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Proportion integral-type active disturbance rejection generalized predictive control for distillation process based on grey wolf optimization parameter tuning 被引量:1
1
作者 Jia Ren Zengqiang Chen +2 位作者 Mingwei Sun Qinglin Sun Zenghui Wang 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第9期234-244,共11页
The high-purity distillation column system is strongly nonlinear and coupled,which makes it difficult to control.Active disturbance rejection control(ADRC)has been widely used in distillation systems,but it has limita... The high-purity distillation column system is strongly nonlinear and coupled,which makes it difficult to control.Active disturbance rejection control(ADRC)has been widely used in distillation systems,but it has limitations in controlling distillation systems with large time delays since ADRC employs ESO and feedback control law to estimate the total disturbance of the system without considering the large time delays.This paper designs a proportion integral-type active disturbance rejection generalized predictive control(PI-ADRGPC)algorithm to control the distillation column system with large time delay.It replaces the PD controller in ADRC with a proportion integral-type generalized predictive control(PI-GPC),thereby improving the performance of control systems with large time delays.Since the proposed controller has many parameters and is difficult to tune,this paper proposes to use the grey wolf optimization(GWO)to tune these parameters,whose structure can also be used by other intelligent optimization algorithms.The performance of GWO tuned PI-ADRGPC is compared with the control performance of GWO tuned ADRC method,multi-verse optimizer(MVO)tuned PI-ADRGPC and MVO tuned ADRC.The simulation results show that the proposed strategy can track reference well and has a good disturbance rejection performance. 展开更多
关键词 Proportion integral-type active disturbance rejection generalized predictive control Grey wolf optimization Parameter tuning DISTILLATION Process control predictION
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Distributed Model Predictive Load Frequency Control of Multi-area Power System with DFIGs 被引量:17
2
作者 Yi Zhang Xiangjie Liu Bin Qu 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2017年第1期125-135,共11页
