基于时钟循环神经网络的光伏故障诊断

光伏电站大多地处恶劣环境,遭受风沙雨雪腐蚀,电池板容易出现多类型故障,如何对故障进行有效识别与定位尤为重要。为此,提出了一种基于时钟循环神经网络(clockwork-recurrent neural network,CW-RNN)的光伏故障诊断策略。首先,建立了光伏阵列系统仿真模型,分析了光伏发电故障的成因,模拟了不同故障下的光伏阵列输出特征;其次,采用CW-RNN方法建立了故障诊断模型,对光伏阵列故障进行识别与定位;最后,基于实时数据库系统搭建了光伏发电故障分析平台,对所提出的故障诊断模型性能进行验证,结果表明其有效性和准确性,对光伏电站高效地进行故障准确识别与定位具有一定参考意义。

绿证-碳交易融合机制下含氢综合能源系统优化调度

为进一步降低含氢综合能源系统(HIES)的碳排放水平同时提高系统运行经济性,提出一种绿证-碳交易融合机制下HIES优化调度策略。首先,分析HIES的构成及运行特性,建立日前价格型与可替代型两种需求响应(DR)模型;其次,构建阶梯绿证交易模型,设计绿证-碳交易融合机制,建立由阶梯碳交易成本、购能成本、阶梯绿证交易收益所构成的综合成本最低为目标的HIES优化调度模型;最后,通过仿真算例验证该文所提策略的有效性,并分析绿证与碳交易的阶梯区间长度、基础交易价格对调度结果的影响。

考虑数据缺失的短期光伏功率预测模型

准确的光伏功率预测对于现代电力系统的可靠性至关重要。由于传感器、通信系统或数据库系统的各种故障,历史和在线监测数据可能并不总是完整的。数据缺失会严重降低光伏功率预测模型的性能。为解决这一问题,提出一种具有缺失数据重建功能的短期光伏功率预测模型。首先通过位置编码自编码器完成缺失数据重建,然后通过残差网络和Autoformer的混合模型ResAutoformer进行功率预测。基于某光伏场站数据集的实验验证结果表明:与其他基准方法相比,所提出的模型在不同预测步长、不同数据缺失率下能够实现更高精度的预测。

基于模型预测控制的多微网系统2阶段优化调度

针对多微网系统集中式优化所带来的巨大计算压力以及源荷不确定性给系统稳定运行所造成的影响,提出了基于模型预测控制的多微网系统2阶段优化调度方法。针对日前阶段,考虑微网间源荷时空互补特性,以微网间热电交互功率、各微网中可控微源出力以及储能系统出力为优化变量,建立最小化多微网运行成本的日前优化模型,并利用同步型交叉方向乘子算法求解日前调度计划;针对日内阶段,为应对源荷预测偏差,用模型预测控制对储能系统进行合理调控,以平滑热、电网联络线,跟踪日前调度计划。算例结果表明,所提优化调度方法可缓解集中式优化的计算压力,提升系统运行的经济性与可靠性。

基于模型预测控制的分散式空调两阶段优化调度

近年来,空调负荷急剧增长,如何保证电网的安全、稳定运行是当前亟须解决的重要难题。针对含分散式空调的楼宇微网,提出一种基于模型预测控制(ModelPredictiveControl,MPC)两阶段优化调度策略。日前阶段,考虑楼宇微网设备间电能的互济互补能力,以系统运行经济性、环保性以及设备损耗作为综合成本目标,兼顾自身利益的同时最大限度地消纳可再生能源。在日内阶段,基于MPC方法建立融合分散式空调的楼宇微网预测模型,并反复滚动优化,以解决可再生能源出力、负荷预测精度随时间尺度增加而下降的问题。通过算例分析得出:分散式空调两阶段优化调度方法能够有效解决预测误差较大的问题,在平滑联络线的同时使系统鲁棒性得以提升。

