电力系统运行可靠性的在线控制

摘要随着电力系统自动化的迅速发展，电力系统规模的不断扩大，以及用户对电能质量的要求越来越高，电力系统的可靠性就显得尤为重要，研究如何通过调度控制来规避电力系统运行的风险、提高电力系统的运行可靠性具有重要的意义。因此本文在常规的离线评估可靠性基础之上，提出运行可靠性在线控制的模型和算法。通过对电力系统运行中一些参量的在线检测和控制，实现系统运行可靠性的在线控制。在整个在线控制过程中需要从以下内容着手：首先阐述运行可靠性在线控制的基础与功能定位，确立研究内容的重点和核心；然后提出短期运行可靠性评估的指标和算法，在此基础上建立运行可靠性控制的数学模型，该模型以控制代价最小为目标函数，以发电机出力调整量和节点切负荷量为控制变量，以运行可靠性指标准则为约束条件。采用比例微分积分（PID）控制系统，运用改进的粒子群（POS）智能优化算法实时调整控制器的控制系数；最后通过对IEEERTS-79测试系统的分析，验证可靠性在线控制模型和算法的有效性。关键词：运行可靠性；在线控制；电力系统；比例微分积分；粒子群算法ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofpowersystemautomation,theexpandingofthepowersystem,andthepowerqualitythatusersdemandisincreasing,thepowersystemreliabilityisparticularimportant,theresearchonhowtoavoidpowersystem’soperationalrisksandenhanceitsoperationalreliabilitythroughcontrolsfromthedispatchingcentreisofgreatsignificance.Sothemodelandcorrespondingalgorithmoftheoperationalreliabilityon-linecontrolthatbaseonthereliabilityofconventionaloff-lineassessmentwillbeproposed.Toachievethereliabilityofonlinecontrol,wemustdetectandcontrolsomeparameterson-lineinthepowersystemoperation.Inthecontrolprocessneedtostartfromthefollowingthat.Thefundamentalfunctionoftheoperationalreliabilityon-linecontrolthatisthecorecontentisinterpretedatthebeginningofthepaper.Theindicesandalgorithmoftheshort-termoperationalreliabilityareproposedasthebasisoftheoperationalreliabilitycontrol.Andthenthemathematicalmodeloftheoperationalreliabilitycontrolisdeveloped,inwhichtheobjectivefunctionisminimizingthecostofthecontrol,thecontrolvariablesarepowerinjectionsandloadcurtailments,theconstraintsareoperationalreliabilitycriteria.Usingproportionaldifferentialintegralcontrolsystemandimprovedparticleswarmoptimization(PSO)algorithmforintelligentreal-timerefreshcontrolcoefficient.Finally,throughtheanalysisofIEEERTS-79testsystemtoverifyreliabilityon-linecontrolmodelandalgorithm.KEYWORDS:operationalreliability;on-linecontrol;powersystem;particleswarmoptimization;proportionalintegralderivative;probabilisticrisk目录1绪论11.1可靠性定义11.2可靠性在线控制研究背景及发展现状11.2.1可靠性在线控制的背景11.2.2国内外发展现状21.3研究目的及意义31.4主要工作32运行可靠性在线控制的模型及算法52.1运行可靠性在线控制的基础与功能定位5慨2.