Reliable load frequency control LFC is crucial to the operation and design of modern electric power systems. Considering the LFC problem of a four-Area interconnected power system with wind turbines, this paper presen... Reliable load frequency control LFC is crucial to the operation and design of modern electric power systems. Considering the LFC problem of a four-Area interconnected power system with wind turbines, this paper presents a distributed model predictive control DMPC based on coordination scheme. The proposed algorithm solves a series of local optimization problems to minimize a performance objective for each control area. The generation rate constraints GRCs, load disturbance changes, and the wind speed constraints are considered. Furthermore, the DMPC algorithm may reduce the impact of the randomness and intermittence of wind turbine effectively. A performance comparison between the proposed controller with and without the participation of the wind turbines is carried out. Analysis and simulation results show possible improvements on closed-loop performance, and computational burden with the physical constraints. © 2014 Chinese Association of Automation. 展开更多
关键词 Asynchronous generators Electric control equipment Electric fault currents Electric frequency control Electric load management Electric power systems Model predictive control optimization Press load control WIND Wind turbines
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基于OGPC的无人机姿态控制律设计 被引量:1
3
作者 张立珍 王庆宇 +2 位作者 王迷迷 黄丽薇 郑英 《电光与控制》 北大核心 2017年第4期19-22,共4页
对最优广义预测控制算法进行了深入研究,将无人机的姿态分为快、慢两个回路,分别将最优广义预测控制算法应用到两个回路的控制律设计中,并进行了仿真分析。结果表明,基于最优广义预测控制算法的无人机姿态控制律具有良好的控制性能。
关键词 无人机 最优广义预测控制算法 姿态控制
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Optimized and coordinated model predictive control scheme for DFIGs with DC-based converter system 被引量:5
4
作者 Shaomin YAN Aimin ZHANG +2 位作者 Hang ZHANG Jianhua WANG Bin CAI 《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》 SCIE EI 2017年第4期620-630,共11页
This paper proposes an optimized and coordinated model predictive control(MPC) scheme for doublyfed induction generators(DFIGs) with DC-based converter system to improve the efficiency and dynamic performance in DC gr... This paper proposes an optimized and coordinated model predictive control(MPC) scheme for doublyfed induction generators(DFIGs) with DC-based converter system to improve the efficiency and dynamic performance in DC grids. In this configuration, the stator and rotor of the DFIG are connected to the DC bus via voltage source converters, namely, a rotor side converter(RSC) and a stator side converter(SSC). Optimized trajectories for rotorflux and stator current are proposed to minimize Joule losses of the DFIG, which is particularly advantageous at low and moderate torque. The coordinated MPC scheme is applied to overcome the weaknesses of the field-oriented control technique in the rotor flux-oriented frame, which makes the rotor flux stable and the stator current track its reference closely and quickly. Lastly, simulations and experiments are carried out to validate the feasibility of the control scheme and to analyze the steady-state and dynamic performance of the DFIG. 展开更多
