基于线性目标规划的二级电压多目标控制

随着二级电压控制目标的增多,以往加权组合的多目标处理方式在应对不同量纲和确定具体权系数方面日益困难。文中将多目标规划领域中应用较广且不受目标量纲和个数限制的线性目标规划引入二级电压控制领域,提出基于线性目标规划的二级电压多目标控制方法。该方法首先利用灵敏度分析将二级电压多目标控制问题描述为线性目标规划模型,然后根据运行状态通过规则对各目标优先级进行排序,按所得优化结果实施多目标控制。仿真结果表明,该方法能够根据优先级顺序兼顾各目标优化,获得较好的多目标控制效果。为更好地满足工程实际要求,文中还就该方法在适应工程应用方面做了进一步探讨。     

大型汽轮发电机组目标全息反馈非线性综合控制设计

应用目标全息反馈法(NCOHF)来处理大型汽轮发电机组的非线性综合控制问题.根据NCOHF的原理,非线性控制设计过程并没有涉及高压缸,中压缸、低压缸和中间再热器的动态方程,因而设计十分简单.同时指出,高压缸、中压缸、低压缸和中间再热器的动态方程组成了稳定的零动态子系统,因此无需被非线性设计过程考虑.在设计中,通过反馈系数的选择,提出的控制规律能有效配置系统在平衡点附近的极点.仿真结果进一步证实了提出方案的有效性.     

基于多目标进化算法的TCSC非线性控制器设计

提出了一种利用多目标进化算法设计可控串联补偿(TCSC)非线性稳定控制器的方案，设计目标是选取合适的控制器参数，达到提高电力系统暂态稳定性的效果。将非线性控制器反馈增益的选择归结为参数优化问题，并且在优化过程中同时考虑电力系统响应的多项性能指标。采用该方法优化的非线性控制器参数可以较有效地阻尼电力系统振荡。     

多目标配电网综合节能潜力评估

由于某些配电网改造措施既能使网损下降亦能使线路电压质量得到改善,因此创新地提出了结合节能及电压质量改善的综合节能潜力评估方法。根据实际情况对某地区线路进行分类,抽取典型线路进行六项改造措施的综合节能潜力计算。根据各措施的综合节能潜力排名值,得到适合各线路的改造方案。以南方某市配电线路为例,进行综合节能潜力评估,提出适宜的改造方案。     

基于多区域的AGC多目标协调控制方法

将单一自动发电控制(AGC)的控制区划分为多个控制区域,并提出一种基于多区域的AGC多目标协调控制方法.主控制区负责控制全网的区域控制偏差(ACE),各分控制区负责控制其对外联络线构成的稳定断面,并在紧急情况下协助主控制区控制全网的ACE.该方法可方便地实现全网多目标的协调控制,有利于保证电网的安全和优质运行.在河南电网的实际应用表明了该方法的可行性和有效性.     

节能发电调度问题的多目标期望控制模型及解法

节能发电调度问题所追求的目标,例如能耗与污染物排放水平的降低程度,会在综合考虑多种因素的基础上,以阶段性期望控制值的形式而非待求的最小值形式出现。因此,传统立足于目标函数最小化或最大化的思路,显然不符合实际需求。针对此现状,文中提出了多目标期望控制的概念,并建立了节能减排发电调度问题的多目标期望控制优化模型。采用多目标加权形式,通过不断缩小目标之间完成率差距的方式预估调整权值,并由此求得满足不同目标期望控制需求的节能发电调度方案。算例验证了多目标期望控制思想的正确性,以及多目标加权调整方式求解问题的可行性。     

可操控的轨道交通周界安防系统

提出了一种直接用控制中心计算机和前端数字化探测器二部分组成的可操控的轨道交通周界安防系统新方法。利用实时处理(Real-time processing)技术开发前端数字化周界探测器;利用直接数字控制(Direct Digital Control,DDC)技术开发控制中心计算机与探测器操控系统;利用自动巡检(Auto Patrol Inspection)技术开发周界安防接警中心系统。突破现有周界安防系统三部分组成的架构模式的缺陷,实现了轨道交通周界安防系统数字化精准控制,实用距离更长、安全性更高,为轨道周界安防系统提供了新的解决办法。     

基于直流调速系统的多目标优化控制

给出了采用X-Q自适应控制器构成的一类非线性控制器以及实现多目标优化控制系统的计算机辅助设计参数寻优方法，讨论怎样应用X-Q自适应控制器实现多目标优化控制，并给出实现多目标优化直流调速系统的实例，计算机仿真校验其性能指示的结果表明，多目标优化系统的性能指标优，设计方法简单、通用、适用于工程设计。     

