基于改进MPC的混合储能系统控制策略

当直流微电网母线功率发生波动时,混合储能系统能有效维持母线电压的稳定。混合储能系统控制策略通常采用基于PI控制的双闭环控制算法。但由于内环PI调节的滞后性,会出现动态响应速度不佳的问题。提出了一种基于多步预测的模型预测控制(MPC)混合储能系统双闭环优化控制策略,多步预测MPC可降低传统MPC的预测误差,将改进后的MPC作为控制内环来解决传统双闭环控制内环动态响应速度不佳的问题。实验结果表明,与传统MPC作为内环的双闭环相比,优化控制策略减小了系统超调量,与基于PI的传统双闭环控制相比,提高了混合储能系统的动态响应速度,使母线电压突变时电压的恢复时间减少了51%,验证了双闭环优化控制策略的有效性。

改进模型预测控制的双闭环优化控制策略

混合储能系统(HESS)通过吸收和释放能量,在微电网功率波动时可有效维持母线电压稳定。HESS通常采用PI双闭环控制策略,但由于PI调节存在一定的滞后性,导致系统存在动态响应速度不佳的问题。改进模型预测控制(MPC)的双闭环优化控制方法,可以提高系统的响应速度。对外环电压与内环电流分别搭建预测模型构成双闭环结构,并在目标函数中对被控量的变化率加以限制来提高MPC算法的稳定性。仿真结果表明,与PI双闭环控制相比,电压恢复时间减少了56%,提高了系统动态响应速度,与MPC控制方法相比,调节时电压的超调量降低了32%,提高了系统稳定性。

等流速下新型脉冲磁场对纯铝凝固组织的影响

以工业纯铝为研究对象,采用凝固试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了等流速条件下新型脉冲磁场作用下电流强度与周期组合对纯铝凝固组织的影响。结果表明:新型脉冲磁场能明显细化纯铝凝固组织,并且流速相同情况下纯铝凝固组织细化效果并不相同。在无隔离网条件下,通过数值模拟分析发现电磁力密度方向主要指向熔体内部,并且熔体主要受电磁力峰值作用使液面发生振荡从而产生大量晶核。在有隔离网条件下,通过动力学分析认为晶核受时均电磁力作用下晶核穿过边界层进入熔体促使晶粒增殖是晶粒细化的主要原因。