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原创 什么叫超越方程?
超越方程在物理、工程、经济学等领域应用广泛,比如在电路分析、人口增长模型、化学反应动力学等问题中经常遇到。超越方程是指包含超越函数的方程。
2025-09-04 14:22:07
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原创 虚拟同步机原理
虚拟同步机是通过控制算法让逆变器模拟传统同步发电机的行为。硬件层面实际设备仍然是功率电子逆变器(如光伏逆变器、储能逆变器等)硬件结构没有改变,还是由IGBT/MOSFET等开关器件组成没有真实的转子、定子、励磁绕组等机械部件控制层面在逆变器的控制系统中嵌入特殊的控制算法这个算法模拟同步发电机的数学模型包括模拟转子运动方程、电磁方程等。
2025-06-23 20:30:50
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原创 MATLAB的readmatrix函数
readmatrix是 MATLAB 中用于。这个函数在 MATLAB R2019a 版本中引入,用来简化数据导入过程。
2025-06-22 16:20:10
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原创 电力系统优化问题中为什么要考虑风光的不确定性?
短期预测(几小时到几天)相对较好,但中长期预测(数天到数周)不确定性更大。不假设具体的概率分布,而是定义一个不确定性的集合(如区间范围),优化目标是在最坏情况(Worst-case)的不确定性实现下,系统性能(如成本、可靠性)仍然可接受或最优。将不确定性建模为已知概率分布的随机变量(场景),优化目标通常是期望成本最小化(或期望效益最大化)并满足所有场景下的约束(或满足一定概率下的约束)。系统必须运行在设备(线路、变压器等)的物理极限(热稳定、电压稳定、暂态稳定、频率稳定)之内,以避免设备损坏或连锁故障。
2025-06-17 21:50:09
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原创 滚动时域优化方法
滚动时域优化(Receding Horizon Optimization, RHO),也被广泛称为模型预测控制(Model Predictive Control, MPC),是一种用于动态系统优化和控制的。其核心思想是“在每个当前时刻k,控制器只考虑未来一个(称为“预测时域”或“优化时域”,长度N)内的系统行为。(通过测量或估计得到)。(描述状态如何随输入和干扰变化)。(如果有,可能基于历史数据或假设)。在这个有限的未来时域[k, k+N-1]上,求解一个。这个优化问题的目标是找到一个。
2025-06-16 15:06:39
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原创 灵敏度分析
建立优化模型:明确目标函数和约束条件求解KKT条件:得到最优解x和拉格朗日乘数λ、μ*计算海塞矩阵:∇²L在最优点处的值应用灵敏度公式:根据参数变化类型选择相应公式结果解释:将数学结果转化为工程意义。
2025-06-14 11:28:40
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原创 移动电储能工作原理及SOC约束解析
移动电储能的核心原理是:通过可移动平台赋予固定电池储能系统机动性,使其能在不同地点接入电网或负载进行充电(存储电能)和放电(释放电能),由BMS和EMS保障电池安全和系统智能运行。荷电状态是衡量电池“剩余电量”的关键指标。对SOC施加约束保护电池,防止过充过放,延长寿命。保障系统安全运行,避免极端状态下的风险。确保系统有足够的能量完成任务、应对突发和移动到下一个地点。为运行优化模型(调度、路径规划)提供必要的边界条件。维持系统稳定性和服务质量。
2025-06-12 21:41:45
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原创 同步发电机原理