试论造纸机多传动系统的综合控制

造纸机的多传动系统是以速度控制为基础 ,负荷配比控制、静态补偿控制、张力控制相结合的综合控制     

区域综合能源系统双层多目标模糊优化模型预测控制方法

针对区域综合能源系统需满足电网调度要求的特点和自身优化问题,提出一种区域综合能源系统与电网协同的双层多目标模糊优化模型预测控制方法。首先,在考虑区域综合能源源荷储特性模型及其约束基础上,建立双层优化模型,上层模型以电网调度关心的综合能效最大及清洁能源消纳最大等多目标为优化目标;下层模型以运行及用能成本等多目标最小为优化目标。然后,基于模型预测控制,求解单层模型获取上下层目标函数区间,将其模糊化,提出以最大满意度为新目标的模型预测控制方法并求解,从而获得兼顾上下层多目标的优化结果。最后,采用算例仿真验证,表明所提方法正确有效。     

轨道交通综合监控系统RAM分析计算方法研究

可靠性、可用性和可维修性(RAM)分析是衡量1个系统是否稳定可靠的主要方法,利用RAM分析可及时了解系统的状态,促使保障措施的引入,引导系统持续改进。在目前国内城市轨道交通综合监控系统(ISCS)建设及运营过程中,一般要求对ISCS系统的RAM进行全面控制及定量分析。面向城市轨道交通ISCS系统,研究了适用于对ISCS系统进行RAM定量分析的可靠性数学模型,提出一种基于该可靠性模型的RAM定量分析计算方法,并通过相关算例证明了该方法的实用性。     

A hierarchical coordinated control strategy based on multi-port energy router of urban rail transit

The multi-port energy router (ER) is an effective topology for integrating train traction load, AC load, the energy storage system and photovoltaic(PV) energy. The start and stop process of urban rail transit trains and the access of distributed energy sources to rail transit ER lead to serious fluctuations of DC bus power, so it is necessary to route energy between different ports, involving multi-operating modes, while seamless switching is a major challenge. In this paper, a hierarchical coordinated control strategy is proposed to enable the multi-port ER to operate in a coordinated fashion under the conditions of train parking, acceleration, constant power driving and deceleration, and to switch seamlessly under various working conditions. The energy central dispatching layer sends working condition instructions by sampling the state information of each port, while the microgrid control layer adopts centralized control, receiving upper working condition instructions and sending drive signals to the local control layers to maintain the balanced energy flow of each port. In the local control layers, the PV adopts the improved perturbation and observation method of power control (PC-P&O), while the ES system adopts voltage loop control with an SOC influence factor, voltage loop control with switching factor and power loop control according to the different working conditions, so as to transmit the required train load power accurately and maintain the stability of the DC bus voltage. Finally, the effectiveness of the proposed hierarchical coordination control is verified by MATLAB/Simulink simulations.     

基于运行方式的城轨交通牵引站谐波电流分析

为保证城市轨道交通供电系统的安全可靠和经济合理,其牵引站的运行方式具有多样性,不同的运行方式对供电系统电能质量造成不同的影响。首先讨论了牵引站的不同运行方式,通过理论计算和仿真模型对城市轨道交通牵引站不同运行方式下谐波电流进行分析,并研究了某实际城市轨道交通牵引供电系统非特征次谐波产生的原因,研究结论对城市轨道交通供配电系统设计和运行管理提供一定的借鉴。     

A hierarchical coordinated control strategy based on multi-port energy router of urban rail transit

The multi-port energy router (ER) is an effective topology for integrating train traction load, AC load, the energy storage system and photovoltaic(PV) energy. The start and stop process of urban rail transit trains and the access of distributed energy sources to rail transit ER lead to serious fluctuations of DC bus power, so it is necessary to route energy between different ports, involving multi-operating modes, while seamless switching is a major challenge. In this paper, a hierarchical coordinated control strategy is proposed to enable the multi-port ER to operate in a coordinated fashion under the conditions of train parking, acceleration, constant power driving and deceleration, and to switch seamlessly under various working conditions. The energy central dispatching layer sends working condition instructions by sampling the state information of each port, while the microgrid control layer adopts centralized control, receiving upper working condition instructions and sending drive signals to the local control layers to maintain the balanced energy flow of each port. In the local control layers, the PV adopts the improved perturbation and observation method of power control (PC-P&O), while the ES system adopts voltage loop control with an SOC influence factor, voltage loop control with switching factor and power loop control according to the different working conditions, so as to transmit the required train load power accurately and maintain the stability of the DC bus voltage. Finally, the effectiveness of the proposed hierarchical coordination control is verified by MATLAB/Simulink simulations.     