刚2培短期舞运行钱可靠画性评梳估模己型和再指标书及算澡法币匪6役2.仆2.榆1销元件映可靠胳性指墙标仍矩6退2.咸2.临2悬短期熊运行据可靠表性指娃标而因6隶2.励2.悔3煮短期壶运行纺可靠垫性评托估勇扎7写2.俭3绍运行毙可靠盐性模朗型期遮8死3浆基于宿改进披粒子筒群整胖定P絮ID廉控制改系数植的算原法实淡现读砌10勾3.紧1桌常规乖PI弃D控芒制列砍10针3.您1.激1竖PI例D控范制基倘本原般理吊堂10甘3.面1.陡2惩PI斯D控驶制器幅参数晶整定万方法党括11玩3.拾2迷基本纷粒子喷群优厦化算峡法茂踪12潮3.伙2.摩1晒粒子箭群算波法的胞原理粱击12谁3.压2.内2纳粒子龙群算丛法描类述质音12渔3.壁3改百进粒从子群诵优化食算法梦茅13宣3.兴3.河1恒惯性熊权重双的非浑线性道递减至傲13突3.叹3.匹2魂遗传乘算子牵操作买的实湿现顾代14塘3.亭4锄改进惭粒子农群算竞法整请定P惨ID争参数私槐15驶3.范4.猴1椅评价折函数姐凭15渴3.津4.撒2超优化签算法据实现穗流程经栏16分4已算例桶仿真粮分析严协17雁4.惕1话短期愚运行目可靠膛性评绒估锤城17库4.离2该运行债可靠后性控移制策掀略展眠18姻5酒结论载诞21锋5.耳1链全文沾总结佳色21枝5.螺2拨对课窜题的街前景嘉展望疤劝21垒参考帐文献蓬扭22防致谢推什24扯1禾绪论王近年蹦来，爽国民束经济牙的快倒速发烂展带限来了榴电力房系统夏的快短速发饶展，歉与此设同时谢，电旱力用帖户对育电力鲜系统蹲可靠参性提程出了雕更高改的要贝求。脆因此立，对膏电力店系统宪可靠证性实裹现实肯时控辱制已谋成为哲电力拥系统乒运行生管理昆的迫遵切要炸求。蒙掌握支电力落系统阵可靠辛性控刘制策胀略，裙可实魂现对职现有妥运行著方式造的可深靠性卵估计垒和对兴未来啦运行简方式店，以挣及规亩划方借案的栗可靠唯性预扮测侍[1杆]央。挥1.纳1京可靠松性定杰义闷电力台系统昏可靠敞性是方对电万力系烈统按浪可接沿受的储质量疗标准巧和所大需数勺量不捎间断剑地向蚁电力扬用户常供应执电力溉和电海能能给力的猛度量电[2暑]探。电孟力系醒统可务靠性勿包括乏充裕虾度和价安全消性两北个方故面。环充裕爬度是舌指电仆力系朋统维纷持连誓续供趋给用归户总殃的电文力需容求和随总的伐电能辉量的炭能力和，同指时考事虑系沈统元断件的捷计划曾停运抹及合菌理的苏期望趋非计治划停乒运。竞充裕须度又撤称静懂态可并靠性萝，也址就是泉在静垂态条组件下潜，电先力系丽统满馒足用宁户对荡电力傅和电垂能量客需要苦的能虏力。羡安全设性是榜指电浓力系俯统承受受突暗然发沈生的象扰动温，例源如突耐然短睛路或垂未预荒料的仰短路递或失裤去系柄统元俘件现胁象的耕能力气。安意全性努也称陕动态洒可靠肃性，也即在嚼动态霜条件爹下电赖力系复统经员受突删然扰夺动，地并不列间断欺地向歌用户导提供凉电力造和电政能量脾的能雾力。亭1.挺2森可靠蝶性在死线控斤制研郑究背掀景及乏发展犹现状映1.证2.押1诚可靠锁性在旧线控埋制的神背景香随着紫电力劲体制洽改革棕的深如入，雅电力横市场史的初笔步形焰成，农结合傲实际链情况鸦，积逼极探哄索电冈力体啦制改思革新兄形式丘下加呀强可倾靠性腰管理侦的措茶施和迅方法诊，积幸极推增广和碌应用摸概率误性可德靠性黄指标矿及评脚价体匪系，梁发挥症其对恋电力波经济注和安揉全的员预警踏作用兼，已烧经越播来越供重要熊。目幻前的幸可靠示性统查计和咱评价涛体系佣，缺贤少将撞电网姓作为桃一个重系统艺的评贿价指政标。裁电网茫的可台靠性廊统计屡，是雕一个博大课链题，吸也是祝一个象难题邻，但肉又十脸分重育要息[锤1循]醒。助在电直力系内统实宽现厂馅、网伏分家护等市贺场化财改革浊后，仆输电伍公司既更关拆心的仿是输伟电网典本身框在传尽输电故力和递电量从方面颤的可那靠性哑问题哀。诵电力违系统该是由然各种选电气炸元件年组成燃的，脚因此唱电力强系统才的可警靠性翠既与风网络阿联接幅方式宾有关伏，策又与棕网络茅内电载气元惊件的辛可靠财性有伏关。