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基于启发式遗传算法的舰船电力系统网络重构研究 被引量:53
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作者 杨秀霞 张晓锋 +1 位作者 张毅 陈迎春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期42-46,共5页
舰船电力系统(SPS)的网络重构是恢复系统故障、提高舰船生命力的重要途径之一。在满足各种运行约束条件下,快速地恢复因战斗受损的负荷供电是一典型的非线性整数规划问题。该文建立了重构数学模型,并提出了一种启发式遗传算法对其进行求... 舰船电力系统(SPS)的网络重构是恢复系统故障、提高舰船生命力的重要途径之一。在满足各种运行约束条件下,快速地恢复因战斗受损的负荷供电是一典型的非线性整数规划问题。该文建立了重构数学模型,并提出了一种启发式遗传算法对其进行求解,以启发式算法结果为初始种群,有效地提高了收敛速度。根据SPS的特点,重要负载都需两路(正常和备用路径)供电,对遗传算法的编码方式采用了新的针对负荷的0,1,2编码。提出了以扩展矩阵法对重构时支路的连通性及容量约束进行检验,极大地减小了计算复杂度。算例结果表明上述方法是可行、有效的。 展开更多
关键词 舰船 电力系统 网络重构 启发式遗传算法 非线性整数规划 供配电网络
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基于知识图谱的配电网故障辅助决策研究 被引量:47
2
作者 王骏东 杨军 +3 位作者 裴洋舟 詹祥澎 周挺 谢培元 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期2101-2112,共12页
调度决策知识存在于调度规程等文本文件、数据库以及专家经验中,调度员在故障处理时需要依赖大量的专业知识支撑、历史和实时电网态势感知,并根据情况变化在短时间内做出最优决策。针对调度知识复杂,调度决策实时性高等需求,提出了一种... 调度决策知识存在于调度规程等文本文件、数据库以及专家经验中,调度员在故障处理时需要依赖大量的专业知识支撑、历史和实时电网态势感知,并根据情况变化在短时间内做出最优决策。针对调度知识复杂,调度决策实时性高等需求,提出了一种基于知识图谱的配电网故障辅助决策方法,利用电网调度规则、故障预案以及人工经验知识构建包含调度知识、故障处理知识、业务流程知识的故障调度知识图谱,构建以电网拓扑结构形成的知识表征,将故障预案及故障处理案例以事件簇形式进行关联。结合人工智能标记语言(artificial intelligence markup language,AIML)和图算法,实现配电网调度故障的辅助知识问答、案例匹配以及业务推荐等,通过故障反馈信息和实时决策场景完成多目标的配电网重构策略生成。最后,研发了具有友好交互性的故障调度辅助决策应用系统,并已在湖南长沙市配电网在线投运,验证了所提推荐算法及交互策略的有效性,表明该系统能够给调控人员提供快速、智能、准确的辅助决策支持。 展开更多
关键词 知识图谱 配电网 辅助决策 智能问答 故障重构 二阶锥规划
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基于梯度DPSO算法在舰船电力系统网络重构 被引量:13
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作者 王锡淮 李军军 肖健梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期140-145,共6页
综合考虑各级负载的供电恢复与最少开关操作数,建立了舰船电力系统故障恢复模型。针对微粒群优化算法,通过增加离散化过程,提出了一种具有普适性的离散化方法。结合微粒群寻优过程中的梯度信息,对算法迭代过程进行了分析,构造出一种基... 综合考虑各级负载的供电恢复与最少开关操作数,建立了舰船电力系统故障恢复模型。针对微粒群优化算法,通过增加离散化过程,提出了一种具有普适性的离散化方法。结合微粒群寻优过程中的梯度信息,对算法迭代过程进行了分析,构造出一种基于梯度法的离散化微粒群优化算法,提高了收敛速度。舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的故障恢复方案,并具有优良的收敛性能。 展开更多
关键词 舰船电力系统 微粒群优化 梯度 故障重构
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模块化综合系统的重构设计 被引量:9
