一种改进组合神经网络的超短期风速预测方法研究

超短期风速预测是保障风电机组桨距角前馈控制实施效果的关键,对提高风电机组环境适应性具有重要影响。为了提高预测精度,提出了一种改进组合神经网络的超短期风速预测方法。该方法选择适合时间序列预测且具有较强非线性学习能力的BP神经网络和长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络进行加权组合,以消除单个神经网络可能存在的较大误差;同时,为了提高组合效果,采用差分进化算法对组合权重进行优化。将该方法应用于某风场超短期风速预测中,通过与单神经网络预测、等权重组合神经网络预测的结果对比,验证了所提方法在提高预测精度上的有效性。

基于降阶雅可比矩阵的并网风电场局部静态电压支撑能力评估

提出一种基于降阶雅可比矩阵的并网风电场无功/电压支撑能力评估方法。该方法选择研究区域内的部分节点为注入节点,通过雅可比矩阵降阶的方法消去系统中的其他节点,得到仅包含研究区域节点的部分节点降阶雅可比矩阵,进而求得接入点电压关于本地无功功率和风电场无功功率变化的灵敏度,并得出风电场对接入局部区域的电压支撑能力指标。同时,通过相关灵敏度的比较还可以选择风电场接入电网的无功补偿点和确定无功补偿容量。实际系统算例结果表明该方法是准确可行的,并具有良好的适应性。

可变速抽水蓄能机组在抽水工况下的自启动方案

研究了可变速抽水蓄能机组在抽水工况下采用定子绕组短接方式的零速自启动方案及其启动特性。文中分析并建立了在定子绕组短接情况下变速机组的数学模型、相量图以及机械特性。在此基础上,以转子电流与定子磁链为状态变量构建了状态观测器,提出了基于状态观测器的闭环自启动方案,并通过仿真对该方案在启动时间、转矩特性、估计精度等方面的性能进行了定量的分析,结果表明该方案具有良好的启动性能以及鲁棒性。

非线性鲁棒控制调速器的混合仿真实验

研究了非线性鲁棒控制规律在微机水轮机调速器上的应用,并介绍了调速器的混合仿真实验情况,着重比较了非线性鲁棒控制和常规比例积分微分(PID)控制在短路实验、线路切除实验等不同情况下的调节效果。实验结果表明,非线性鲁棒控制在电力系统过渡过程动态调节中能起到较好的作用,较目前的常规PID控制具有一定的优越性。

基于转矩分配策略与高频脉冲注入的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

发电机是风力发电机组的核心装置,相较于目前市场主流的永磁同步电机和双馈直流电机,开关磁阻电机由于能输出稳定的直流电且电机本身成本低、坚固、有容错能力的优势,更适用于变速恒频发电系统。但开关磁阻电机起动运行时过度依赖传感器提供位置信号且起动运行过程中有较大的转矩脉动。通过使用高频脉冲注入的无位置传感器检测方法提高了电机零低速起动运行时的可靠性,同时结合转矩分配策略对电机输出转矩进行优化,抑制起动运行产生的较大转矩脉动。通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型并进行验证,结果表明将2种方法相结合能够在不影响转子位置角度估算的基础上还可以大大抑制电机运行时的转矩脉动。

基于混合整数线性规则及迭代建模的综合能源系统优化控制

综合能源网络基于多能源技术的灵活性,可以为地区及更上级的能源系统提供服务。由于非线性因素和建模的复杂性,其运行不确定性在优化控制建模时常常被忽略。为此,提出了一个包含多能源可控装置的综合能源网络优化控制框架。并将改进型混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)和非线性网络方程的线性逼近用于该框架的二阶段迭代建模。在MILP优化阶段,基于电功率、热功率和天然气功率均衡等效模型,并引入不确定概率因子,将不确定运行进行集合约束,建立成本最小化的优化目标函数。在第二阶迭代计算阶段,使用非线性综合网络模型,引入微分参数的随机概率因子集合,为提高迭代逼近计算运行效率及可行性,将线性约束独立参数进行动态修正策略引入迭代过程中。最后,所提出的优化控制模型被应用到一个工业园区,实验结果表明,该优化模型算法可以最大化地节约运行能耗成本,确保计算效率的同时能够适应综合能源网络不确定性工况。