关键词 Coordinated model predictive control(MPC)scheme Doubly-fed induction generator(DFIG) DC-based converter system optimized trajectories Rotor side converter(RSC) Stator side converter(SSC)
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A weighted voltage model predictive control method for a virtual synchronous generator with enhanced parameter robustness 被引量:4
5
作者 Leilei Guo Zhiye Xu +2 位作者 Nan Jin Yanyan Li Wei Wang 《Protection and Control of Modern Power Systems》 2021年第1期482-492,共11页
To address the problem of insufficient system inertia and improve the power quality of grid-connected inverters,and to enhance the stability of the power system,a method to control a virtual synchronous generator(VSG)... To address the problem of insufficient system inertia and improve the power quality of grid-connected inverters,and to enhance the stability of the power system,a method to control a virtual synchronous generator(VSG)output voltage based on model predictive control(MPC)is proposed.Parameters of the inductors,capacitors and other components of the VSG can vary as the temperature and current changes.Consequently the VSG output voltage and power control accuracy using the conventional MPC method may be reduced.In this paper,to improve the parameter robustness of the MPC method,a new weighted predictive capacitor voltage control method is proposed.Through detailed theoretical analysis,the principle of the proposed method to reduce the influence of parameter errors on voltage tracking accuracy is analyzed.Finally,the effectiveness and feasibility of the proposed method are verified by experimental tests using the Typhoon control hardware-in-the-loop experimental platform. 展开更多
关键词 Virtual synchronous generator Model predictive control optimal voltage vector Parameter error compensation
原文传递
基于模型预测的直驱式波浪发电机机侧最优功率控制技术 被引量:1
6
作者 黄磊 魏莱 +1 位作者 杨建龙 胡敏强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4391-4404,共14页
直驱式波浪发电系统具有结构简单、成本低、效率高等优点,得到了国内外学者的广泛关注。该文以直驱式波浪发电系统为研究对象,分析并建立了直驱式波浪发电装置的水动力数学模型和永磁直线电机的动态数学模型。推导了基于模型预测的功率... 直驱式波浪发电系统具有结构简单、成本低、效率高等优点,得到了国内外学者的广泛关注。该文以直驱式波浪发电系统为研究对象,分析并建立了直驱式波浪发电装置的水动力数学模型和永磁直线电机的动态数学模型。推导了基于模型预测的功率控制策略用于直驱式波浪发电系统。在功率控制策略中从功率捕获策略和功率跟踪控制策略展开研究以实现将波浪能转换为电能并汇入直流母线。重点围绕功率捕获策略开展基于模型预测控制技术研究,分别从控制策略、预测区间和成本函数三个角度分析了基于模型预测的最优功率捕获策略。建立了仿真模型并进行仿真分析,结果表明,采用基于模型预测的最优功率捕获策略可有效提高不规则波下发电机从波浪发电系统捕获能量。此外,采用以直流母线功率汇入最大为目标的成本函数可以有效地提高发电机输入直流侧能量,具有重要的实用价值。最后通过实验室模拟平台进行了实验测试。 展开更多