基于主从博弈的多柔性负荷两阶段优化调度

随着电动汽车等柔性负荷的快速发展,园区运营商作为柔性负荷参与需求响应的引导者起着重要作用。为此,有效协调园区运营商定价策略与多柔性负荷的用电行为显得尤为重要。针对上述问题,提出一种园区运营商-柔性负荷层面的日前-日内两阶段调峰优化模型。在日前阶段基于主从博弈建立以园区运营商削峰填谷并兼顾自身利益的上层优化模型,下层建立以柔性负荷用电费用最小的下层优化模型;日内为应对预测偏差,基于模型预测控制对柔性负荷进行合理调控以平滑电网联络线跟踪日前调峰计划。最后通过算例分析,所建立两阶段优化模型可实现园区运营商与柔性负荷间的共赢,结果可为多柔性负荷参与需求响应提供重要借鉴。

基于GPRS的远程监控系统的研究与实现

设计了一种以单片机Atmega128A为控制核心,结合GPRS/GSM无线传输模块MC37I开发的无线数据终端,配合服务器及客户端软件构建了一种基于GPRS的远程监控方案。借助于无线数据终端和Internet,客户端能够对现场设备进行远程监视和控制。阐述了系统的总体方案,从硬件和软件两个方面具体介绍了无线数据终端的实现方法。

含多微网的主动配电网双层分布式优化调度

随着配网中可再生能源渗透比例的不断提高,传统集中式调度面临潮流计算压力大、可再生能源消纳困难等问题,难以保证系统的运行品质。提出一种含多微网的主动配网分布式双层优化调度方法。上层建立以区域配网网损最小为目标的优化模型,运用二阶锥松弛方法以及同步型ADMM(alternating direction method of multipliers)算法求解各微网联络线调度指令;下层考虑碳捕获(carbon capture and storage, CCS)、电转气(power-to-gas, P2G)等能源耦合设备与柔性负荷协调调度,建立以提高经济性、降低弃风弃光、保证环保性等为目标的下层优化模型。基于实时数据库建立仿真验证平台,以IEEE33节点系统为例,验证了所提方法的有效性。

多媒体技术在电站仿真机中的应用

介绍了多媒体技术在电站仿真技术中的意义和实现方法。实现诸如炉膛火焰监视、设备巡视场景、控制室环境声音、汽包水位监视、语音报警、操作指导等功能。基于事件驱动的多媒体同步处理方法的应用，方便实现多种媒体的协调处理，共同完成仿真机中的多媒体功能。

单相并网光伏微型逆变器模型建立与仿真

根据单相并网光伏微型逆变器的拓扑结构和工作原理,提出一种微型逆变器模型建立方法,并使用Matlab对模型进行仿真研究。将仿真得到的PI控制器参数应用于样机实验,实验结果表明,模型能真实反映微型逆变器的工作过程,并具有原理清晰,仿真速度快的优点;利用该仿真模型可验证控制算法优劣,并进行控制参数选择。

临时接地线综合管理系统研究与实现

为规范临时接地线管理,设计了以MC9S12XS128MAA处理器为核心,结合3G/GSM无线传输模块、WIFI无线传输模块以及RS-485通讯接口的控制器,并与服务器、手持设备以及客户端软件一起,构成了临时接地线综合管理系统。系统基于嵌入式技术、无线传感技术及互联网技术,可实现客户端对现场接地线的全过程监控。阐述了系统的总体方案,并介绍了系统硬件和软件的实现方法。实际应用表明,该系统运行稳定,保证接地线的管理更加规范化,从而有效的减少误操作。

带预补偿环节的PID控制器

提出了一种基于被控量预补偿的ＰＩＤ控制器的原理，给出预补偿环节的补偿规则和方法，并从理论上推导了一种增加补偿环节后ＰＩＤ的运算关系式。采用此方设法计的控制器在稳定性、鲁棒性、调节时间上都优于常规ＰＩＤ控制器。且设计的控制器易于常规仪表实现。仿真结果表明，用此法设计的控制系统比常规的ＰＩＤ控制具有更好的调节性能。