抽水蓄能机组背靠背启动规律的仿真

采用电机状态方程的形式,研究了抽水蓄能机组背靠背启动的机电变化规律,分析了各种主要参数的影响,得出了启动过程的有关物理规律,从而提出了一种新型的背靠背启动控制策略,对大型抽水蓄能机组的背靠背启动控制设计具有借鉴意义。

飞轮储能风力发电系统的功率快速平滑控制策略研究

飞轮储能风力发电系统可充分利用风能资源,抑制风电系统功率波动。但是飞轮储能系统的并网逆变器输出功率的高频扰动将降低电网吸纳风能的能力。且增加飞轮储能系统后,风力发电系统的软硬件成本较高。文中通过分析并网逆变器输出功率的高频扰动风量,计算飞轮储能系统功率参考值,实现快速功率平滑控制,减少并网功率波动,增加电网吸纳能力。通过采用定频滞环控制策略,克服了开关频率不固定、输出电流谐波含量高的缺点,其响应速度快,软硬件资源要求低,可减少PI控制器,减少锁相环等环节,降低软件开发成本。为验证采用定频滞环控制的快速功率平滑控制策略的性能,设计了仿真模型,并进行实验验证。仿真和实验结果表明:该控制策略可快速降低网侧有功功率波动,减小网侧电流谐波且软硬件成本低。

水轮机调节系统非线性H^∞控制规律的研究

该文建立了水轮机调速系统的刚性水击鲁棒模型。基于非线性微分几何控制理论和非线性H∞ 控制理论 ,给出了针对具有刚性水锤效应的水轮发电机组的调速器非线性鲁棒控制规律 ,并对该控制规律进行了仿真研究。

可变速抽水蓄能机组交流励磁系统自抗扰控制

研究了基于自抗扰技术的可变速抽水蓄能机组交流励磁控制系统。文中考虑逆变器对输出电压的影响,建立了变速机组的数学模型,以此为基础设计了二阶自抗扰控制器,并提出了基于自抗扰技术的交流励磁控制系统。文中通过仿真对所提励磁系统的可行性以及控制性能进行了定量的分析,结果表明,该励磁系统能够很好地控制可变速机组的发电以及抽水两种工况,且较传统比例—积分(PI)控制器具有更好的动态性能以及鲁棒性。

基于超级电容有轨电车的充电装置控制研究

超级电容快速储能技术在短时大功率应用中有较好的技术经济性,非常适用于新型有轨电车储能。针对有轨电车充电装置整流器采用传统多脉波整流技术导致的整流器输入侧交流电压畸变、交流电流谐波含量高,直流母线电压纹波大,功率因数不可控等问题,提出采用脉宽调制(PWM)整流方式。该整流方式具有功率因数高,谐波含量低等优点,采用电压-电流双闭环与电压前馈相结合的控制策略,来抑制直流母线电压在超级电容接入瞬间引起的波动。通过设计LCL滤波来吸收整流器交流侧的电流谐波,并推导了LCL滤波器的计算公式。系统仿真和实验证实了该控制的有效性。

基于三电平变流器的智能充电装置研究

充电装置的高效性和稳定性要求随着电力车辆的普及而不断提高。研究了一种基于三电平的交流充电装置,除了具有参与网侧削峰填谷的功能,还能对用户侧产生的电能质量问题进行就地补偿。对于LCL型滤波器,通过数学建模的方法分析了其存在谐振峰值的理论依据,给出滤波电容串、并联电阻的阻尼控制框图,仿真和实验验证了有源阻尼控制方法对电流谐振和电压谐振的抑制效果显著。

时空尺度精细化对可中断负荷优化调度方案的影响研究

需求响应是中国现阶段缓解电力供应紧张局面的有效手段。在分析现有的大工业负荷参与的可中断负荷调度优化模型的基础上,通过算例揭示了现有调度方案可能存在的容量富余问题,研究了可中断负荷容量精细化和中断持续时间精细化对可中断负荷调度方案的影响,讨论了时空尺度精细化实施的可行性,提出一种精细的大工业负荷参与可中断负荷调度的优化模型。算例结果表明,精细化模型能充分利用大用户负荷在时空尺度上的特性,在保证用电高峰期削减负荷需求得到满足的同时,解决了现有调度方案可能存在的容量富余问题,优化了调度结果,降低了中断补偿成本,提高了用户满意度。