关键词 直驱式波浪发电 最优功率捕获 模型预测控制 功率跟踪控制
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基于MPC的虚拟同步双馈风机并网系统次同步振荡抑制策略
7
作者 刘志坚 王伟铭 +1 位作者 骆军 李明 《电机与控制应用》 2024年第11期75-84,共10页
【目的】虚拟同步控制的引入使得双馈风机(DFIG)与线路补偿装置间的次同步振荡更为复杂。针对此问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的虚拟同步双馈风机并网系统次同步振荡抑制策略。【方法】首先,从虚拟同步发电机(VSG)阻抗模型中得... 【目的】虚拟同步控制的引入使得双馈风机(DFIG)与线路补偿装置间的次同步振荡更为复杂。针对此问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的虚拟同步双馈风机并网系统次同步振荡抑制策略。【方法】首先,从虚拟同步发电机(VSG)阻抗模型中得到虚拟惯量和阻尼二阶表达式,从阻抗特性的角度探究参数变化对并网系统次同步振荡的影响;其次,利用三相两电平含开关函数的电压方程推导换流器输出有功和无功功率的预测函数,建立基于MPC的直接功率预测内环控制,实现功率波动最小的最优控制;最后,利用扫频法对MPC_VSG控制策略进行分析。【结果】通过基于RT-LAB的硬件在环测试对所提MPC_VSG控制策略进行验证,结果表明在不同串补度、不同风速下,MPC_VSG控制策略均能够在0.5 s内抑制次同步振荡,且具有良好的鲁棒性。【结论】本文设计的MPC_VSG控制策略,通过以最小功率波动为目标选取最优开关状态,实现了对次同步振荡的有效抑制。 展开更多
关键词 双馈风机 虚拟同步发电机 模型预测控制 次同步振荡 最优控制
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电气控制技术在风力发电系统中的应用
8
作者 伍卫华 高飞 +1 位作者 巴恩 吴晓演 《科技资讯》 2024年第6期80-82,共3页
风能作为一种取之不尽、用之不竭的自然资源,逐渐成为人类重要的能源之一。但风速、风向等因素的变化会对风力发电系统的发电效率和稳定性产生影响。如何提高风力发电系统的效率和稳定性,是风能利用面临的重要挑战。而电气控制技术可以... 风能作为一种取之不尽、用之不竭的自然资源,逐渐成为人类重要的能源之一。但风速、风向等因素的变化会对风力发电系统的发电效率和稳定性产生影响。如何提高风力发电系统的效率和稳定性,是风能利用面临的重要挑战。而电气控制技术可以通过对设备的精确控制和实时监测,实现对风力发电设备的有效监测和控制,保证发电的稳定和连续性。基于此,深入探讨了电气控制技术在风力发电系统中的应用及其重要性。 展开更多
关键词 电气控制技术 风力发电系统 风能预测优化 电网控制
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在线优化参数的无模型PID预测函数控制
9
作者 侯小秋 《黄河科技学院学报》 2024年第11期9-14,共6页
针对复杂非线性系统难以建模的控制问题,采用具有辅助变量紧格式动态线性化泛模型的无模型自适应控制方案,结合PID预测函数控制,并对目标函数进行改进,提出广义目标函数,给出无模型PID预测函数控制,采用直接极小化指标函数自适应优化算... 针对复杂非线性系统难以建模的控制问题,采用具有辅助变量紧格式动态线性化泛模型的无模型自适应控制方案,结合PID预测函数控制,并对目标函数进行改进,提出广义目标函数,给出无模型PID预测函数控制,采用直接极小化指标函数自适应优化算法对PID控制参数寻优,给出PID控制参数的在线优化算法。仿真研究表明算法的控制响应优良。 展开更多
关键词 PID预测函数控制 无模型自适应控制 泛模型 直接极小化指标函数自适应优化算法 广义目标函数 在线优化
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基于机舱式激光雷达的风力发电机组载荷预测与优化控制
10
作者 盛刚 阿合提·阿汉 +2 位作者 马建明 秦旭斌 吐尔逊·艾木都拉 《现代工业经济和信息化》 2024年第6期169-171,共3页
介绍了机舱式激光雷达的原理和特点,并强调了风力发电机组载荷预测对系统性能提升的重要性。在此基础上,研究提出了利用机舱式激光雷达进行精准载荷预测的方法,并探讨了相应的优化控制策略,旨在提高风力发电系统的稳定性和能效。
关键词 风力发电 机舱式激光雷达 载荷预测 优化控制
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基于智能控制技术的发电系统优化设计分析
11
作者 孙志东 《集成电路应用》 2024年第6期136-137,共2页
阐述基于智能控制技术的发电系统优化设计方案,包括数据采集与分析、智能预测与诊断、智能调度与优化、实时监控与反馈。通过实时数据分析,该方案可有效改善发电过程中的性能指标。
关键词 智能控制 发电系统优化 智能预测 实时监控
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基于模型预测控制的两区域互联电网AGC系统研究 被引量:35
12
作者 周念成 付鹏武 +2 位作者 王强钢 罗艾青 金明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期46-51,共6页