原动机输入机械能 → 驱动转子(带直流励磁磁场)旋转 → 旋转磁场切割静止的定子三相绕组 → 在定子绕组中感应出三相对称的交流电动势 → 输出电能。当发电机带负载运行时,定子绕组中的三相交流电也会产生一个旋转磁场(称为定子磁场或电枢反应磁场)。由铁芯和嵌入其中的三相(A、B、C)绕组组成,这些绕组在空间上彼此相差120度电角度均匀分布。:当导体切割磁力线,或者穿过闭合导体的磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势(电压)。相当于定子绕组中的导体在“切割”旋转磁场的磁力线。上装有励磁绕组(电磁铁)。
2025-06-11 15:01:18
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原创 TensorFlow简介与使用指南
定义计算的静态结构(TensorFlow 1.x 的默认模式,2.x 默认启用即时执行,但仍支持图模式)。来定义计算流程,支持高效的模型训练和部署,广泛应用于图像识别、自然语言处理、推荐系统等领域。GitHub Issues、Stack Overflow、中文社区(如极客帮、知乎)。多维数组,是 TensorFlow 中数据的载体(例如标量、向量、矩阵)。:从 TensorFlow 2.x 开始,API 设计更简洁(推荐使用。使用预训练模型(如 ResNet、BERT)进行迁移学习。)快速搭建神经网络。
2025-05-22 11:11:17
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原创 pyomo简介及使用指南
是一个开源的、基于Python的优化建模工具包,用于定义、求解和分析数学优化问题(如线性规划、非线性规划、整数规划等)。它提供了一种灵活且高效的方式来构建复杂的优化模型,并与多种开源和商业求解器(如Gurobi、CPLEX、GLPK、IPOPT等)无缝集成。支持多种优化问题类型:线性规划(LP)、非线性规划(NLP)、混合整数规划(MIP)、二次规划(QP)等。商业求解器:Gurobi、CPLEX、AMPL、BARON等。开源求解器:GLPK、CBC、IPOPT、SCIP等。
2025-05-21 15:38:46
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原创 频率非周期性失稳
频率非周期性失稳是电力系统稳定性问题中的一种现象,通常指系统在遭受扰动(如大功率缺额、发电机跳闸等)后,例如,当系统出现功率严重不足时,频率可能持续降低,无法通过自动调节恢复。发电机的一次调频(惯性响应)和二次调频(AGC)无法补偿功率缺口,导致频率偏离超出可控范围。若未及时采取控制措施(如切负荷、启动备用电源),频率偏离会不断加剧,直至系统解列或崩溃。启动低频减载(UFLS)或高频切机(OFC),切除部分负荷或电源以恢复平衡。:发电量骤减(如多台机组跳闸)或负荷突增,导致系统频率持续下降。
2025-05-20 20:11:35
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原创 自动发电控制是一次调频还是二次调频?
AGC是二次调频的核心技术,通过集中控制实现电网频率的精确恢复和区域功率平衡,而一次调频是机组本地的快速响应。两者协同保障电力系统的动态稳定性。
2025-05-12 21:25:07
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原创 电力系统静态安全因素与动态安全因素的区别及具体分类
需保证稳态下的发电功率与负荷需求匹配,避免频率偏差超出允许范围(如±0.2 Hz)。:通过无功电源(如电容器、SVC)维持节点电压,满足N-1准则下的无功裕度。:系统在小扰动后(如负荷波动)通过同步转矩自动恢复功角平衡,避免非周期失步。:系统在小扰动后(如负荷缓慢增长)能维持电压在合理范围内,避免电压崩溃。:系统在大扰动(如短路故障)后能维持电压恢复,避免电压失稳引发连锁反应。:系统在大扰动(如三相短路)后保持同步运行,避免第一、第二摇摆失步。:系统在扰动后(如大机组跳闸)通过旋转惯量延缓频率下降速度。
2025-05-12 16:50:30
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原创 一阶非齐次线性微分方程特点总结
特解只需一个具体解,积分时省略常数后,通解中的任意常数 C 已涵盖所有可能的齐次解。两种形式等价,仅因书写方式不同。:方程右边非零,存在外部驱动项,解是“自身响应”和“外部驱动响应”的叠加。P(x) 和 Q(x) 是仅关于自变量 xx的已知连续函数,在不同的表达中,通解可能以不同形式呈现,但本质相同。紧凑形式与展开形式是同一公式的不同书写方式。Q(x)=0时就是齐次方程。:所有形式最终等价,差异仅为表达式展开与否。:方程右边为零,系统仅由自身性质驱动。第一项为齐次解,第二项为特解。:对应 C=0 时的解。
