn)行有效可視化，方便調(diào)度員監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)并發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。 l 基于測(cè)量不確定度的狀態(tài)估計(jì)可用于各級(jí)電網(wǎng)公司控制中心的能量管理系統(tǒng)，功能完善的各種數(shù)據(jù)接口使得此狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)可與電網(wǎng)已有能量管理系統(tǒng)進(jìn)行有效而可靠的數(shù)據(jù)交換。3 效益分析與同類(lèi)電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)軟件相比，基于測(cè)量不確定度的狀態(tài)估計(jì)軟件具有更強(qiáng)的抗差性，合格率、收斂率、可用率高，可更有效檢測(cè)辨識(shí) SCADA 中的壞數(shù)據(jù)，為能量管理系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用功能其他應(yīng)用功能提供完整、可靠的電網(wǎng)熟數(shù)據(jù)，從而保證對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有效實(shí)時(shí)監(jiān)視，保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。 功能完善的各種數(shù)據(jù)接口方便與現(xiàn)有能量管理系統(tǒng)的兼容；計(jì)算速度可實(shí)現(xiàn)在線應(yīng)用； 估計(jì)系統(tǒng)免維護(hù)，可節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，且使實(shí)際工程應(yīng)用更加方便。

1 成果簡(jiǎn)介隨著電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模和復(fù)雜性的提高，電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會(huì)進(jìn)步的作用越來(lái)越大，安全運(yùn)行問(wèn)題也將更加突出。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)的總體技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家特別是與美國(guó)相比有很大差距。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，電氣主設(shè)備和線路故障率較高，部分電網(wǎng)電源供應(yīng)緊張，應(yīng)付電網(wǎng)突發(fā)事件的運(yùn)行備用不足。提高電網(wǎng)可靠性、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行已成為世界各國(guó)電力系統(tǒng)的迫切要求， 所以，對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的研究具有十分重要的意義。開(kāi)發(fā)一個(gè)操作方便的可靠性評(píng)估軟件包對(duì)指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度有非常重要的意義。 電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性在線評(píng)估預(yù)警軟件（ ORET）利用氣象、地震和水利等部門(mén)的數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控/能量管理系統(tǒng)（ SCADA/EMS）獲得的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)為運(yùn)行人員提供定性和定量的指導(dǎo)。 軟件特點(diǎn)： 可靠性評(píng)估按照使用目的，通常可以分為規(guī)劃可靠性和運(yùn)行可靠性?xún)纱箢?lèi)。規(guī)劃可靠性一般用于分析比較不同的規(guī)劃方案，為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供指導(dǎo)意見(jiàn)。規(guī)劃可靠性評(píng)估使用元件的長(zhǎng)期平均故障率，不考慮實(shí)施運(yùn)行情況，要求計(jì)算精度高，但不刻意要求計(jì)算速度。運(yùn)行可靠性根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，指導(dǎo)電網(wǎng)的調(diào)度和實(shí)時(shí)控制。運(yùn)行可靠性評(píng)估使用元件的實(shí)時(shí)運(yùn)行故障率，并考慮不同元件所處位置、天氣等信息，對(duì)計(jì)算結(jié)果絕對(duì)值的精度要求不高，對(duì)計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)變化的準(zhǔn)確度要求較高，同時(shí)對(duì)計(jì)算速度要求苛刻。目前，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控/能量管理系統(tǒng)（ SCADA/EMS）的逐漸完善和成熟，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性評(píng)估提供了可能性。 本軟件在 Windows 操作系統(tǒng)下，采用 Visual C++ 6.0 開(kāi)發(fā)了可靠性評(píng)估軟件包，包括規(guī)劃可靠性和運(yùn)行可靠性?xún)煞N功能，可以分別用于不同的用途。電網(wǎng)運(yùn)行人員可以通過(guò)曲線的方式實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。 軟件的主要優(yōu)點(diǎn)有：具有圖形化界面，并且支持 BPA、 PSASP、 PSSE 等各種電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式的導(dǎo)入。實(shí)時(shí)反映運(yùn)行條件變化對(duì)元件停運(yùn)率和系統(tǒng)可靠性水平的影響。變精度快速排序算法，實(shí)現(xiàn)在線快速預(yù)警功能，縮短了嚴(yán)重故障狀態(tài)的可靠性預(yù)警時(shí)間，避免了巨大的計(jì)算量和計(jì)算時(shí)間，并為調(diào)度員爭(zhēng)取了寶貴的決策時(shí)間。具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能，能在運(yùn)行過(guò)程中將計(jì)算結(jié)果記錄下來(lái)。并能通過(guò)曲線的形式與 歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。基于三維曲面繪制技術(shù)和動(dòng)態(tài)著色技術(shù)的可視化方法，如圖 2 所示，將計(jì)算中所產(chǎn)生的可靠性信息轉(zhuǎn)變成直觀的以圖形或圖像形式表示的信息，使調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行可靠性有形象而全面的了解。圖 1 可靠性軟件界面圖 2 可視化輸出技術(shù)2 技術(shù)指標(biāo)清華大學(xué)通過(guò)多年的研究積累以及在國(guó)家 973 計(jì)劃的支持下，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性展開(kāi)了全面的研究，開(kāi)發(fā)出來(lái)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性在線評(píng)估預(yù)警軟件。本軟件適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警和輔助決策，為電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度的實(shí)時(shí)可靠性評(píng)估提供了定量的指導(dǎo)。關(guān)鍵方法和關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并于 2009 年 10 月通過(guò)了國(guó)家 973 計(jì)劃項(xiàng)目驗(yàn)收。3 效益分析本軟件的推廣應(yīng)用前景良好，適用于從區(qū)調(diào)、省調(diào)（市調(diào)）到網(wǎng)調(diào)不同調(diào)度部門(mén)的具體要求， 對(duì)提高電網(wǎng)可靠性、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行有重要意義。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于改進(jìn)差分進(jìn)化(IDE)算法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化方法。包括以下步驟：建立電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化模型；輸入電網(wǎng)參數(shù)，形成初始種群，計(jì)算種群所有個(gè)體的適應(yīng)度；對(duì)種群個(gè)體按適應(yīng)度從大到小排序，設(shè)定前Ns個(gè)個(gè)體為優(yōu)良群體；以?xún)?yōu)良群體為基向量，引導(dǎo)群體變異操作；提取優(yōu)良群體信息，以此確定個(gè)體各維變量的交叉概率，指導(dǎo)種群的交叉操作，生成試驗(yàn)向量；比較試驗(yàn)向量與目標(biāo)個(gè)體的適應(yīng)度，優(yōu)者成為下一代個(gè)體，從而生出新一代群體。本發(fā)明的方法收斂速度快、計(jì)算精度高、穩(wěn)定性好、能有效地求解電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題，可用于電力系統(tǒng)提高電力系統(tǒng)輸電效率、降低網(wǎng)絡(luò)損耗配置實(shí)時(shí)性運(yùn)行控制中。