提出采用集中式模型预测控制(CMPC)代替传统PI环节构建互联电网新型AGC系统。该控制系统计及发电机功率变化率约束条件,以互联电网动态模型的状态方程作为CMPC的预测模型,调速器调节量作为输入,并将负荷变化量作为输入扰动量,各区域频... 提出采用集中式模型预测控制(CMPC)代替传统PI环节构建互联电网新型AGC系统。该控制系统计及发电机功率变化率约束条件,以互联电网动态模型的状态方程作为CMPC的预测模型,调速器调节量作为输入,并将负荷变化量作为输入扰动量,各区域频率变化、联络线交换功率变化量及各区域控制偏差(ACE)作为预测输出量。在Matlab/Simulink中针对两区域互联电网AGC系统建立以联络线功率频率偏差为控制目标的CMPC控制系统,仿真对比结果证明采用该方法的AGC系统的动态响应控制性能得到显著改善,并且该系统具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 自动发电控制 模型预测控制 二次调频 滚动优化
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基于时滞模型预测控制算法的网络化AGC研究 被引量:17
13
作者 付鹏武 周念成 +1 位作者 王强钢 陆巍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期188-195,共8页
针对网络化自动发电控制(AGC)系统通信延迟的不确定性和数据丢包问题,提出一种基于时滞模型预测控制(MPC)算法的网络化AGC系统,该方法采用计及通信延时的互联电网时滞动态状态方程作为MPC的原始预测模型,以最优加权算法预测通信延时;并... 针对网络化自动发电控制(AGC)系统通信延迟的不确定性和数据丢包问题,提出一种基于时滞模型预测控制(MPC)算法的网络化AGC系统,该方法采用计及通信延时的互联电网时滞动态状态方程作为MPC的原始预测模型,以最优加权算法预测通信延时;并在MPC滚动优化目标函数中增加输出量预测值变化量,以减少发电机组调节次数。利用MPC多步超前预测控制功能,在执行机构信号接收端设置缓存器存储控制量预测序列,作为网络偶发数据包丢失时的备用次优控制信号。通过对两区域互联电网网络化AGC系统的仿真分析,仿真结果表明该方法能确保在随机通信延迟下网络化AGC具有优异的动态响应性能,该系统对通信延迟变化具有良好的适应性和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 自动发电控制 通信延迟 模型预测控制 滚动优化
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基于粒子群算法混合优化的广义预测控制器研究 被引量:21
14
作者 肖本贤 朱志国 刘一福 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期820-824,共5页
提出一种基于粒子群算法混合优化的广义预测控制器(generalized predictive control based on particleswarm optimization,简称PSOGPC),将粒子群优化算法(particle swarm optimization,简称PSO)引入到广义预测控制的滚动寻优过程中,有... 提出一种基于粒子群算法混合优化的广义预测控制器(generalized predictive control based on particleswarm optimization,简称PSOGPC),将粒子群优化算法(particle swarm optimization,简称PSO)引入到广义预测控制的滚动寻优过程中,有效解决了广义预测控制在被控对象存在约束时难以获得最优预测控制输入及求解复杂的问题。并对普通粒子群优化算法进行了改进,提高了优化过程的求解精度和收敛速度。多种约束情况和对电厂锅炉的主汽温控制系统的仿真结果表明了该方法的有效性和优良的控制性能。 展开更多
关键词 广义预测控制 粒子群优化算法 混合优化策略 约束
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联合循环电厂余热锅炉的监督预测控制策略 被引量:9
15
作者 刘向杰 殷冲 +1 位作者 侯国莲 张建华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第20期52-58,共7页
联合循环电厂中余热锅炉的主要动态特性包括非线性、时滞和不确定性,采用传统控制方法难以实施有效控制。文中所采用的监督预测控制是一种综合的优化控制策略,以设定点优化为核心,具有监督层和调节层的双层控制结构,通过监督层动态优化... 联合循环电厂中余热锅炉的主要动态特性包括非线性、时滞和不确定性,采用传统控制方法难以实施有效控制。文中所采用的监督预测控制是一种综合的优化控制策略,以设定点优化为核心,具有监督层和调节层的双层控制结构,通过监督层动态优化目标函数,来完成对给定的调节层提供最优的设定点。该算法具有设计简单、易于实现的优点。文中给出了监督预测控制算法的详细推导过程,并以余热锅炉的主汽压对象为例,在不同工况下进行了仿真研究和实时控制,同时与广义预测控制、传统PID控制做比较,仿真结果表明,监督预测控制具有良好的控制效果和跟踪能力。 展开更多
关键词 联合循环电厂 余热锅炉 监督预测控制 设定点 优化 监督层 调节层 广义预测控制
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预测优化PID方法在含风电电力系统AGC中的应用 被引量:19
16
作者 赵熙临 林震宇 +2 位作者 付波 何莉 徐光辉 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期16-22,共7页