2025-05-11 01:19:03
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原创 电力系统有功功率缺额扰动分析
正值表示系统存在功率不足,需通过调频措施(如增加发电或切除负荷)恢复平衡。当发电功率超过负荷需求(如负荷突降或新能源出力激增),系统出现。:负值表示功率过剩,需减少发电或增加负荷吸收多余能量。为系统等效惯量,负号表明功率缺额(正值)导致频率下降。:发电机故障脱网导致功率缺额,系统频率快速下降。:新能源出力突增或负荷骤减,导致频率短时上升。若 ΔP<0(缺额),扰动为正值,频率下降;若 ΔP>0(过剩),扰动为负值,频率上升。(频率上升)对应负值功率缺额。:功率缺额,频率向下扰动;
2025-05-11 00:47:16
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原创 装机容量与额定容量区别解析
某风电场装机容量为100 MW(50台 × 2 MW风机),但实际年均发电量可能仅为装机容量的30%~40%(受风资源限制)。而每台风机的额定容量2 MW是其安全运行的基准,若长期超发可能损坏设备。:装机容量是理论最大值,实际发电量受资源条件(如光照、风速)、设备利用率、维护等因素影响,通常远低于装机容量。通常小于设备的瞬时最大功率(如风力发电机在超强风况下可能短时超发,但额定容量是长期安全运行的上限)。通常用于衡量发电系统的整体规模或投资规模(例如规划电站时,总装机容量决定了土地、设备数量等)。
2025-05-10 16:11:16
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原创 电价单位解析与用电设备耗电成本计算
定义: 元/kWh 表示每千瓦时电能的费用,即1度电的价格。例如,若电价为0.5元/kWh,则使用1千瓦的电器1小时需支付0.5元。电价构成: 中国销售电价由四部分组成:上网电价(发电企业售电价格,占约50%)输配电价(电网输送成本,占约30%)线损折价(电力传输损耗补偿)政府基金及附加(用于可再生能源补贴等)。分时电价机制: 部分地区实行峰谷电价,如上海:峰时段(08:00-11:00, 18:00-21:00):1.138元/kWh谷时段(22:00-06:00):0.268元/kWh平时段(其他
2025-04-28 19:41:37
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原创 优化问题中变量分类与作用分析
决策变量是优化问题的核心,直接决定目标函数的最优解;控制变量在不同领域含义不同,需结合上下文区分。其他变量(如状态变量、随机变量)则扩展了优化模型的适用范围,使其能处理动态性、不确定性和离散性等复杂问题。具体建模时,需根据问题类型选择合适的变量定义与分类方法。
2025-04-28 19:32:21
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原创 SVC电气设备作用
例如,在冶金行业(如电弧炉、轧机)中,SVC可实时跟踪负荷的无功需求,将电压波动控制在2%以内,避免闪变和电压崩溃。例如,在电气化铁路中,SVC能消除单相负荷引起的谐波和负序电流,降低电网电压畸变率。在高压输电系统中,SVC通过提供动态无功支撑,可提高线路传输容量,抑制功率振荡,并增强暂态电压稳定性。针对电弧炉等不平衡负荷,SVC采用分相调节技术,消除三相电流不平衡问题,减少对电网的负面影响。:优化无功分布,减少网损,防止电压崩溃(如大兴安岭电网的SVC配置研究)。(磁控电抗器 + 固定电容器)。
2025-04-28 16:14:24
1598
原创 电力系统失步解列与振荡解析
失步解列是电力系统安全稳定的最后防线,其核心在于快速准确识别失步振荡并选择最优解列断面。现有研究从频率、电压、广域轨迹等多维度提出判据,但仍需进一步解决振荡中心漂移与多机群失步的复杂性问题。实际应用中需结合电网特性与仿真验证,确保解列措施的可靠性与经济性。
2025-04-27 20:05:52
1578
原创 重合闸的作用与技术解析