4
作者 杨斌 《电讯技术》 北大核心 2009年第6期45-48,共4页
航空电子的模块化综合是提升系统综合性能的重要途径之一,重构是模块化综合系统的关键技术。对模块化综合系统的两重构形态(故障重构和功能重构)进行了详细阐述,基于模块化综合系统的体系结构,以面向对象的系统分析方法,提出了一种重构... 航空电子的模块化综合是提升系统综合性能的重要途径之一,重构是模块化综合系统的关键技术。对模块化综合系统的两重构形态(故障重构和功能重构)进行了详细阐述,基于模块化综合系统的体系结构,以面向对象的系统分析方法,提出了一种重构的顶层设计、故障检测和隔离、重构逻辑的设计方法,并对重构的关键要素进行了系统性探讨。 展开更多
关键词 航空电子系统 模块化综合系统 重构系统 功能重构 故障重构
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考虑光伏和负荷随机性的含柔性开关配电网故障重构 被引量:10
5
作者 史训涛 柯清派 +2 位作者 袁智勇 雷金勇 郭祚刚 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2020年第7期56-61,共6页
柔性开关(soft open point,SOP)是提升配电网灵活性的重要设备,传统的含SOP配电网故障重构方法假设故障后的负荷和分布式电源出力均为定值,容易导致重构方案无法满足配电网运行约束条件。本文考虑光伏和负荷的不确定性,提出了含柔性开关... 柔性开关(soft open point,SOP)是提升配电网灵活性的重要设备,传统的含SOP配电网故障重构方法假设故障后的负荷和分布式电源出力均为定值,容易导致重构方案无法满足配电网运行约束条件。本文考虑光伏和负荷的不确定性,提出了含柔性开关(SOP)的配电网故障重构方法。首先,提出了基于电压灵敏度的含SOP配电网的概率潮流快速计算方法;其次,以失电负荷最少和网损最小为目标,建立了考虑分布式电源和负荷随机性的含SOP配电网故障重构模型,采用遗传算法进行求解;最后,通过33和69节点配电系统验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 故障重构 柔性开关 概率潮流 配电网 光伏
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改进差分进化算法在舰船电力系统网络重构中的应用 被引量:9
6
作者 王丛佼 王锡淮 肖建梅 《船舶工程》 北大核心 2013年第6期55-59,67,共6页
针对舰船电力系统的网络重构,建立了以负载恢复量、开关操作数和发电机效率均衡为多优化目标的舰船电力系统故障恢复模型,提出了一种带自适应离散断点算子和动态变异、交叉因子的改进离散差分进化算法进行求解。改进后的算法能有效地提... 针对舰船电力系统的网络重构,建立了以负载恢复量、开关操作数和发电机效率均衡为多优化目标的舰船电力系统故障恢复模型,提出了一种带自适应离散断点算子和动态变异、交叉因子的改进离散差分进化算法进行求解。改进后的算法能有效地提高收敛速度,并克服传统差分进化算法收敛精度不高、易陷入局部最优的问题。舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的系统重构方案,并具有较好的优化性能。 展开更多
关键词 舰船电力系统 离散差分进化算法 自适应 故障重构
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汽车侧倾角速度传感器的故障诊断和重构 被引量:8
7
作者 王德军 宋石尧 王晰聪 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2015年第2期144-152,共9页
针对汽车侧倾角速度传感器故障对控制系统的影响问题,提出了一种基于模型的故障诊断和故障重构方法,并给出了系统的理论证明。对于满足Lipchitz条件的多输入多输出非线性系统,可应用带有模型不确定性的一维线性状态方程作为其等效模型,... 针对汽车侧倾角速度传感器故障对控制系统的影响问题,提出了一种基于模型的故障诊断和故障重构方法,并给出了系统的理论证明。对于满足Lipchitz条件的多输入多输出非线性系统,可应用带有模型不确定性的一维线性状态方程作为其等效模型,进行传感器的故障诊断。并在此基础上应用经典的观测器理论设计了残差生成器,通过特征结构配置的方法,证明了模型不确定性、执行器故障和干扰可以实现在残差中的完全去耦。采用整车的八自由度模型进行Simulink仿真,结果证明了结论的有效性。与其他方法相比,笔者算法得到的残差具有很强的鲁棒性,重构出的传感器信号具有很高的精度。 展开更多