留对电闹力系绪统的茶可靠通性进湿行评极估和牺预测亡必须灰建立姑在充什分的狱元件万可靠匪性统顿计基荣础上纵才能昆获得逗有价别值的炎结果垄。秋过去昨在电阁网规严划和倘运行捐分析面时，宏对电类网可按靠性成采用剃的是爆离线兵计算锡方式吨，使哥用的妈是典加型统色计数稿据。奸这种耍方式猴只能汪对电貌网可悔靠性缓进行库一些昂粗略拖的分葵析评践价。蹈在实没际系棕统中呼，由茂于电药气设骑备众脂多，蚂分布话地域日广，清制造普质量尊水平来参差祥不齐篇，历港史数舰据量征庞大贤，因许此靠植简单伶的离辞线分结析计平算难枝以反乎应实揪际电撕力系咱统的错真实呼可靠馋性状顺况。霞电力乎系统预可靠玉性分骆析的召有效慈方法将应是俯进行弹在线悬分析糠。即张通过心信息纳网络叼自动念搜集螺电网焰的历鄙史的部和当坐前的鞭信息车，自谨动按皮电网添可靠针性模烘型进荡行分迹析计投算，捕从而榜得出冠反应滚本系获统当焦前和掀未来哑状态阿的可虑靠性娇水平纤。胸采用碍在线削方式殃进行给电网直可靠冠性分盯析，话可以触即时盐掌握骡和发延布本版系统址的可叛靠性蹲指标录，发辛现影煤响可贤靠性窗的薄眉弱环胸节，昌及时在提出湖改进续和提饺高可耽靠性透水平钟的技套术措段施，驻因此梳电网剖可靠练性的瞒在线泛分析拒和控砌制将起是电注网运贱行管贩理重舞要的及新型搁技术妨手段蜂之一抗。丸1.悲2.层2贼国内侮外发皇展现决状袜目前脱国外咬在线组可靠哥性统烟计评榆价和漫评估讲已进唱入起压步阶笨段。锦北美慰NE旋CR坟C（桥No叨rt慎h组Am摆er廉ic越an见E双le收ct脆ri闷ca很l味Re序li难ab讽il形it氏y猪Co肤un从ci鸡l）厚的在站线可午靠性朗评估炒系统蹲对系挎统停猪电事拘故的勤特征杜、系货统停皂电评月估和密相应旋停电犁事件查的处雷理措贵施进意行研召究，叙同时默应用携实时奴可靠耳性判迁据在敌线寻证找系致统的茶薄弱黎DP肯点。飘加拿州大电套气协铃会（把CE群A）恰开发瓜了可兽靠性殖统计品评价抚数据饲系统喉，有斩近十街家公卖司参拌与使慌用，小提供悄可靠宝性统就计和胳评估角信息爱、自滤动生凝成日禽报表巧等，兼基本圈实现样可靠悟性的瑞统计兰评价怠。美心国C椒ER啦TS咬（C姥on炼so直rt圆iu朽m粘fo支r匠El贯ec咐tr县ic自R误el川ia帽bi沟li回ty袜T乞ec秤hn天ol兼og龟y老So叨lu枕ti存on阔s）咬是最告早系雀统性载进行士在线娃可靠被性研抢究的圣单位朝之一漫，在席19狠99士年开竖始了松为期揭5年践的在稳线可悲靠性理研究校，2筐00婚4年贤又将跃研究见时间坑扩展婆到2挪01肺0年扑。美依国E恒PR达I（福El梯ec门tr箭ic眨P蜓ow响er暖R篇es孟ea岸rc拐h队In雷st习it盐ut是e）法拟定狭了于制20候04伐及2放00档5年德启动厅的电皆网规辅划和赢运行添项目岭研究嚷计划港，予“述事故昆在线事分析肚和可苹靠性张的可凶视化驰监测薄”伍是其熄中一弱个主刊要课基题。挪EP型RI机给出线的电侦力系季统将收来规里划结文构图具（A杏rc黑hi兰te炼ct目ur竭e桐of君F镰ut执ur勇e轻Pl川an晌ni滋ng稠）中商，概集率随炊机潮茧流、漂发电阳和输尊电故赶障统克计等甘功能绣已实播现，识而长猾期电并力市数场模禽拟、到概率鉴可靠杀性分污析（椒PR专A）侨等是特将来歇计划输要实新现的但内容继；将逃来运锄行结欣构图剥（A导rc命hi迈te跨ct睁ur汉e颠of沉F驴ut汁ur驳e访Op旨er想at也io傅n）虫中状弯态估油计、走约束姻最优膏调度如等已窃实现披，而剖市场张模拟赌、概幕率可突靠性危监控穗(P此ro临ba据bi妈li铲st潮ic酬R疗el爸ia断bi笛li扭ty酿M漆on亭it杂or副)等式是将坑来计球划要暑实现疮的内迈容。锯从前桂述资摸料可属以看振出，乳加拿果大已车开始历从事招可靠严性在西线统黄计评中价和移评估旗的研知究；迅从C观SR痒TS梢HE傲和E植PR府I资危料可坏以看掠出，伍美国遥还未捎开发俭出概折率可角靠性延统计衔和分模析的烘相关析分析办系统咱，但台已将帮其列浊为将上来发青展的司重点猜目标蒜之一摇[川1辉]刘。股我国叔自1奶98蔽1年相颁布翠施行芦了《棍电力缝系统粉安全布稳定困导则双》纽[3慈]蜂以来界，先插后成栗立了姓中国结电机亿工程范协会跃可靠菌性委晨员会逼和电扛力可凉靠性际管理豆中心宽等机里构，像对电越力系剩统可淹靠性贷进行季了系至统的赠研究幅。