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计及不确定性的电力系统黑启动方案评估与电网负荷预测

作　者: 李童飞
导　师: 林济铿
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 电力系统不确定性 黑启动方案 模糊评价 负荷预测 区间预测 支持向量回归
分类号: TM732
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


电力系统是工程界中最复杂的系统之一，其系统内部有大量的元件和物理过程，而外部又存在着纷繁复杂的各种扰动及影响因素。因此采用不确定性策略研究其相应问题，可以更为客观地把握电力系统的运行特点。本文采用不确定策略对电力系统黑启动和负荷预测两个问题进行了研究。黑启动是电力系统安全和紧急控制领域的重要研究内容，其主要任务是为电网大停电故障提供恢复解决方案，对电力系统的快速恢复具有重大意义；如何进行合理的黑启动方案评价是其重要研究课题之一。而负荷预测为电力系统的电源规划、出力调度和检修安排提供重要依据，是电力系统整体计划运行中的重要组成部分，如何提高其预测精度一直是一研究难题。本文针对上述两个问题，采用不确定策略进行了深入研究，并取得了一定的成果。本文的主要内容和工作成果如下：1、对于黑启动问题，本文提出了“基于熵权模糊综合评价模型”的电力系统黑启动方案评估方法。本文在全面介绍黑启动整体过程和黑启动方案优选的步骤之后，针对黑启动方案评估中的不确定性问题，结合主客观评价信息的整合策略，提出了“基于熵权模糊综合评价模型”的电力系统黑启动方案评估方法。该方法利用熵权与专家权重的结合策略实现了主客观评价信息的整合，利用模糊综合评价模型处理了评估过程中评语语义边界和定性指标量化时的模糊性问题。天津电网黑启动方案评估的实际算例证明了该方法的有效性。2、对于负荷预测问题，本文提出了基于正态分布数支持向量回归模型的电力系统短期负荷预测新方法。本文首先介绍了短期负荷预测的常用方法；接着基于本文所提出的“正态分布数”概念，获得了正态分布数支持向量回归模型；进而设计了该模型基于历史样本的辨识与训练方法；该模型因计及了预测输出变量的不确定性和区间性，而可以给出预测输出的更为合理的概率分布区间。在此基础上，本文进一步分析了模型特性，提出并证明了该模型“欠拟合样本”数量上界的两个重要命题，表明本文方法的训练误差是可控的。实际系统的计算结果证实了本文方法的有效性和正确性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 电力系统中的不确定性  8-13
    1.1.1 不确定性概述  8-9
    1.1.2 电力系统不确定性的来源和特点  9-11
    1.1.3 电力系统不确定性的研究现状  11-13
  1.2 黑启动研究问题概述  13-16
    1.2.1 黑启动研究的背景和意义  13-14
    1.2.2 黑启动研究现状  14-16
  1.3 负荷预测相关研究  16-18
    1.3.1 负荷预测的概念和意义  16
    1.3.2 负荷预测的分类  16-17
    1.3.3 负荷预测的研究现状  17-18
  1.4 本文的工作  18-20
第二章 电力系统黑启动方案模糊评估方法  20-39
  2.1 黑启动的一般过程  20-21
  2.2 黑启动最优方案生成  21-28
    2.2.1 黑启动电源和被启动目标电源的选择  21-22
    2.2.2 黑启动初始方案生成  22-23
    2.2.3 黑启动方案的电气校验  23-26
    2.2.4 黑启动方案评估  26-27
    2.2.5 黑启动最优方案生成流程  27-28
  2.3 基于熵权模糊综合评价模型的电力系统黑启动方案评估方法  28-35
    2.3.1 熵权与模糊综合评价  29-31
    2.3.2 评估算法  31-35
  2.4 评估算例及结果分析  35-38
  2.5 本章小结  38-39
第三章 电网短期负荷概率区间预测方法  39-66
  3.1 短期负荷预测一般方法简介  39-47
    3.1.1 时间序列模型  39-42
    3.1.2 模糊预测模型  42-44
    3.1.3 支持向量机（SVM）模型  44-47
  3.2 正态分布数支持向量回归（NDN-SVR）预测模型  47-52
  3.3 NDN-SVR 模型特性分析  52-54
    3.3.1 灵敏度分析  52-53
    3.3.2 训练“欠拟合样本”数量分析  53-54
  3.4 基于 NDN-SVR 模型的短期负荷概率区间预测总体步骤  54-57
  3.5 算例分析  57-64
  3.6 本章小结  64-66
第四章 结论  66-67
参考文献  67-73
发表论文和参加科研情况说明  73-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的调度、管理、通信 > 电力系统的运行
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