关键词 故障诊断 故障重构 基于模型 李普希茨 传感器 特征结构配置
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临近空间无人飞行器多余度容错导航系统设计 被引量:7
8
作者 吴永亮 蔡亚男 +2 位作者 宝音贺西 熊立川 刘盛川 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期91-98,共8页
临近空间无人飞行器导航系统的故障直接影响到飞行器的任务执行和飞行安全,因此必须能够长时间地保持稳定性和精确性,为达到此目的必须设计由惯性导航、卫星导航等多种导航传感器组成的多源多余度容错导航系统,提高系统的可靠性。针对... 临近空间无人飞行器导航系统的故障直接影响到飞行器的任务执行和飞行安全,因此必须能够长时间地保持稳定性和精确性,为达到此目的必须设计由惯性导航、卫星导航等多种导航传感器组成的多源多余度容错导航系统,提高系统的可靠性。针对临近空间飞行器制导控制对导航信息的需求,提出了一种标准的三余度导航系统架构,并设计了采用新型加权平均表决子算法,具备故障检测和隔离以及故障重构功能的容错重构算法,构建了适用于临近空间无人飞行器的多余度容错导航系统,通过实测试验数据仿真验证了容错导航系统的性能,展示了系统一次故障工作的故障容错能力。所研究内容也可被其他类型的无人飞行器借鉴和参考。 展开更多
关键词 临近空间无人飞行器 导航系统 故障检测 故障隔离 容错重构
原文传递
考虑高比例分布式光伏接入配电网的故障重构 被引量:8
9
作者 张有兵 顾益娜 +1 位作者 肖传亮 赵波 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期38-44,共7页
高比例分布式光伏的接入使得配电网故障重构中更易出现过电压节点.对此建立了含高比例分布式光伏的配电网系统模型,并进行了分析,得出故障区节点电压的波动不仅与联络开关和光伏的位置,还与光伏容量及负荷的大小有关,但是其他区域只与... 高比例分布式光伏的接入使得配电网故障重构中更易出现过电压节点.对此建立了含高比例分布式光伏的配电网系统模型,并进行了分析,得出故障区节点电压的波动不仅与联络开关和光伏的位置,还与光伏容量及负荷的大小有关,但是其他区域只与负荷有关.针对配电网供电恢复后可能存在节点过电压的情况,基于灵敏度矩阵找到引起节点过电压的光伏接入节点,采用光伏逆变器的Volt/Var 6点法对其进行调节,运用改进的支路交换法以网损最小为目标对配电网进行了优化,利用Open DSS对IEEE33节点配电网系统进行仿真验证. 展开更多
关键词 高比例分布式光伏 过电压 故障重构 支路交换法
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基于小波包分析和Elman神经网络的军用电源智能故障诊断 被引量:6
10
作者 柯炎 樊波 +1 位作者 谢一静 吕伟 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期66-72,共7页
军用电源作为地空导弹系统的供电设备,其可靠运转关系到地空导弹系统作战效能的发挥。为实现地空导弹电源逆变器的故障诊断与容错运行,将小波包分解与Elman神经网络结合进行故障特征提取及故障辨识,并应用于地空导弹静变电源的故障诊断... 军用电源作为地空导弹系统的供电设备,其可靠运转关系到地空导弹系统作战效能的发挥。为实现地空导弹电源逆变器的故障诊断与容错运行,将小波包分解与Elman神经网络结合进行故障特征提取及故障辨识,并应用于地空导弹静变电源的故障诊断。在准确诊断出故障的基础上,利用故障隔离切换电路,隔离故障桥臂,投入备用桥臂,保证静变电源继续正常运行。故障诊断和故障重构仿真的效果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 三相逆变器 故障诊断 故障重构 小波包 ELMAN神经网络
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一种高密度磁场电磁搅拌电源的容错方法 被引量:5
11
作者 向新星 罗安 +1 位作者 黎燕 陈燕东 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期62-70,共9页