2痛0世剧纪9煎0年丝代，区中国画电力鹊系统宫可靠柴性研炕究和梁应用颗有了笼新进舌展，任开发摇了有泼自主就版权史的电级源规根划软章件，拔发电劈厂变钓电所仙电气浩主接谜线可详靠性龙评估名软件松等，叔并在饮中国伙三峡种电力耗系统半、东洪北电输力系抱统等苍得到升了应娃用。脏进入特新世雕纪以询来，素我国自正在捎不断语地完界善可拦靠性归管理鞭体系向的框咸架，坑逐渐结和世抚界的问先进喜水平高先适踪应，征逐渐洒实现梦电力都系统脖可靠丰性在壁线监供测和绘控制烂。滔1.良3杀研究失目的绣及意就义按美国献“糟8.释14首”民大停者电发灿生后怪，世直界各沿地又丈发生参了多畜起大挡面积震停电费事故薄，如匀英国脚伦敦敬大停狮电、税印尼县大停堤电、著莫斯每科大效停电脱和海烈南大补停电蜓等。逃20摧06连年1堆1忠月4孔日蒙，欧事洲多舅个国巨家发腹生了蕉大面究积停伞电事悦故，风使欧纷洲瘦UC灿TE扎互霸联电甘网解馆裂为探三个语孤岛轮。这锣些大服停电荒事故进造成现了严妖重的闲社会辅损失争和经付济损械失，密使人鼠们更渡加关躁注电丹力系喷统运狮行的阶安全畅性和套可靠递性。旧由于唱许多絮大停斤电事漠故的挨诱因泉是电掩力系干统运瘦行的毒不确足定性韵，例勤如发忽电机排、线宣路等付电力忍系统筹元件循的随商机故婶障、优负荷衡的随并机变哭化、皇电力惕市场减的随倍机波激动等毙，因散此研吨究如谢何通腰过控塘制来享规避翅或降核低系壤统的装运行荣风险境，对酬于预马防大眠停电眉事故祝的发助生具储有重枕要意宇义限[抱4院]望。腊当前沙基于者电力孙系统旺数据牧采集三与监握视控价制系武统礼（肉EM锹S/扇SC镰AD受A后）兽的安符全约川束调艳度已吃广泛递应用约于电衫力系擦统的垄调度昨运行父。实头时安健全约技束调取度能剥解决狼当前施系统垃出现传的越泡限现吐象，越预防切性安满全约无束调渠度能点消除悄某些烧潜在拳(即型由预瓣想事宏故引抹起)江的不最安全药现象短。在粉长期贤运行绵实践怨中，越安全锄约束以调度枪发挥肆了重倍要作档用。环但由疼于它艇本质价上仍少属于少基于导确定忠性准恩则的柿调度魂方式搜，因婆而难墓以处吴理电摄网运自行的镇不确玉定性横因素钉，无趣法定价量评曲估运拣行风挡险，齐并给箭出规狗避风鬼险的咱控制顿策略步。因泄此亟胜需计躲及各忧种不延确定吧性影所响的死新方氏法来券补充慰和完辉善现展有的驰电力菜系统猜在线防控制骆理论街。看另一丛方面老，概衰率评库估的戴方法瘦在电摘力系狂统运弄行领毛域的朽应用雾为规拦避系唯统运铅行风尝险提书供了皆必要钳的基盾础。己可靠翠性评毛估和极风险艘评估洒已实贩现了洽在线北应用竿，电啊力系晚统运横行可笼靠性殊的研堡究也钱取得太了一降些开乞拓性流成果善。这斤些评势估方梦法的扣共同聪特点岩是考工虑了理电网欣运行塘的不屠确定径性，巡并能据对运慢行中呈的电妨力系泥统给谱出概栽率性主的评吹价指帖标，释为调臂度员迎提供右监测造电网刚运行挎风险抱的途岭径。矮但目坊前这脏些研膨究成昨果主龟要集嫩中在劲评估汇算法庆和评淘估指颜标的炮建立蜜上，燥而如袍何充姐分利蛋用这皆些概惕率性使的评恰估结匀果指陷导电忌网的爷运行备和控腹制却谅研究它得较摊少。扩袍在这铲样的缝背景银下，贞本文碌提出交电力坝系统勇运行龙可靠姜性在缎线控蔑制的监模型培和算误法，练目的健在于铸为调没度人珠员提耽供在申线的昏辅助锯控制戒策略匠，以膝规避蝴电网郑在不则确定策性环饥境下汪的运威行风传险，诚从而躁提高轻电力恩系统键的运岗行可欠靠性驾。续1.柏4讨主要寄工作谢根据旧当前没国内吼外对和电力槐系统省运行输可靠素性在屡线控跌制研顾究现控状，削本文斩主要包从以抚下几聚方面俗进行奉研究支和探洞讨：蓄（1垄）阐妄述运筐行可截靠性物在线骂控制众的基扑础与余功能棕定位添；辨（2倘）提仆出短隙期运杏行可首靠性间评估著的指推标和众算法鼓，在采此基赌础上呈建立毛运行吊可靠识性控古制的桃数学总模型叨，该彩模型承以控病制代亏价最外小为使目标亲函数煌；著（3蚂）以纸发电值机出危力调涂整量首和系淘统电销压波桌动量丢为控赖制变属量，励运行远可靠冰性指冰标准坡则为参约束议条件耳，采挺用P夫ID插阳控制她参数址变化弹，采虎用改榆进的秩粒子物群智替能优外化算软法进课行实擦时荒更新治控制盟系绑数；尺（4卫）扯通过滥对财IE民EE柳R锋TS饭-7叼9测挑试系荐统的搏计算壮分析习，北验证内运行招可靠甘性在敲线控苗制模妨型和坚算法尸的有毛效性光。懒2窑运行突可靠柱性在莫线控区制的骄模型芦及算贼法则传统甜的电姑力系封统可灰靠性术模型庸都是谱建立妄在离篇线的炉情况籍下的友，虽彼然在龄很大隶程度畏上能倚够反标映系君统的胜可靠堂性水彩平，吵但是块随着蜓系统夹的不腰断扩挨大，王要求盾能够枣有一生种在违线的旧实时腿控制胳方法挨，能业够善更准度确及企时冻的控属制督系统叹的学可靠本性。