随着现代电力系统中清洁能源发电容量占比不断提高,外部环境的不确定性对自动发电控制AGC效果的影响不容忽视。本文首先考虑风电影响,构建了含风电电力系统AGC模型。在此基础上,提出了一种预测优化比例积分微分PID控制器设计方法,并将... 随着现代电力系统中清洁能源发电容量占比不断提高,外部环境的不确定性对自动发电控制AGC效果的影响不容忽视。本文首先考虑风电影响,构建了含风电电力系统AGC模型。在此基础上,提出了一种预测优化比例积分微分PID控制器设计方法,并将优化后的PID控制器融入系统模型中,根据预测算法获取系统的最优预测序列,并据此调整PID控制器的输入,以解决传统PID控制器参数固定对系统动态特征所表现的不适应性,从而获取最优的AGC效果。仿真结果说明,所提方法能有效应对风电接入后带来的不确定性,具有更好的控制性能表现。 展开更多
关键词 自动发电控制 风电 预测优化 不确定性 比例积分微分
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基于广义预测控制的循环流化床锅炉燃烧过程多目标优化控制策略 被引量:25
17
作者 童一飞 金晓明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期38-43,共6页
针对循环流化床锅炉(circulating fluidized bedboiler,CFBB)燃烧过程的非线性、时变、大滞后、多变量耦合等过程特性,提出了一种基于广义预测控制的燃烧过程多目标优化控制策略。在分析循环流化床锅炉燃烧过程动态模型的基础上,构建了... 针对循环流化床锅炉(circulating fluidized bedboiler,CFBB)燃烧过程的非线性、时变、大滞后、多变量耦合等过程特性,提出了一种基于广义预测控制的燃烧过程多目标优化控制策略。在分析循环流化床锅炉燃烧过程动态模型的基础上,构建了2层结构的燃烧优化控制结构,分别实现料床温度与主蒸汽压力的区域动态控制和经济性能指标的稳态优化。仿真研究结果表明,与区域控制方法相比,2层优化控制策略在保证料床温度和主蒸汽压力稳定的前提下,能够有效地将煤耗降低2%左右。 展开更多
关键词 广义预测控制 循环流化床锅炉 燃烧 多目标优化 区域控制
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最优自适应广义预测控制在常压加热炉中的应用 被引量:5
18
作者 赖胜 孙德敏 +1 位作者 吴刚 祁睿 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2003年第2期26-31,共6页
对常压加热炉的最优操作条件和最优自适应广义预测控制进行研究。维持过剩空气系数在最优值附近 ,能够有效提高常压加热炉的热效率。针对燃烧控制与优化的特殊要求 ,通过在线优化方法得到最优值 ,并采用广义预测控制算法实施控制。引入... 对常压加热炉的最优操作条件和最优自适应广义预测控制进行研究。维持过剩空气系数在最优值附近 ,能够有效提高常压加热炉的热效率。针对燃烧控制与优化的特殊要求 ,通过在线优化方法得到最优值 ,并采用广义预测控制算法实施控制。引入阶梯式和自校正控制策略后 ,系统的鲁棒性和抗干扰能力得到改善。 展开更多
关键词 广义预测控制 最优化 常压加热炉 热效率 过剩空气系数
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基于功率预测的变速变桨距风电系统的优化控制 被引量:14
19
作者 王晓兰 李家亮 马呈霞 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第13期88-92,共5页
为了增强风电场主动融入大电网的能力,基于风速和功率的超短期提前一步预测,以最大风能捕获和输出功率平滑为优化目标,以发电机转速和桨矩角为控制变量,为了有效地减少桨矩角系统和机械系统的压力,制定了最小化控制标准,建立了相应的多... 为了增强风电场主动融入大电网的能力,基于风速和功率的超短期提前一步预测,以最大风能捕获和输出功率平滑为优化目标,以发电机转速和桨矩角为控制变量,为了有效地减少桨矩角系统和机械系统的压力,制定了最小化控制标准,建立了相应的多目标优化模型。运用遗传算法求解出模型的优化解,将该优化解作用于风力发电机组来优化系统的性能。通过对1.5MW的变速恒频风力发电系统进行仿真研究表明,与传统的最大功率追踪控制相比较,所提出的控制策略提高了发电机输出功率,同时抑制了输出功率的低频波动。 展开更多
关键词 风力发电 优化控制 最大风能捕获 功率预测 输出功率平滑
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采用动态赋权的风储协调多目标优化控制方法 被引量:14
20
作者 李中豪 张沛超 +1 位作者 马军 方陈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期94-99,206,共7页
风储协调控制中需要处理多个具有不一致性的子目标,各子目标的权重系数对控制效果具有关键作用。首先,通过仿真分析验证了基于固定赋权法的多目标优化控制难以适应风电出力的随机性特点。然后,提出一种通过网格化搜索进行权重系数在线... 风储协调控制中需要处理多个具有不一致性的子目标,各子目标的权重系数对控制效果具有关键作用。首先,通过仿真分析验证了基于固定赋权法的多目标优化控制难以适应风电出力的随机性特点。然后,提出一种通过网格化搜索进行权重系数在线调优的动态赋权方法。为了判定最优的权重系数,提出了一种基于隶属度与熵权法的评价方法。算例分析表明,所述方法能够根据风电功率波动情况、储能荷电状态(SOC)及储能出力等情况,自适应地改变各子目标的权重系数,从而在平抑风电功率波动的同时,提高了储能充放电效率,并显著改善对储能SOC的控制效果。 展开更多
关键词 风力发电 储能系统 多目标优化 熵权法 动态赋权 模型预测控制
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