提出了一种高密度磁场电磁搅拌系统电源的容错拓扑结构及其容错控制策略,以提高系统的可靠性和稳定性。首先分析了所提高密度磁场电磁搅拌系统的原理。其次分别对电磁搅拌电源的前级三相整流器和后级两相正交逆变器进行了容错拓扑结构... 提出了一种高密度磁场电磁搅拌系统电源的容错拓扑结构及其容错控制策略,以提高系统的可靠性和稳定性。首先分析了所提高密度磁场电磁搅拌系统的原理。其次分别对电磁搅拌电源的前级三相整流器和后级两相正交逆变器进行了容错拓扑结构的设计,容错空间大,从结构上提高电磁搅拌电源的可靠性。并提出了脉冲重置方法,结合前后级各自的控制方法,形成容错控制策略,使得容错电磁搅拌电源在故障前后不需转换控制算法,从控制算法上提高电磁搅拌电源的可靠性。通过仿真和实验验证了所提容错电磁搅拌电源拓扑及其容错控制策略的正确性。 展开更多
关键词 电磁搅拌 三相整流器 两相正交逆变器 容错 故障重构
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具备故障重构能力的双极直流接口变换器最优运行区域 被引量:1
12
作者 滕百川 马建军 +1 位作者 朱淼 方华松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3998-4011,I0021,共15页
中低压直流配电系统中,现有的双极直流接口变换器通常无法在进入单极运行模式下实现故障阻断与重构功能。基于一种互联分布式电源与双极直流系统的故障重构型直流接口变换器拓扑,分析单双极性运行模式的工作性能。在正常的双极运行模式... 中低压直流配电系统中,现有的双极直流接口变换器通常无法在进入单极运行模式下实现故障阻断与重构功能。基于一种互联分布式电源与双极直流系统的故障重构型直流接口变换器拓扑,分析单双极性运行模式的工作性能。在正常的双极运行模式下,变换器通过最小峰值电流控制策略,实现开关器件电流应力有效降低。在短路故障导致的单极运行模式下,变换器通过故障重构策略与恒功率传输控制策略,消除短路故障对正常端口的不利影响,维持关键负荷的连续供电。同时给出变换器在单双极模式的优化控制策略下的软开关运行区域,从而精确刻画出变换器的最优运行区域。实验结果证明理论分析的正确性,研究工作有助于指导中低压直流配电系统的工程实践。 展开更多
关键词 直流接口变换器 多重移相调制 故障重构 最小峰值电流控制 恒功率传输控制 直流配电
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基于改进的无尺度网络的高斯动态粒子群优化算法在舰船电网故障重构中的应用 被引量:5
13
作者 陈洋 刘彦呈 王川 《上海海事大学学报》 北大核心 2017年第1期79-83,共5页
针对当前优化算法在处理大规模舰船电网重构问题时易陷于局部极值的缺点,提出一种基于改进的无尺度网络的高斯动态粒子群优化(Gaussian Dynamic Particle Swarm Optimization,GDPSO)算法.该算法融合无尺度网络理论与种群拓扑结构,采用... 针对当前优化算法在处理大规模舰船电网重构问题时易陷于局部极值的缺点,提出一种基于改进的无尺度网络的高斯动态粒子群优化(Gaussian Dynamic Particle Swarm Optimization,GDPSO)算法.该算法融合无尺度网络理论与种群拓扑结构,采用改进的无尺度网络BA模型随机地逐渐增加种群拓扑规模,增加种群多样性,提高种群跳出局部极值的能力.以某20节点和扩充为60节点的舰船电网为例进行故障后重构测试.结果表明,该算法对多维度舰船电网重构有效. 展开更多
关键词 舰船电网 故障重构 高斯动态粒子群优化 无尺度网络
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汽车空调系统中电机传感器的滑模故障诊断方法 被引量:4
14
作者 范中心 汤晓东 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2020年第8期43-49,共7页
基于鲁棒观测器,研究了在汽车空调的控制系统中电机速度传感器故障诊断与重构技术的应用方法。引入滤波器将传感器故障转化为伪执行器故障情况,得到包含原系统和传感器故障的增广系统。设计了鲁棒滑模观测器用于传感器的状态估计,以滑... 基于鲁棒观测器,研究了在汽车空调的控制系统中电机速度传感器故障诊断与重构技术的应用方法。引入滤波器将传感器故障转化为伪执行器故障情况,得到包含原系统和传感器故障的增广系统。设计了鲁棒滑模观测器用于传感器的状态估计,以滑模观测器的输出误差注入信号为基础,对故障信号进行重构。仿真结果表明:该方法能重构传感器故障,且对干扰有较好的鲁棒性,将其应用于汽车空调系统是可行的。 展开更多
关键词 汽车空调 传感器故障 故障重构 滑模观测
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基于差分运算的望远镜驱动系统非预期故障重构方法