本發(fā)明公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)故障錄波回放方法，采用雙 Picturebox 交互繪圖，其中畫(huà)布 Picturebox1 用于繪制波形圖， Picturebox2 用于繪制放大矩形框和定位光標(biāo)，并且采用雙緩沖技術(shù)， 在繪制多面板、多通道時(shí)，先將所有面板繪制在緩沖區(qū)里，然后一次 性在 Picturebox 上繪制；顯示全局圖時(shí)，減小采樣率；查看局部時(shí)， 按真實(shí)采樣點(diǎn)數(shù)繪制；波形放大平移后，只繪制用戶(hù)可見(jiàn)時(shí)間區(qū)間內(nèi) 的點(diǎn)。這樣可以避免在繪制放大矩形框或拖動(dòng)光標(biāo)時(shí)不斷重繪波形圖， 提高流暢度。 

本發(fā)明公開(kāi)了一種三相電力系統(tǒng)的鎖相方法，包括步驟：將采 樣得到的三相電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波后得到三相電壓信號(hào)中的直流分 量；將采樣得到的三相電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換后得到三相電壓 信號(hào)中的基波分量的幅值；對(duì)三相電壓信號(hào)進(jìn)行歸一化運(yùn)算，得到幅 值為 1 且不含直流分量的三相電壓值；將三相電壓值和鎖相環(huán)輸出的 相位值θ進(jìn)行 DQ 坐標(biāo)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的 q 軸分量 Uq；將 Uq 進(jìn)行環(huán)路濾波處理后得到角頻率值；將角頻率值與初始角頻率進(jìn)行 求和運(yùn)算得到角頻率，并對(duì)角頻率進(jìn)行積分運(yùn)算得到鎖相環(huán)輸出的

一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)、貫徹能源安全新戰(zhàn)略的主要舉措。為應(yīng)對(duì)由新能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)所參與或引發(fā)的覆蓋次同步頻帶到高頻帶的寬泛范圍的振蕩現(xiàn)象，本技術(shù)主要研究適用于電力電子化電力系統(tǒng)的廣義穩(wěn)定器技術(shù)。 現(xiàn)有技術(shù)的痛點(diǎn)問(wèn)題是：1、新能源發(fā)電裝置并入電力系統(tǒng)后由于其多時(shí)間尺度控制，振蕩特征呈現(xiàn)寬頻振蕩和振蕩頻率漂移的特征；2、新能源發(fā)電裝置實(shí)際工況不確定性導(dǎo)致控制結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作模式多變，系統(tǒng)振蕩模式、振蕩頻率、阻尼特征隨之改變。