独立光柴混合微电网新的负荷频率控制研究

针对光柴混合发电的孤岛微电网,提出基于滑模控制和超级电容调节的频率控制方法。首先,建立光伏系统、超级电容和柴油发电机系统的数学模型;其次,设计滑模控制器来调节柴油机发电机的有功输出功率,减小由于光伏输出功率波动和微网中不断变化的负荷而产生的频率偏差;最后增加超级电容储能设备控制微网的频率偏差。仿真结果表明,与传统的柴油发电机速度控制策略相比,提出的方法不仅实现了光伏系统的最大输出功率控制,而且有效的减少了孤岛微网的频率偏差。     

基于滑模控制的含风储多域电力系统负荷频率控制

建立含风储多域互联电力系统负荷频率控制(LFC)模型,同时考虑系统参数不确定性、储能系统和传统机组控制信道延时问题.为提高系统鲁棒性,降低储能系统的容量配置,针对含风储的LFC模型,设计滑模负荷频率控制器,并提出滑模负荷频率控制器和储能协调的控制策略.算例分析表明,所提出的协调控制策略在新能源大规模渗透和系统负荷波动情况下能够有效减小系统频率偏差和区域控制偏差,同时降低储能系统的配置容量,提高电力系统安全稳定运行的经济性.     

基于混沌小扰动抑制的电力系统混沌振荡控制方法研究

针对电力系统在周期扰动下可能发生混沌振荡,影响电力系统稳定运行的问题,提出基于混沌小扰动抑制的电力系统混沌振荡控制方法;构建电力系统数学模型,模拟电力系统混沌振荡过程,确定扰动与混沌振荡之间的关系;根据电力系统实时运行数据的采集结果,计算混沌振荡信号特征参数,判定系统振荡状态,计算混沌扰动抑制控制量;在混沌振荡控制器的支持下,利用混沌小扰动抑制技术限制混沌振荡幅值,进而实现电力系统的混沌振荡控制任务;从实验结果中可以看出,与传统控制方法相比,优化设计方法控制作用下,电力系统的混沌振荡信号的幅值和频率更低,振荡幅值和频率的控制误差分别降低了约1.57 db和0.015 Hz,即优化设计方法的控制性能更优。     

基于补偿灵敏度PID方法的负荷频率控制

基于继电辨识技术估计时滞LFC动态响应,提出一种改进的PID控制器反馈控制结构,并采用补偿灵敏度函数来评估负荷扰动影响,构建系统参数与控制器参数传递函数模型,通过对传递函数进行罗朗级数展开求解控制器参数。基于系统模型参数扰动和负荷干扰的MATLAB/SIMULINK仿真结果表明,本文设计的控制器具有很好的抗负荷干扰能力,能快速调整系统频率偏差、联络线功率偏差和ACE为0,同时系统过渡过程性能明显优于传统PID控制方法的结果。     

交通信号公交优先控制策略及智能控制方法

针对公交优先交通信号控制问题,研究了公交优先的信号控制策略,提出了一种变论域模糊神经网络公交优先智能控制方法.提出了基于相位优先度值的公交优先相位选择方法,并给出了其数学描述.建立了绿灯时间的3层模糊控制模型,分别为红灯排队疏散时间、绿灯延长时间和论域调节因子模糊控制器,其中红灯排队疏散时间和绿灯延长时间两个模糊控制器的输出变量均采用变论域,论域的变化考虑混合交通、天气情况、车流转向等因素由论域调节因子模糊控制器确定.模糊控制器采用粒子群优化神经网络实现.仿真结果表明该方法具有较好的公交优先控制效果.     

基于大变异遗传算法进行参数优化整定的负荷频率自抗扰控制

本文将自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)应用到两区域互联电力系统的负荷频率控制(load frequency control,LFC)中,从具有非再热式汽轮机机组的电力系统模型推广到具有水轮机机组的以及考虑发电速率约束和调速器死区的再热式汽轮机组的电力系统模型,涉及线性、非线性和非最小相位特性3种控制对象,并使用大变异遗传算法对控制器的参数进行整定,与基于大变异遗传算法的PI控制进行仿真比较研究,仿真表明本文所提基于大变异遗传算法的负荷频率自抗扰控制动态响应快、偏差小、鲁棒性好、抗干扰能力强,对于LFC系统更为有效。     

基于LabVIEW的风力机最大功率点跟踪仿真研究

基于风力机的发电效率因环境风速变化而改变,本文选用LabVIEW为仿真平台建立风力机最大功率点的追踪系统。首先根据风力机的风能捕获输出功率公式,在LabVIEW平台上搭建了风力机系统模块、风力机控制模块、风轮转速调节模块、风速变化判断模块等。为了弥补传统扰动法存在的追踪精度等问题,利用变步长的扰动观测法对输出功率进行最大功率点追踪,使风力机的输出功率保持在最大输出功率。实验结果表明该系统在不同的仿真风速环境下,能有效的追踪风力机最大输出功率点。     