容电力抓系统易长期乒稳定费运行丸的可循靠性棕在线朗控制扒是竹基于高短期愉运行觉可靠熔性评付估基次础之副上的井，形因此立本章栏中就版通过抛对短宵期运都行刑可靠臭性楚的讨秘论进豪而得他到系色统运帝行可瞎靠性励的在赛线控齿制。将2.辛1钳运行谢可靠植性在夸线控学制的按基础葡与功吨能定瞒位雹本文雨提出伸的运礼行可装靠性鞠在线热控制烤的目稻的是旨通过韵对可层控量谁的调郑整规告避电跨网运退行的还风险昆，提迹高电算网的厦运行妇可靠翁性。僵因此段，定译量地州评定草系统做运行曲的潜煤在风沾险必欢然成荐为运体行可守靠性罪在线宪控制涂的基葬础。株运行章可靠糕性评巴估的面研究框为定窝量评晚估系免统风男险和榜可靠剑性水藏平提册供了押新工晌具，某这样蹈能考刮虑实疲时运具行状杜态对梯系统舌运行震可靠斑性的吹影响时，能稿利用吃无线遇应用迁测量禁系统盾（元WA让MS喝）或占E蔬MS赖提供熔的实恨时信掉息对怪运行迟中的魂电力肌系统荣进行萄风险投评估板[4预]副。备作为面一种践计及恶不确勤定性麻的电订力系叉统分皆析和婆控制漏工具互，运歌行可蒜靠性物在线摇控制冤是安驴全约铅束调帽度等随一些融确定才性分让析和洽控制月工具大的有纽力补若充，阿它定译位于但在线涌辅助聪决策葵，通艰过调泉度员叨的参穿与形亲成如御图2炮.1插所示铁的控耽制系廉统。趟图2散.1阀运探行可拢靠性糠在线及控制殖通过统S荐CA投DA示系后统收油集到肆电力醋系统竭的大炎量实效时测素量数免据，峰经状倍态估纤计获木得电折网网扒络拓仿扑结泄构等脏运行扒工况职，并耍由短控期发列电计嚷划和败超短凝期负背荷预炊测得年到下伪一时爹刻(循未来手数分邮钟或谈数小尘时内皆)的弱发电句机出疯力和录负荷且水平曲，然般后将宋这些筑运行淡信息荷作为恒输入纯数据醉进行讲运行肠可靠兵性控纷制策游略计昼算。押在线般计算屯出的蜘控制劝方案瓶成为诚调度苏决策誓依据也，最援终由景调度峰员对尝电网忠实施循控制杰。橡运行障可靠醋性在筐线控矛制策拨略的谜刷新体周期宁可根豪据负巾荷预借测的扑刷新值周期战而定券。目姿前猜EM曲S泼系统反一般末都具绸有样96触点超夫短期如负荷湿预测坊的功荒能轧，因附此运余行可残靠性茶在线麻控制秩策略柱的刷钩新周灾期可某取越15奶m匠in乔。侍2振.煎2宣短吩期运肢行可遍靠性银评估范模型误和指掠标及战算法知一个田完整绒的电锈力系府统是晒由发领电、换输电奶、配塘电和饿负荷叶等设群备组鉴成帅，篇因此顷其可劣靠性词评估烟是建放立在滑系统皂中各坏个元漂件可婚靠性同指标见基础得之上公的。偿2.洲2.心1骄元件型可靠您性指送标水电力合系统浑元件明的随五机故壁障是思影响沾系统融运行著可靠伟性水收平的倡重要离因素慢。为尾预测币电力造系统四在未掘来[增0,茫t]东时段钳内的昏短期它可靠孙性水烧平，要必须失建立淹与时攀间相皱关的沿元件鱼状态考概率从模型侵。本誉文采腰用繁基于揉齐次捧M政ar寿ko非v萌过程剑的元瓣件瞬走时状酱态概驰率来诵完整萌地描忠述元降件的快可靠框性模幕型。膀同时愚为反皆映运妄行状消态对再元件罗停运诱率的驳影响团，本旗文采饼用基旗于不傅正常高运行征，元鸡件本置身故图障等宅因素员对发贝电机古和线矛路停剖运率粗建模盟[5明]决。毫设元次件停齐运率获为淘λ抵，修盈复率辰为贝µ茂，经殊历时神间t医后元吸件处洞于工脑作状嚷态和宜停运嫌状态节的瞬互时状叶态概批率分爷别为方孕p为0慌(t春)确和悼p妄1渔(t栏)灾。根帽据齐尾次然Ma花rk图ov眠过靠程，桥如果纳元件垄初始谋时刻链处于研工作姥状态心，可槽有油笛倦华汽瞧(2悲.1慈)剩如果柳元件炸初始鼻时刻律处于乐停运壮状态雪，可萌有视速奸壳早肝(2冤.2童)诚具有屡n个祝元件粒的系牌统，勺其渡系统过状态需的数床量为页。系轰统在止t时翼刻处盼于某刮一状猛态k序的瞬阶时概宿率为泡碗净套娱速璃勉寄端赖太纲(2洁.3求)栏式中婚：圾为j骂元件偶处于绍工作碍状态针的概傻率；抖为关k元伞件处尚于停能运状炕态的荡概率悦；W镰和F描分别津表示呜在系敞统状乒态S书中工灯作元芳件和拍停运预元件贯的集刷合。却2.示2.命2样短期降运行你可靠帝性指培标酱传统罩的可鉴靠性玻评估婚主要蚀以切祸负荷碑指标壤来度配量系令统可纹靠性网水平稿。这标些指怠标在狸指导澡系统便长期舅或短溪期的障电源下规划趣和输境电规猜划等辛方面塌发挥搭了重码要作苍用。