基于模型预测控制的低温余热磁悬浮高速发电机控制策略研究

本文研究磁悬浮低温余热发电机全功率变流器控制策略,针对现有PI控制器性能不佳的问题研究了一种基于模型预测控制(MPC)的机侧控制系统。建立了基于永磁发电机的预测模型,根据被控制量的预测误差和输出控制量的加权平方和建立目标函数,并以此为基础设计了基于转子磁场定向的矢量控制系统。文中通过仿真对所提MPC控制系统的可行性以及控制性能进行了定量的分析,结果表明该控制系统能够很好地估计下一时刻的电机电流,且具有良好的静、动态性能,能够为磁悬浮低温余热发电设备的开发提供理论依据。

风力发电机组大风下限功率运行控制方式分析

主要分析了不同的机力发电机组在大风下限功率下运行时有功和无功功率调节的方法,归纳了有功调节可以分为:启停机控制、偏航控制和变桨控制三种方式,对每种方式的进行了分析对比。对于不能对机组主控系统改造的风场可以通过远程监控启停机的方式实现功率限制,并提供了可行的启停控制策略。对于可改造主控系统的机组,分析了偏航方式与变桨方式的可行性,提出只能通过变桨的方式对单台机组的有功功率进行控制,并给出了变桨控制策略。使用风力机专业设计软件Bladed为工具,结合倍福控制器建立半实物仿真平台对变桨调节进行有功功率控制的策略进行了仿真,并通过实际风力机组中的应用表明该方法的可行性。最后对单机的无功控制进行了简单分析。

变速抽水蓄能机组交流励磁系统模型预测控制

研究基于模型预测控制的可变速抽水蓄能机组(VSPSU)交流励磁控制系统。针对现有PI控制器性能不佳的问题,研究基于模型预测控制(MPC)的机侧控制系统。建立变速机组的预测模型,根据被控制量的预测误差和输出控制量的加权平方和建立目标函数,并以此为基础设计定子磁场定向的矢量控制系统。通过仿真对所提MPC控制系统的可行性以及控制性能进行定量分析。结果表明,该控制系统具有良好的静、动态性能,能够为变速机组交流励磁设备的开发提供理论依据。

插装式逻辑阀在水电厂调速器系统中的应用

0引言 插装阀是国际上20世纪70年代后期发展起来的逻辑阀.

论水轮机调速器模式选择

将国内现有水轮机调速器根据其调节器的系统结构和电液随动系统的类型归纳为９种系统结构模式，分析讨论了不同模式的调速器的主要技术性能以及快速性、可靠性、控制策略和新增功能，认为调速器的性能指标与其系统结构模式密切相关，这些规律性的分析为水电站新建或改造工程选择合适的水轮机调速器提供了参考依据。

应用于微电网的双模式储能逆变器的研制

随着新能源及微电网技术的快速发展,传统储能逆变器已无法满足技术的要求。针对储能逆变器适应微电网双模式运行的要求,提出并采用一种新型的拓扑结构,研制了一套应用于微电网的基于AC/DC单级变换储能逆变器主电路拓扑结构及控制策略的50 kW储能逆变器样机,其具有并/离网双模式切换功能,并以最新芯片TMS320C28346作为控制核心。结果表明,该储能变流器动态响应快、充放电电流谐波小、并/离网双模式转换时间短,具有较好推广价值。

大中型发电机转子过励限制与过负荷保护控制策略及配合研究

近年来,伴随我国用电负荷不断增长,大中型电机在电网中所占比例越来越大。目前对于大中型电机转子过励限制和过负荷保护的研究一般局限于各自过流动作值的整定,而限制与保护定值的配合往往被忽略。同时对于电机运行过程中,转子绕组载流温升特性并未深入研究,给大中型电机的安全运行带来隐患。微机励磁系统一般配置顶值电流限制器,其控制策略及其与过励限制和过负荷保护的配合目前并无文献涉及。本文探讨了转子温升特性,在此基础上,提出励磁改进型转子过励限制、励磁顶值电流限制控制策略,并进行了仿真,对指导发电厂转子励磁与保护参数整定工作具有重要意义。