一种改进的双馈风力发电网侧变流器控制策略

针对不平衡电网中负序分量对双馈式风力发电机组输出电压产生二倍频扰动的影响,该文提出了比例积分谐振控制和变结构滑模变结构控制策略相结合的网侧变流器控制策略。将比例积分谐振控制器作为主控制器,抑制电网电流中的负序分量。滑模变结构作为辅助控制器,通过对实时功率控制,实现输出功率稳定输出。并在Matlab/Simulink平台进行仿真验证,结果表明可有效抑制负序分量对风力发电机组的影响。     

双耦合LCL拓扑ICPT系统的强抗偏移方法研究

感应耦合式电能传输(ICPT)系统在线圈偏移时会造成输出功率和输出电压波动,现有的抗偏移方法存在过于依赖系统建模且自适应性较差的问题,且大多没有考虑耦合系数连续变化对系统输出特性的影响。针对上述问题,以基于DDQ线圈的双耦合LCL拓扑ICPT系统为研究对象,提出了一种基于变论域的模糊自适应控制的强抗偏移方法。首先通过电路分析推导出双耦合LCL拓扑ICPT系统的输出功率表达式,得到输出功率与耦合系数及系统参数之间的关系;然后借助有限元分析软件ANSYS对DDQ线圈进行三维磁场建模,得到了耦合系数与线圈偏移量之间的对应关系,在此基础上,以得到的3组偏移量与耦合系数的对应值为数据,并以系统输出功率波动的偏差平方和为目标函数,提出了基于自适应粒子群的ICPT系统参数优化方法,得到输出功率波动最小的一组系统最优参数值,一定程度上提升了系统的抗偏移性能;最后采用基于变论域的模糊自适应控制方法,通过动态调节PID控制系数的修正值实现快速调节负载端电压的目的,以使系统输出较高的功率。仿真结果表明:该方法解决了现有方法存在的自适应性较差的问题,能很好地适应耦合系数连续变化的工况,具有较好的适应性和控制效果,提升了ICPT系统的强抗偏移性能,维持了负载端输出电压的基本恒定。     

基于深度学习的火电厂机组负荷调度自动控制方法

传统火电厂机组负荷调度自动控制方法无法准确预测多用户目标负荷，导致负荷调度误差较大，提出基于深度学习的火电厂机组负荷调度自动控制方法。通过火电厂的历史运行数据构建火电厂机组负荷分配模型，采用深度学习中的长短期记忆网络（Long Short-Term Memory,LSTM）神经网络进行火电机组负荷预测，建立机组系统能耗与负荷频率的相关模型，输出负荷调度结果，引入比例、积分（Proportion Integral,PI）控制器实现火电厂机组负荷调度自动控制。实验结果表明，文章设计方法能够准确预测火电厂机组运行负荷，在升负荷过程及降负荷过程中的调度负荷和调度自动控制准确性均较好。     

带电作业工器具清洗机械设备的改进PID高精度控制

针对单位阶跃扰动所引起的静态误差、电压与功率波动较大的问题，该文提出带电作业工器具清洗机械设备的自动化高精度控制方法。分析机械化清洗设备烘干柜结构，针对噪声影响控制的因素进行信号去噪，建立设备信号的滑动窗口，提取运行特征向量；根据固定时段内提取的小波包时间熵，设计PID控制器，结合BP神经网络，整定自动化控制参数，引入粒子群算法，求解控制器最优解，实现机械化清洗设备自动化控制。实验结果表明，经该方法参数整定后，适应度值明显降低，控制误差曲线幅度变小，单位阶跃扰动所引起的静态误差被消除，经该方法控制后的机械化设备测试出的输出电压值与实际输出电压相接近，设备无功功率输出值与实际机械化设备无功功率输出值相接近。可实现机械设备的自动化、高精度控制，具有较好应用前景。     

考虑系统频率响应特征的配电网综合优化规划

以风电为代表的新能源大规模并入电力系统,其输入给电网能力的不可预测性给电力系统的有功功率平衡以及频率控制带来了严重影响.基于此,提出一种考虑系统频率响应的鲁棒区间风电并网优化调度模型.该模型以发电成本以及风电场弃负荷惩罚成本建立目标函数,通过计算鲁棒区间并制定最佳的发电方案,能够有效降低系统的成本以及系统频率控制.同时...     