15
作者 邓壮壮 杨世海 +2 位作者 李运 徐灵哲 刘睿强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期267-274,共8页
极端环境下的望远镜驱动系统永磁同步电机传感器容易面临非预期故障,导致系统观测性能下降,甚至可能造成望远镜停机。在这种情况下,提出一种用于望远镜驱动系统电流传感器的故障重构方法,主要包含故障检测、隔离和重构等几个方面。其中... 极端环境下的望远镜驱动系统永磁同步电机传感器容易面临非预期故障,导致系统观测性能下降,甚至可能造成望远镜停机。在这种情况下,提出一种用于望远镜驱动系统电流传感器的故障重构方法,主要包含故障检测、隔离和重构等几个方面。其中,故障检测由三阶级联差分运算完成,对不同的故障类型、即使微小故障也能有很好的鲁棒性;决策逻辑电路根据故障检测提供的故障信号flag执行隔离操作;Switches开关根据隔离动作选择合适的电流,以达到故障重构目的。仿真试验表明,该方法从故障状态切换到健康状态是平稳的,且不影响系统的动态性能,确保驱动系统的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 望远镜驱动系统 永磁同步电机 非预期故障 故障重构 差分运算
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计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估方法 被引量:3
16
作者 王守相 高嘉佐 +1 位作者 赵倩宇 张丙杰 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期79-86,共8页
配电网短期可靠性可有效反映系统的运行风险,而分布式电源出力变化、网络重构与信息系统状态都是其重要影响因素。为此,提出了计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估模型和方法。首先构建基于马尔可夫过程的配电网元件短期... 配电网短期可靠性可有效反映系统的运行风险,而分布式电源出力变化、网络重构与信息系统状态都是其重要影响因素。为此,提出了计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估模型和方法。首先构建基于马尔可夫过程的配电网元件短期停运模型,然后建立考虑故障重构与信息物理耦合的有源配电网故障后最优负荷削减模型,提出基于有向虚拟多商品流模型的考虑故障重构与孤岛划分的最优负荷削减策略,建立适用于故障重构与孤岛划分的辐射状拓扑约束以及考虑信息系统对配电网支撑作用的信息约束,实现对故障后果的精确分析。在此基础上,提出基于模型驱动的有源配电网短期可靠性评估方法,并进一步针对基于模型驱动的方法所存在的快速性不足缺点,采用“离线建模,在线评估”思想,提出基于最小二乘支持向量机的改进短期可靠性快速评估方法,实现了短期可靠性的快速评估。基于算例分析了负荷削减策略、分布式电源出力、信息物理耦合对系统可靠性的影响,验证了所提方法的有效性以及所提负荷削减策略对可靠性提升的优越性。 展开更多
关键词 有源配电网 信息约束 故障重构 短期可靠性评估 最小二乘支持向量机
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基于改进灰狼优化算法的舰船电力系统故障重构 被引量:3
17
作者 张馨悦 肖健梅 王锡淮 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期251-259,共9页
[目的]为了更好地分析和解决舰船电力系统故障重构问题,并建立以负载失电量、开关操作次数为优化目标的舰船电力系统故障重构模型,提出一种改进灰狼优化算法来对其求解。[方法]针对灰狼优化算法的不足,首先加入Tent混沌映射;其次,用余... [目的]为了更好地分析和解决舰船电力系统故障重构问题,并建立以负载失电量、开关操作次数为优化目标的舰船电力系统故障重构模型,提出一种改进灰狼优化算法来对其求解。[方法]针对灰狼优化算法的不足,首先加入Tent混沌映射;其次,用余弦函数改进收敛因子,使收敛因子初期维持较大的值缓慢减小,后期提高衰减速率;然后,加入非支配排序和拥挤度计算改进决策狼选择策略;最后,将灰狼个体进行离散化处理,使其可用于舰船电力系统故障重构问题。[结果]舰船电力系统网络故障重构算例表明,在负载和发电机故障这两种情况下,所提方法得到的Pareto解集中负载失电量、重构开关操作次数与改进差分进化算法、改进粒子群算法及改进遗传算法相比均较小,并在最佳迭代次数即寻优速度上具有一定的优势。[结论]所提方法能获得更好的系统重构方案,可克服传统灰狼优化算法收敛速度慢、初始化种群多样性较差、容易陷入局部最优等问题,更好地保证舰船安全稳定的运行。 展开更多