役然而汤在电睡网实董际运泻行中胳，调出度人另员关鉴心的夫不仅招是节割点和假系统纠的电睛量不腊足期狂望值厉，还既关心啄运行免状态晨量如自线路述潮流剧、节忧点电皇压、诵系统屡频率肤等是惹否越设限。游虽然纷传统技可靠并性指默标如极电量总不足礼期望述值财等隐妇含了匀对线来路过耻负荷证、母按线电咸压越都限、被系统脑功率镇不平次衡等恰故障界严重佳程度嫂的度丸量，漂但并商没有巷直接丧定义丙此类右型的蚕指标衫，难己以实艳现对直薄弱废环节滴的定晨位，脉进而舅有针剩对性充地实染施控江制。推本文苍在传还统可蠢靠性米指标栋的基骗础上颈，提告出面招向调联度的亭运行侦可靠杂性指材标体债系：墨（1令）运燥行状孝态量椅处于帜安全仅状态挂的概篮率指残标EQ偷堡霉左虽汇凭夸陕膏(2做.4创)馆式中脊：习表示耻事件央成立芦的概运率；皇代表混第看i禽京个运革行状当态量状，如就线路雾潮流瘦T梁、母矛线电腥压别U活、系悲统频锐率基f漆等；阳和系疮分别武代表翁给定蚁的下柿限值判和上趁限值困，若阀运行宾在区疏间[符,译]内坏，则向认为表该状却态量臂处于酸安全殊状态乐；咬表示扩处于壳区间扛[矮,已]内炉的系余统状市态的液集合东；箩表示跑t踏流时刻邪出现倡系统城状态玉k鉴的概蝇率；虏相应丑的指劈标医分别握代表谷线路滴潮流丑安全璃概率贯指标门、母圾线电灭压安畏全概慰率指趁标和冬系统滤频率顷安全疾概率肌指标照。街（2德）系毯统状轿态概资率指屈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厦一致拼性，未个体悄与个俊体间伐也保呜持着仙最适义宜的何距离掩。通绞过对宁类似召生物肝群体童的行挣为的秩研究篇，发骨现生铺物群峡体中烂存在街着一定种社私会信张息共惰享机心制，旧它为蛇群体滨的进捆化提题供了逃一种象优势匠，这积也是姥PS幸O算店法形揭成的根基础傻[1却0]谜。阶在P尘SO艘中，球每一袜个粒聪子的捎位置竖代表忽问题里的一尺个潜闯在解欢，有剩自己芽的位社置和功速度周，并罪在初滋始化萌时产早生随个机解呼，每垄个优店化问救题的幅潜在颂解都杀是搜罢索空蔬间中复的一皆只鸟丧，称愚之为铸“配粒子偶”帖。在煌整个懒寻优枝搜索缸过程顷中，于所有泰粒子笑的适笑应值今（F拜it励ne丘ss叛）取煮决于津所选已择的博优化妥函数肤的值纸，并临且每荡个粒领子都痒具有浅以下并几类趋信息降：粒裕子当枣前所怠处位爱置；潮粒子岸当前研飞行排速度五；到权目前透为止朝粒子川本身犹所发申现的新最优杰位置昆（继P束i搭），笛可视同为粒同子的妻自身苹飞行作经验指，也也就是饼粒子贵本身笔所找奋到的舰最优傻解，亚这个念解称挽为个拾体极级值；巾到目陈前为减止整模个种宝群中减所有竞粒子猎发现满的最淹优位吵置键P跑g加中的匀最优猛值，临这可谱视为纤粒子怖群的蚕同伴临共享霞飞行蛋经验从，车P贸g涝称为工全局辨极值疾。于根是，还各粒虹子的轮运动牌速度拼受到笋自身付和群费体的渠历史装运动慕状态下信息删影响阀，并拳以自勤身和系群体腰的历让史最无优位仿置来掉对粒掉子当国前的吉运动齐方向浊和运很动速间度加胀以影贺响，筑很好婆的协音调了泄粒子指自身燕运动坡和群倍体运挽动之膝间的知关系乐。在员迭代猴过程礼中，熔每一挨个粒洽子跟喷随代气表最绑优解敞的个肢体在必解空阅间中蜡进行抽搜索早。粒扔子群讽算法斗需调遭整的富参数东较少粗，结民构简扶单，市易于产实现海，收青敛速甚度快滥，在注迭代免进化坡过程圆中只能有最彻优的邮粒子悉把信绒息传妈递给芬其他逢粒子娃，属蓝于单馆向信盆息流般动；舰采用剖实数本编码胃，问凭题解疾的变刷量数摆直接泉作为例粒子关的维陆数，令因而嚼具有返比基军本遗妻传算园法（寒Ge则ne垦ti缩c惑Al轨go谅ri驾th贺m,身简称疑GA呈）更咳高的京效率炉，特饭别是涛在连晋续函离数的邮优化涂方面出，P思SO舌算法候表现凤出非肺常强京的适辫应性蛋，被牲广泛绞研究喷和采雨用。等3.衬2.者2皱粒子夹群算巨法描阿述胶在P期SO捐算法粗中，秃粒子群群在呆一个积D原维的蹈空间城中搜爷索，恶其中伯每个语粒子角所处围的位悠置都升表示冤问题竿的一枯个潜乓在解析。粒残子通脉过不亦断调她整自琴己的节位置炼X瓦来搜腿索新性解。遣每个液粒子敢都能剪记住链自己肿搜索趣到的碎最好店解，被记作猜，种渗群经杠历过乓的最散好位鸣置，解即目纹前搜佛索到炸的最益优解胞，记音作取。每响个粒双子都牢有一讲个速虽度，螺记作浴，定爷义为酷：杜(座3.极3)仓式中傻，蓬表示序第潮i难个粒居子第端d锈维上互的速你度，猴ω斧为惯绵性权欲重，财、角为调踢节岂和界相对室重要原性的假参数焰，值ra妈nd咬()便为生四成介顷于0冻和1佳之间演的随勉机数饰。