考虑时序特性的分布式电源接入配电网规划

分布式电源及储能单元接入配电网对其经济性与安全性具有显著影响。为了增强配电网转供能力,提高供电可靠性、稳定性,同时减少投资和运行维护成本,提出一种风-光-储接入配电网的定容规划方法。方法考虑分布式电源的时序特性、不同季节负荷的时序特性及实时电价,构造功率平衡、电压偏差等约束条件,建立考虑经济性、稳定性的风-光-储接入配电网的多目标优化模型,并采用非支配排序遗传算法获得帕累托最优解集。在IEEE33节点系统中进行算例分析,结果表明考虑时序特性更符合实际,规划结果更优。

基于IEEE1588协议的从时钟设计及其控制研究

时钟漂移与传输迟延的不确定性是影响同步精度的主要原因,通过分析IEEE1588协议原理,设计了从时钟结构。实际通信网络存在很多不确定性和延时抖动,固定不变的PI控制器参数往往很难达到满意的对时精度。设计了运用粒子群优化算法对控制器参数进行在线整定的从时钟伺服控制系统,Matlab仿真结果表明,该控制方法具有较高的精度和自适应能力,在网络参数或从时钟发生变化时也能很好地保持同步精度。

高占空比斩波串级调速反馈变压器保护优化

斩波串级调速系统从电机转子侧调节转差功率实现调速,在高占空比运行时转差功率很小,发生逆变故障后逆变直流电流波形呈现稀疏脉冲形状,现有保护策略不能检测到过流故障信号并执行保护动作,极易导致反馈变压器损坏。针对现存问题,分析了斩波串级调速系统的稳态电流特性及逆变故障暂态过程,结合现有保护策略,得出保护失效原因的理论依据,并据此进行保护优化,提出带直流回路欠压保护的优化方案。仿真及样机试验表明,理论分析及推导正确,经优化的保护策略能够在逆变故障时有效保护反馈变压器,可提高系统可靠性。

计及碳捕获的含P2G微电网能量调度模型

在低碳经济背景下,具有弃风弃光消纳和碳捕获能力的电转气(P2G)技术是微电网系统实现能源清洁低碳化利用的重要支撑技术。本文首先构建含P2G设备的微电网系统,并重点对燃气轮机、碳捕获及P2G设备进行建模分析,以含P2G微电网的经济性、舒适性及低碳环保性为目标函数,以电网、气网功率平衡和设备功率限制等为约束条件,建立多目标优化调度模型;采用含精英策略的非支配排序遗传优化算法(NSGA-Ⅱ)求解得到帕累托解集,算例分析P2G及碳捕获设备对系统产生的影响,结果表明:本文含P2G微电网调度系统模型可有效减少弃风弃光现象,碳捕获系统捕捉燃气轮机排放的CO_(2),明显改善了环保性;P2G设备进行能量转换增加了微电网系统利润。

火电厂集散控制系统仿真中虚拟DPU的实现

采用虚拟DPU技术对Symphony集散控制系统实现了DCS分散处理单元数学模型的仿真。该软件将实际分散控制单元中的DPU功能移植过来,脱离了硬件设备,采用软件仿真实现DPU工作过程的模拟。其中,采用模块化设计思想,运用面向对象技术,以VisualC++6.0为开发环境。该软件以静态链接库(LIB)的形式,将所有功能码的数据和算法封装以供仿真程序调用,实现软件复用和维护简单功能。

基于Agent的变电站自动化通信系统的研究

针对网络通信中的流量冲突和敏感数据的传输问题,提出了基于Agent的变电站自动化网络通信模型,详细地介绍了系统的运行原理并对系统中各Agent进行了深入的研究。

基于ARM的嵌入式智能前端的设计与实现

介绍了利用一种基于嵌入式操作系统的智能前端组建控制系统的基本原理和方法。详细分析了智能前端的硬件和软件实现。智能前端以AT91RM9200为核心,利用AT91RM9200强大的实时处理能力和众多外设接口实现对下位设备的控制,同时利用LXT971ALC实现与以太网的连接,通过标准的智能前端,现场各种分散的仪表,传感器就能方便地直接接入高速以太网,方便地组成智能分布式控制系统。