应用于高速铁路的低成本组合定位系统设计

提出了一种基于卫星定位和航位推算（Dead Reckoning,DR）技术的低成本高速列车组合定位系统设计方案.在卫星定位系统中,方案采用了GPS/BD双卫星定位系统;在航位推算系统中,提出了一种双加速度计单陀螺仪单倾角传感器的传感器组合方案;采用了双CPU结构体系的运算控制模块,提高了组合导航系统的可靠性和实时运算性能.通过基于“当前”统计模型的联合卡尔曼滤波算法对GPS/BD系统和航位推算的数据进行滤波和信息融合,并利用卫星接收机提供的位置精度因子进行信息融合方案的自适应选择,进一步提高和完善了组合导航系统的定位精度和系统性能.     

基于ECP的轨道交通直流牵引供电系统开关状态评价算法

建立1500 V直流开关柜状态评价模型对地铁的安全运行具有重要意义。为此,依据DC1500 V直流开关柜运行原理及其运行过程中体现的指标量,以断路器信息为主,结合配件信息和柜体信息,建立其状态评价指标体系,对直流开关柜功能状态进行综合评价。状态评价算法以熵-突变级数(Entropy-Catastrophe Progression, ECP)法为基础,以信息熵取代主观权重,避免了评价过程中主观因素的干扰,使得设备信息能更直接地影响评价过程,并依据云模型进行指标模糊化,充分考虑了指标量的随机性和模糊性。状态评估模型充分考虑了影响直流开关柜运行状态的各种因素,通过信息熵能客观反映实际情况,并能在指标缺失的情况下给出合理评价。应用开关柜实际运行数据进行实例分析,验证了所提出的状态评价算法的有效性和可行性。     

轨道交通安全平台主控制单元同步机制研究

城市轨道交通车载运控系统是信号系统整体架构中保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备;而其主控制单元(MPU)作为控制该系统内多个子系统的核心部件,需通过引入多重硬件冗余技术以确保系统的可靠性及安全性,因此在其硬件设计过程中需要引入可实现各冗余模块在时间上严格协同工作的同步机制.基于上述背景,提出一种应用于轨道交通车载运控系统MPU的硬件同步机制,可实现三模块冗余硬件设计架构下各判决模块间时间同步,并通过对该方法实现过程的讨论及其硬件兼容性等问题的分析,并测试了该方法的实际效果.     

城轨交通混合型再生制动能量利用系统及其控制策略

针对城轨交通再生制动能量利用问题,结合城轨交通供电系统负荷特性,提出一种含能馈系统与储能系统的混合型再生制动能量利用系统及其控制策略。结合城轨交通供电系统架构与负荷特性,提出混合型再生制动能量利用系统拓扑结构并分析其运行原理。以充分利用再生制动能量为目标制定系统能量管理策略,实现在多种运行模式和运行工况下的功率潮流管理。提出计及牵引网母线电压控制和系统动态功率分配的分层控制策略。通过仿真分析验证所提系统及其控制策略的正确性和有效性,并借助相关技术指标和经济性指标对不同再生制动能量利用方案进行对比。结果表明,所提分层控制策略能协调控制系统按需回馈、存储/释放再生制动能量,实现城轨交通再生制动能量高效利用,并有效抑制牵引网母线电压波动;同时,所提混合型再生制动能量利用方案能较好地兼顾技术效果和经济性,相比储能方案和能馈方案有一定优势,可作为城轨交通再生制动能量利用方案的选择之一。     

城市轨道交通综合自动化系统的研究

近年来城市轨道交通得到蓬勃的发展，城市轨道交通系统具有高密度、大运量的特点。必须保证其高度安全、可靠。电力监控自动化系统和机电设备监控自动化系统为整个轨道交通系统安全可靠运行提供了基础保障。文中详细地分析了综合自动化系统的功能、通信网络结构，提出城市轨道交通综合自动化系统的一种实用模式。该系统采用分层分布式设计思想，分为3层结构：中央监控中心、车站级监控系统和基础设备自动化系统，从而灵活地实现系统的三级控制；设备级采用现场总线网络，监控中心和车站级采用百兆冗余以太网络。整个综合自动化系统实现功能分散、任务分担、信息共享。     

基于多目标模块度的多层次电压控制分区方法

提出了衡量无功源控制耦合程度的电气距离定义以及评价分区质量的多目标模块度指标,并提出了一种多层次电压控制分区方法。该方法由化简、分区与还原调整3个阶段组成。化简阶段通过降低聚类数据的维度处理高维聚类问题,并降低问题规模;分区阶段基于凝聚聚类和多目标模块度指标得到兼顾区域内可控性和区域间解耦性的最优分区方案;还原调整阶段调整区域边界节点进一步优化分区方案。同时,计算过程保证了分区内部的连通性。算例验证了该方法的正确性和可行性。结果表明该分区方法得到的分区方案质量较高,可用于大系统电压控制分区问题。