新能源配网发电功率自适应控制策略研究

配网发电功率控制技术在控制过程中没有考虑有功功率与无功功率的环境,导致输出功率波动较大。为此,提出光伏新能源并网接入的配网发电功率自适应控制策略。首先,通过研究光伏新能源并网接入的有功功率与无功功率的输出特点,完成配网的无功规划,在光伏阵列总功率的功率-电压(P-V)特性曲线中随机插入三个样本点。然后,利用二次插值算法,寻找出配网的最大功率点。最后,采用变换器-渐波器结合的自适应控制策略,实时跟踪最大功率点,完成配网发电功率的自适应控制。试验结果表明,所提策略的电流响应平滑、电流跟踪误差小、输出功率与平均输出功率波动小。控制后的发电系统平均输出功率比控制前增加了180 W左右,并且捕获效果更佳。该策略为配网发电功率的自适应控制提供解决方案。     

额定风速以上风切变场中风力发电系统独立变桨鲁棒控制

研究了风切变场中风力发电系统的独立变桨鲁棒控制问题.针对风切变对额定风速以上恒功率控制的影响,设计了一种额定风速以上独立变桨距鲁棒控制器,该控制器由基于自抗扰控制的集中桨距角控制器和基于扰动补偿的独立桨距角控制器叠加而成,其中统一变桨控制器能及时补偿由于风速变化,风力机参数变化导致的系统模型不确定性,并且能有效抑制电磁转矩扰动;独立桨距角控制器能有效抑制风切变引起的转速波动以及叶片拍打方向的机械载荷,对统一变桨信号的频率和幅值变化的鲁棒性较好.理论分析和仿真结果表明了本文所提方法的有效性.     

组合爬山法与变论域模糊控制的MPPT算法

光伏发电系统的输出功率随外界环境的改变而变化,若控制光伏列阵始终在最大功率点处工作,将能提高光伏发电效率。在传统单一的MPPT算法中,无法同时满足系统的动态性和稳态性,为此拟提出一种将爬山法与变论域模糊控制组合算法,并通过Simulink仿真分析,分别对比研究了爬山法、模糊控制法、变论域模糊控制以及组合算法跟踪光伏列阵最大功率点的输出特性。仿真结果表明:组合控制算法能快速、稳定地追踪最大功率点。     

自适应鲁棒最优PI控制器

提出一种具有鲁棒性能的自适应最优PI控制器, 它首先基于控制回路在正常运行操作中产生的过程输入和输出信号, 通过信号分解和频域分析在线辨识出过程对象在重要频率点的频率特性, 然后计算出可同时满足鲁棒性能指标λ和最小负载扰动特性的最优PI控制器参数, 同时控制性能可以很方便地根据实际需要通过改变鲁棒性能指标λ来调节. PI控制器的自适应过程不需要过程对象和控制器的任何先验知识, 也不需要中断控制回路的正常运行, 仿真实验表明了自适应控制器的有效性和可行性.     

基于功率谱密度极值点跟踪的次同步振荡辨识方法研究与应用

随着新能源发电的快速发展,大规模新能源汇集地区频繁出现次同步振荡问题,且振荡现象与串补、直流输电引起的次同步振荡不同,具有超同步谐波凸显和频率时变的特性。为了能够对新能源汇集地区中的次同步振荡信号进行准确提取和辨识,本文综合新能源汇集地区电力系统次同步振荡特性,提出了一种基于功率谱密度极值点跟踪的次同步振荡的主导次/超同步谐波检测方法,该方法能够从电气量测响应中快速准确地捕捉到微弱扰动的频率和幅值变化,为次同步振荡的预警、保护和控制研究提供科学的参考数据。通过对现场实测波形数据采用传统FFT分析方法与本文方法进行对比分析,本文提出的方法能够更好的适应频率缓慢时变的情况以及具有特定频率下更高检测精度的优点,从而验证了本文中所提方法的正确性和有效性。     

系统辨识、状态估计和不变性原理在电力系统负荷频率控制中的应用

本文从随机控制理论角度研究电力系统的负荷频率控制问题。首先,应用辨识方法建立负荷扰动模型。其次,按分层估计原理构造各级状态估计器。最后,应用不变性原理导出负荷频率控制律。对于包含一台汽轮发电机组和一台水轮发电机组的简单系统所进行的模拟表明,按上述原理设计的负荷频率控制器比目前采用的积分式反馈控制器更易于适应各种负荷扰动,控制性能更好。     

基于模糊控制和功率预测的变步长扰动观察法在光伏发电系统MPPT控制中的应用

光伏系统的输出功率随外界环境条件和负载的变化而变化,为了充分提高光伏系统的效率,需要对系统的最大功率进行跟踪控制;简述了光伏发电系统传统的固定步长扰动观察法在最大功率点跟踪控制时的跟踪速度与精度之间矛盾以及可能出现误判的原因,分析了基于功率预测方法避免误判的原理,提出了一种模糊控制与功率预测相结合的变占空比步长扰动方法;通过Matlab建模、仿真和比对,验证了这种方法在跟踪速度、稳定性和最大输出功率等方面均有良好的表现。     

一种BUCK变换器的抗扰动控制方法

为解决降压变换器中存在多种扰动(如输入电压变化和负载变化等)严重影响输出电压的问题,提出了一种BUCK变换器的抗扰动控制方法。首先,采用变参数PI(VAPI)控制器代替传统PI控制器,作为改进的PI控制方法;然后,设计扰动观测器(DOB)观测参数摄动与负载变化带来的系统扰动,作为补偿量补偿到前馈通道,提高系统的收敛速度与抗扰动能力;最后,通过仿真验证了该算法的有效性。