关键词 舰船电力系统 故障重构 多目标优化 灰狼优化算法
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考虑源荷不确定性的主动配网智能开关故障重构
18
作者 沈兴杰 陈沛 +2 位作者 靳方超 闫崇松 张磐 《机械与电子》 2024年第9期57-64,共8页
针对源荷不确定环境下主动配网重构问题,提出了一种考虑源荷不确定性的主动配网智能开关故障重构方法。该方法采用机会约束表达了不确定负荷和分布式光伏造成的随机切负荷耐受程度,并作为惩罚项与系统运行成本合并成为故障重构策略的最... 针对源荷不确定环境下主动配网重构问题,提出了一种考虑源荷不确定性的主动配网智能开关故障重构方法。该方法采用机会约束表达了不确定负荷和分布式光伏造成的随机切负荷耐受程度,并作为惩罚项与系统运行成本合并成为故障重构策略的最小化目标,同时,将智能软开关和传统开关的动作、网络潮流以及变流器的非线性损耗表达为故障重构策略的约束条件。通过线性逼近方法,将原始重构策略模型表达为混合整数二阶锥问题,再运用基于全局一致优化的并行交替方向乘子法对重构策略进行求解。通过17和34节点配电系统展示了所提故障重构方法的应用效果。 展开更多
关键词 故障重构 机会约束 混合整数二阶锥 配电网 分布式光伏
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考虑可靠性约束的舰船电力系统故障重构策略 被引量:4
19
作者 韩思宁 杨军 +1 位作者 詹祥澎 吴大立 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期14-21,共8页
网架重构是舰船电力系统发生故障时恢复供电的有效措施。考虑到舰船电力系统的特殊工况,故障重构时有必要考虑重要负荷的供电可靠性和电能质量,为此提出了一种考虑可靠性约束的舰船电力系统故障重构策略。利用图论建立了供电可靠性与电... 网架重构是舰船电力系统发生故障时恢复供电的有效措施。考虑到舰船电力系统的特殊工况,故障重构时有必要考虑重要负荷的供电可靠性和电能质量,为此提出了一种考虑可靠性约束的舰船电力系统故障重构策略。利用图论建立了供电可靠性与电网拓扑之间的关联模型,并通过深度搜索算法遍历重要负荷节点的所有供电路径。基于二阶锥规划建立了故障重构凸优化模型,并进一步通过多面体逼近算法将模型转化为混合整数线性规划问题以加速求解。通过系统仿真并对比分析,结果表明所提出的算法能快速获取全局最优解,所得到的故障重构策略能保证重要负荷的电能质量与供电可靠性。 展开更多
关键词 舰船电力系统 故障重构 二阶锥规划 供电可靠性 电能质量 多面体逼近算法
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Super-twisting扩张状态观测器在四旋翼飞行器故障重构中的应用 被引量:2
20
作者 宫勋 付云博 +2 位作者 姜良旭 曹策 郭同健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2077-2084,共8页
针对四旋翼飞行器姿态控制系统的故障重构问题,提出一种基于super-twisting算法的扩张状态观测器,以扩张状态的形式对飞行器执行机构故障进行直接估计,同时实现了旋翼增益故障的故障隔离与精确重建。为抑制外部扰动对观测器稳定性的影响... 针对四旋翼飞行器姿态控制系统的故障重构问题,提出一种基于super-twisting算法的扩张状态观测器,以扩张状态的形式对飞行器执行机构故障进行直接估计,同时实现了旋翼增益故障的故障隔离与精确重建。为抑制外部扰动对观测器稳定性的影响,一般需要将观测器的增益设置较大,但同时会引发噪声扩展问题。因此引入了观测器参数的自适应调整算法,在保证观测器稳定收敛的同时降低了噪声对故障重构精度的影响。此外,基于李雅普诺夫方法证明了滑模观测器的渐近收敛特性,并通过数值仿真验证了观测器对故障重构的有效性。仿真结果表明所构建的故障观测器能够迅速地对执行机构故障做出反应,并在外界扰动存在的情况下对故障程度实现准确估计。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 故障重构 扩张状态观测器 super-twisting算法
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