重合闸是电网“自愈”能力的关键技术之一,结合智能电网技术(如广域测量、自适应控制),其动作策略正在向更精准的方向发展。(如断线、设备击穿),重合闸动作后断路器会再次跳闸并闭锁,避免持续送电引发更大风险,同时发出报警信号提示人工检修。据统计,电力系统80%以上的故障为瞬时性,通过重合闸可显著降低停电频率,对电网稳定性和用户体验至关重要。导致断路器跳闸时,重合闸会自动尝试重新合闸(通常在0.5秒至数秒内),快速恢复供电,减少停电时间。(重:第二声,合:第二声,闸:第二声)。当线路因雷击、树枝短路、鸟兽触碰等。
2025-04-27 16:43:40
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原创 下垂控制属于构网型控制技术
下垂控制作为构网型控制的核心策略,通过模拟同步发电机的功率-频率/电压特性,为新能源并网系统提供了自主调节和电网支撑能力。其适用于弱电网、孤岛运行及多机并联场景,是当前新型电力系统建设中的关键技术之一。
2025-04-26 23:03:49
1007
原创 额定容量的定义
在电池中,额定容量表示电池充满后能输出的电量,通常以单位毫安时(mAh)表示。在工程学和物理学中,额定容量用于描述设备或系统的性能,如电池、发电机、输电线路等。额定容量通常以千瓦(kW)或千瓦时(kWh)表示。
2025-04-26 22:58:05
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原创 CPU与GPU的功能与区别解析
理解它们的差异有助于优化计算机性能,例如选择工作站(需强CPU+GPU)或日常笔记本(侧重CPU+集成显卡)。CPU(中央处理器)和GPU(图形处理器)是计算机中两种不同类型的处理器,它们在设计和功能上有显著差异,但共同支撑着现代计算需求。它通过少量高性能核心(通常4-16核)实现高效的单线程处理能力,擅长处理需要高灵活性的任务。:利用CUDA、OpenCL等技术,将GPU用于非图形任务(如比特币挖矿)。:低功耗GPU集成到CPU中,满足日常需求(如Intel核显)。CPU是计算机的“大脑”,专注于。
2025-04-26 22:53:32
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原创 ※※惯性时间常数与系统惯量定义、区别、联系
惯性时间常数H(单位:秒)惯性时间常数H是描述单个发电机或旋转设备转动惯量的参数,其定义为:其中,是转子储存的动能(单位:MJ),是设备的额定容量(单位:MVA)。H表示转子储存的动能能够维持额定功率输出的时间长度。例如,若H=5秒,则表示转子动能可在额定功率下支撑系统运行5秒。(惯性时间常数表示单个机组能够维持多久的额定功率输出。系统惯量H(单位:MWs/Hz)系统惯量是电力系统整体对频率变化的惯性响应能力,单位为MWs/Hz。其定义为:其中,为各机组的惯性时间常数(秒),
2025-04-26 22:01:27
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原创 电力系统最小惯性常数解析
传统电力系统中,同步发电机(如火电厂)的旋转部件(如涡轮、转子)在运行时储存了动能。当电网发生功率扰动(如负荷突增或发电骤减)时,这些旋转部件的动能会通过转速变化释放,减缓频率波动,防止系统崩溃。
2025-04-25 17:11:38
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原创 大M法处理非线性约束线性化
在电力系统优化问题中,大M法(Big M Method)是一种经典的处理非线性约束线性化的技术,尤其适用于混合整数线性规划(MILP)问题。:如二阶锥松弛(SOCP)或线性化方法(如McCormick松弛),进一步提升模型精度。:例如二元变量(0-1变量)或松弛变量,用于表示逻辑状态或替代非线性项。:包括逻辑条件(如“若A则B”)、双线性项(如变量乘积)、分段函数等。:利用大M参数和辅助变量,将原约束分解为多个线性不等式或等式。,由于M极大,弃风量不受限制(未启用备用容量时允许弃风)。
2025-04-17 20:35:38
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原创 混合整数线性规划模型(MILP)的定义、特点及应用&&其他类规划模型