这冶样，假可以凝得到换粒子致的下禽一位椅置：奋盯疲暮郑亡都代呆兆怠糊呈(3浩.4界)枣由式闲（3创.3卫）和也（3衔.4有）可恼以看非出，衬粒子苹的移忽动速哲度由轮三部杆分决业定，营自己杀原有矛的速蒙度税、与锋自己弱的最骂佳经央历的笨距离辫（静-腔）和示与群冠体最温佳经薪历的析距离村（锅-布）,则并分举别由园权重议系数召ω亚、胳和贺来决背定其啦相对倡重要垫性。洋3姿.3庄改进甩粒子申群优参化算桑法扇PS呀O算捉法收亦敛快似，算锣法简垮单，谱具有即较强仔的通傅用性行，但搏也存顽在一斑些如规早熟灾收敛贩、搜颈索精豆度不厚高、潮后期耽迭代缓效率蔑低的柏缺陷啦，在名一些绑特殊羞情况较下，筹应用励PS车O算咸法容秀易在山迭代桐后期做陷入梦局部贺极值奖点。右针对内PS组O算匠法的牵缺点昏，本纵节研扒究了副一种役融合联遗传灿操作梨因子耳且惯侵性因荷子非骑线性矮递减挽的改壤进粒柏子群使优化芝算法男（G改AP押SO踩）灭[贪8翼]脑。堆3.夺3.胞1文惯性恳权重腥的非乏线性推递减辨在粒惠子群向算法盈的迭尿代方蹈程中肆，参壮数骑ω腰是惯霸性因惰子，舌调整错惯性螺因子债的权享重值狮可改貌变粒耐子迭再代运木算的花搜索模范围测和搜送索速分度。找若角ω洒较大耽，则京粒子编有更思强的蜂能力笔扩展脖搜索岁空间碌，全滑局搜扩索能茂力强勺。若榆ω键较小欠，微悄粒主巧要在压当前角解的蜓附近扩搜索妖，局咱部搜移索能鹊力强郑，也腿可以啄搜索杀到精舒度更默高的食解。搜由此密可看锤到，催可以筑在算趟法的刑不同愈迭代尽过程浆中为杨ω撑选取强合适矮的值翁，从锋而使步算法械的全零局和宇局部落的搜陆索能范力之言间达族到动穷态的猾最佳康平衡债，也态可以追在算甘法迭可代过冲程中痰根据选搜索萝的进快展情虏况动竭态地拐调节文ω头的取栋值真[1抛2]山。谜本文明根据辟文献悦[8妇]选戴择一准种自颜适应奖的非厌线性习惯性酿权值露递减含函数袄,具嘉体表狼达式束为：匆喜掘店丸抱嚷（3颂.5司）膀在上铅式中强，晒t给ma肌x屋依然论为群钓体的展最大愧迭代巴次数牌，棒t台i滩为当狡前的梨迭代爹次数礼，泉ω扰st戴ar示t闲，梳ω争en间d磨分别兆是初吉始惯镰性权绍重的帖最大黄值和张最小夺值。绑用上香式构胳造的备惯性躲因子馋，初附期具滴有最尽大值坝，迭恨代的辟最后嘱一步怠达到滩最小促值，蒜中间将迭代候周期撇是非澡线性伍的减斗小，喝目的嫩是让申算法农在迭镜代的惹早期钉加大切惯性者权值天的递禁减速甘度来借让算场法更艘快地也进入湖局部意搜索从，均挠衡全惊局和赞局部劫搜寻办能力咏。败3.射3.辨2服遗传植算子叙操作届的实朱现朋（1秩）选拖择算歇子操誓作实疯现齿对粒仓子进钳行选井择操居作，积一般眉是比棋例选合择操近作，铸即根寇据粒叔子的躺评价团函数词选择房性能种良好蝇的部老分的敲粒子扣直接掀进入斩下一忘代操侨作，扮这样掀进行匠选择大的目麻的是逼保持幅粒子革群体舌具备侨优良祖的进缠化能汗力，杏更快公寻找敬到更土优解灶。念（2呼）杂愈交算讽子操核作实范现荣遗传滩算法辟是模办拟达肥尔文矮的自皇然选因择学榴说的述生物揪进化惕过程配的一秧种计赞算模倾型，蹲是一辟种随举机搜言索最脉优化专计算用方法站，具盒有的辰基本培操作壮运算盛是选鸦择、叔杂交泽和变告异等释。借锣鉴遗洒传算闭法的疯杂交于操作贩运算氧思想傅，最命早提馆出了抖杂交局PS剑O算衬法的诵概念帽。该攻算法胸在每菠次迭辞代中驳，选枝取指贯定数丘量的恭粒子服放入吵一个民池中德，种译群中节被选镰中的勾粒子印被赋屯予了美一个肃随机抚的与济适应李值无件关的街杂交固概率炮，依猫据杂陆交概途率对竭池中泛的粒诸子随堪机的详进行浅杂交忍操作酷,产摘生同认样数啊目的猫孩子洋粒子晒,并喜用孩席子粒粒子代伶替父飘母粒罢子,在以保肾持种渡群的皆粒子澡数目丹不变冬。孩讲子粒芳子的吵位置牲由父菊母粒纳子的锻位置隙的算锡数加鸭权来升计算苹[8撕]涨,即苍：莫恐含凑供半惜库辛（3脂.6钟）极谷姻耗姜令鲁直忍（3昂.7座）境其中诞，膜X桶是费D收维的余位置离向量扬,而钉X汗1转(t雨)洽和证X巴2杀(t窜)垒是选虚择进讲行杂负交操拖作的锣粒子罢，弯ra围nd爹()何是兼D开维均赶匀分许布的庸且每朗个分缓量都幅在[娱0,除1]陡取值丸的随凉机向待量。月孩子疗粒子轻的速珠度则掠由下灿面的硬公式指得到谦：裙饱权娇渠逃崭镰驳巷若誓（3肢.8蔬）插秀垄伯溪醋嫁艘公呼倘帝（3趋.9贪）激式中滩，而叫V悉1苦(t图)和味V运2元(t您)是祝进行拣杂交毛操作制的双流亲粒新子的贵速度午，杂趋交操敏作生扬成的裤速度炕替代驾双亲脖粒子陕的速桃度。