定义混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming, MILP)是一种数学优化模型,结合了线性规划和整数规划的特点。其核心特征是模型中同时包含连续变量(可取任意实数值)和整数变量(必须取整数值,如0-1变量或一般整数变量)。MILP的目标是在满足线性等式或不等式约束的条件下,最大化或最小化一个线性目标函数。特点灵活性与精确性整数变量能精确描述离散决策(如是否建站、设备数量),而连续变量可处理资源分配等连续问题。
2025-04-17 16:18:00
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原创 系统频率响应模型(SFR)推导与安全指标
指标名称表达式物理意义系统等效惯性时间常数反映系统整体惯性频率最低点最大瞬时频率跌落频率变化率(RoCoF)频率跌落速度,与惯性成反比频率安全边际指数量化频率安全裕度。
2025-04-17 15:12:59
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原创 事件触发控制与响应驱动控制的定义、种类及区别
事件触发控制(Event-Triggered Control, ETC)事件触发控制是一种基于动态条件触发的控制策略,其核心在于通过预设的事件触发条件(如系统状态误差超过阈值、特定信号到达等)来决定何时更新控制信号或进行通信。它减少了不必要的资源消耗(如通信带宽、计算资源),仅在满足触发条件时执行控制动作,适用于资源受限或需要高效响应的系统。响应驱动控制(Response-Driven Control)响应驱动控制通常指基于系统实时响应或反馈的连续控制策略,例如传统的。
2025-04-15 20:24:37
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原创 电网的三道防线和预防、紧急、恢复控制的区别与联系
电网的“三道防线”与“预防控制、紧急控制、恢复控制”是电力系统安全稳定运行的两个重要概念体系,两者既有区别又有联系。:采用稳定控制装置(如切机、切负荷、直流调制)应对概率较低的严重故障(如主设备故障),通过紧急控制措施维持系统稳定。:在故障发生后快速采取行动(如切机、切负荷),属于被动响应,覆盖第二道防线及部分第三道防线(如频率紧急控制)。:在系统崩溃后重建供电(如黑启动、负荷恢复),属于三道防线之外的补充机制,需依赖恢复预案和决策支持系统。:恢复控制不属于三道防线的核心内容,而是系统崩溃后的补救措施。
2025-04-14 16:59:51
1661
原创 下垂控制的定义与应用解析
定义下垂控制通过检测逆变器或微源输出的有功功率(P)和无功功率(Q),调整输出电压的频率(f)和幅值(U),从而模拟同步发电机的一次调频特性。其目标是无需通信协调即可实现多台电源的并联运行和功率均衡。基本原理P-f下垂控制:当系统频率降低时,增加有功功率输出以补偿频率;反之,减少有功输出以降低频率。Q-U下垂控制:当电压幅值下降时,增加无功功率输出以支撑电压;反之,减少无功输出以降低电压。
2025-04-10 21:00:32
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原创 边缘分布的定义与公式详解
(Marginal Distribution)是多维随机变量中某个单一变量的概率分布,它通过“忽略”其他变量的影响,仅关注该变量的统计特性。例如,对于二维随机变量的边缘分布描述了单独的概率行为,而不考虑的取值。
2025-04-10 20:07:38
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原创 机器学习数据需求与应用分析
标签需准确且与任务目标高度相关,例如分类任务中的类别标签或回归任务中的连续值标签。:是否需要历史数据取决于任务设计。:强化学习的训练过程通常需要大量交互数据,但可通过仿真环境(如游戏引擎或物理模拟器)生成,降低对真实历史数据的依赖。:通常需要更大规模数据以捕捉模式,例如表征学习需大量未标注数据训练自编码器或主成分分析(PCA)。:依赖数据的自然分布特性,例如聚类需数据具备可分群的特征,降维需数据在高维空间存在低维结构。适用于分类(如垃圾邮件识别)和回归(如房价预测)任务,依赖明确的输入-输出映射关系。
2025-04-10 17:00:52
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