垫这样鸟，子盟代粒够子的呜位置云和速迁度的护信息方来自头父代古粒子夕的位驼置和币速度只的交杜叉操写作得趣到。伪通过亮遗传炕交叉晕算子茧操作椒可以楼增加灯粒子安多样慨性，约充分踏利用宅群体暑中优刺良粒遗子的废特性良，加乱快群装体的香收敛响速度怒。虎（3静）变夸异算辣子操行作实推现很对选跳定粒在子的昆变异袭操作车有多吧种，桨本改卫进算匹法选锤择的撑是一诵种重促新初突始化匪的方溜式，湿即是费对选政中要蓄进行俘变异厕的粒工子，印随机孝按照代一定愈的概缘率对乞部分晨维数悬进行纠初始搬变异净，以违保持套和提蹄高种袖群的拉多样蝴性，胁防止常出现亭算法珍陷入白早熟傍收敛伟。眠3.巧4研改进巴粒子芒群算克法整要定P蚕ID芒参数局PI荡D的吼参数高整定合，就哄是在义每个杠采样税周期跌对起K扇P香、阀K矩I什、取K嫂D害进行问设置克和调仿整，错基于牌GA拼PS帽O的践自适始应P观ID酸控制毫，采蝶用的盖是增伯量式庄PI要D控夹制算射法，逐就是缴将每症个粒埋子对他应一纸组P钱ID则参数锯，在检采样碌时刻降k秀，根被据k疼-1凶，k荣-2虾，k聚-3鱼时刻估系统骑的变相化，酒进行赌多次塞迭代永，每庄次迭牌代中货，计孝算每固个粒殃子对样应的饼控制君量，芦并计推算相站应的最系统麦输出眼及其艳适应乱值，甲根据小适应脾值选裕取个夸体历贺史最座优粒府子和奥全局峰最优违粒子必，迭忘代结碰束后秃将获廊得的讨全局筛最优塘粒子按作为樱下一增时刻终k+叶l时脉刻的握PI恩D参仙数，暗如此痒，P瓣ID皆参数雹会随粘系统疮状态队的变疾化不贡断变鞭化。陷基于脾改进爷的粒劲子群源优化被算法扎PI右D整港定的握控制亭系统总如图欢3旬.2绍所示爆。线图3裂.2眯基目于改慈进粒项子群扭算法枪的P瘦ID域控制忍系统讽图混3.抱4.药1雨评价膜函数垫影响捉电力扎系统岗可靠劳性因露素很证多，村比如孟：发益电功咬率、朱系统雨频率刷、系吗统电绑压波微形、键电压物大小葵等等稻，综怖合考般虑各乌个因牌素在蹦系统聚中的雕重要跨程度午，本禁文主姑要采珠用对程发电桨功率垃和系怪统电薯压的礼在线辣控制胀实现龙可靠趋性的涂控制慰[1外5]灾。品采用壤PS差O实室数编柴码优彼化P恨ID限控制倚器的例三个跪参数顺、沿、好，并月由此分参数朋组成默PS腾O算第法的津粒子榴编码宴串[歉,萍,魂]。丑控制税参数弦的优杨化目底的是合使阶伞跃响万应的驼控制掘偏差式趋于节零，倾且有艳较快睡的响仇应速逐度和幅较小凝甚至株没有傲超调购。采勇用误扒差绝糊对值六时间不积分耗性能维指标蔽作为授参数部选择敌的最抄小目缩标函泽数，战为了坛防止色控制摇能量电过大声，在素目标圆函数皮中加果入控历制输酷入的辛平方尾项。尊选用欧下式莲作为附参数扑选取土的最块优指酱标：贞仍腥德忍混竞麻浪(鹊3.变10弹)碎式中痕，近e(粪t)婚表示浓系统据误差殃，晕u(候t)宇为控驱制器黎输出穷，尾为上薄升时舅间，平、娘、紫、柏为相巧关权年值，丧通过柜设定课权值历来调拥整性效能的焰侧重船点。坚式中趴设定脏远大着于患，翁，哄为被羞控对矛象输狼出。素算法偏产生件的目邮标函昌数值茶最小蓝时对瞒应的啦参数贫是P蜡ID察参数杠的优温化结贿果。拴PI酱D设阿计的炎目标涂是使押系统瓦性能抵指标朝函数春J读为最治小，则同时告为了继保证狂使系嚷统具债有一专定的牢鲁棒弱性，桌还必杏须使疲系统左满足掉最小竞相位陵和增竹益裕待度条预件。脑3.扑4.院2奸优化雪算法祸实现买流程序适应泛度函冲数J厘值越冤小，群表明茎相应照粒子嘴越靠午近全告局最防优解话，适平应度叙函数缝是随怎着迭衰代系旬统的克运行汁而逐凤步减杀小的谈。下拼面是注应用浸改进核粒子赶群算政法优割化P必ID流控制巾器参嫁数的王算法棵流程普：圆（1遣）啄确定片PI玻D控株制器蒜参数覆K重P脆、介K很I矩、艺K挥D援变量局的坐扫标上陶下界夕，确凡定初葱始惯拦性因革子售ω董st用ar牵t伶、偶ω店en厦d筒，粒间子群看的随揪机初罩始化香，包避括粒粘子的惕位置别向量梦、速轻度向幅量，塌依式枯（哥3湖.弯10照）计述算评爆价函痰数值拥，确乐定粒烦子个索体历洗史最该优抱P铃i呆和群守体全乐局最絮优典P趟g积；博（2吨）至依据娇式（晒3.缎5挨）更亭新惯丝性因惕子，恭依据钞式（菜3侍.等3浇）更申新每迹个粒吐子的决速度耐(V豪1薯(k负)，按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