计及系统级控制的柔性直流牵引供电系统潮流计算方法

柔性直流牵引供电系统是城轨交通牵引供电技术的重要发展方向,而潮流计算是对其进行分析和设计的重要依据。柔直牵引供电系统的潮流分布直接受到系统级控制的影响,因此需要在潮流计算中计及系统级控制。本文基于高斯迭代法,研究了柔直牵引供电系统的建模问题,设计了能可靠收敛的潮流算法,解决了在柔直牵引供电系统潮流计算中考虑系统级控制问题。最后结合北京地铁16号线的实际情况,验证了算法的有效性,并对系统的经济技术特性进行了分析和比较。

南京西环网UPFC示范工程系统级控制策略研究

统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在电网正常运行状态以及发生N-1故障时,其控制目标值的设定原则是工程实际的难点之一。以南京西环网UPFC示范工程为例,提出了一种具有线路功率越限控制功能的UPFC系统级控制策略。所制定的系统级控制策略在电网正常运行状态下,优先保证潮流控制目标;在系统发生N-1故障或因工况改变导致线路过载时,优先保证线路不超过其功率限值。在PSS/E中基于南京西环网的典型数据,对所提出的系统级控制策略进行了验证。仿真结果显示,所提出的UPFC系统级控制策略在系统正常运行以及系统发生N-1故障时,均能达到预期的控制效果,能够保证在示范工程投运后,南京西环网的安全稳定运行。

基于PXI的柔性直流配电网系统级控制器开发

设计了一种基于NI-PXI的柔性直流配电网系统级控制器,阐述了控制器硬件选型的基本原则和考量依据;软件开发采用LabVIEW语言,软件设计为灵活可扩展的分层结构,各功能区块解耦,提高程序的移植性和扩展性。最后搭建了基于RT-LAB的典型“手拉手”两端柔性直流配电网硬件在环测试平台,证明所开发的系统级控制器响应快速、性能稳定、运行可靠,可满足实际工程需要,为后续直流配电网系统级控制器开发或实验平台构建及快速算法验证等项目提供参考。

基于线路级能量管理系统的列车柔性过分相电压控制仿真研究

针对列车过分相时分相区两端压差过大导致受电弓拉弧、危害列车行车安全的问题,文章提出了一种基于能量管理系统(energy management system,EMS)的柔性过分相电压控制系统。该系统通过采集牵引网状态信息获取电压控制指令来控制能量调度装置(energy dispatching equipment,EDE),以实现分区所两端的电压平衡,保证列车平稳过分相。文章介绍了该系统电压调节的原理,并针对重庆轨道交通15号线交流供电系统搭建EMS调压系统仿真模型。仿真结果表明,基于EMS的柔性过分相电压控制系统能够降低分区所两端电压差20%以上,有效地控制了分区所两端电压的平衡,该结果充分验证了所提控制系统的有效性和可行性。

串级控制系统模型矩量辨识方法

针对现代工业过程串级控制系统的对象模型辨识问题,提出一种新的基于系统正常运行数据的闭环矩量辨识方法。该方法仅需得到一次设定值变化的正常运行数据,采用梯形积分的方法计算得到传递函数两次求导的值,再运用极小化误差方法和最小二乘法对数据拟合,从而解得二阶含滞后模型的四个未知参数,进而辨识出串级控制系统的内环和外环模型。最后,通过MATLAB进行多次仿真实验。仿真结果表明,该辨识方法不仅具有普适性和极高的辨识精度,而且对噪声信号不敏感,具备良好的鲁棒性。

丙烯精制系统升级及其定向除杂

原料丙烯经原有精制系统净化后,仍残留不利于聚合反应的组分,削弱催化剂的反应活性。鉴于此,国能宁夏煤业集团烯烃二分公司对原有精制系统进行改造,将脱除绿油+脱除极性含氧化合物组合工艺嵌入原有精制系统并设置串级控制系统。闪蒸实验结果表明,新精制系统除杂效果显著,从根本上解决了因原料不纯导致反应活性降低的技术难题,为装置控制节约成本,提升了经济效益和社会价值。

基于KPXJS-C/A装置的串级控制系统投运与测试

以KPXJS-C/A装置串级控制系统为平台,从串级控制系统的基本构成出发阐述串级控制系统的工作原理及投运和整定方法。结合装置流程及仪表的基本情况,构建液位流量串级控制系统,阐述该装置下串级控制系统的投运过程,分析投运中的注意要点及注意事项,改进投运内容。基于集散控制系统的广泛应用,给出装置在集散控制系统条件下改进的建议。

美军航天指挥控制系统发展现状

航天指挥控制系统是美军航天指挥的核心和枢纽。系统梳理了美军航天指挥控制系统早期发展、能力升级、实战转型、体系集成的发展脉络,结合60余年来美军各阶段的历史任务,总结美军航天指挥控制系统的主要特点,深入分析美军航天控制系统的关键技术,研判系统未来的发展趋势。可以为相关指挥控制系统的研究提供新方法和新思路。

一种PID-PID串级控制系统的设计及其性能分析

针对工业用锅炉存在的物料出口温度具有大滞后的特点,设计了一种PID-PID串级锅炉炉温控制系统.该系统以原料的出口温度和炉膛温度作为反馈量,并采用一步法整定主、副PID控制器的参数.定量计算和Simulink仿真表明,PID-PID串级控制系统的抗干扰性能、响应速度、稳定性、工作频率等显著优于单回路PID控制系统(分别提高了24%、32%、37%、41%),由此说明该PID-PID串级控制系统在控制锅炉炉温方面具有良好的应用价值.

纯滞后串级控制系统的两级Smith预估补偿

对副环中含有大滞后的串级控制系统,提出了两级Smith预估补偿的控制方法。其一,在副回路中加入Smith预估器将滞后提到副环的外部;其二,在主回路中再加入Smith预估器消除滞后对整个系统的影响。仿真结果表明,采用该方法将将使系统的性能指标显著提高。

纯滞后串级控制系统的新型控制算法

针对含有纯滞后的串级控制系统,基于模型参考辨识的设计思想,提出一种改进控制算法.将副控对象看作一个被辨识过程,用广义误差e经过自适应辨识器来在线调整Smith预估器,使Smith预估器的动态与副控对象的动态尽可能一致.同时,根据所期望的性能指标,为主控对象设置了一个参考模型;当主控对象发生变化时,系统依然具有良好的输出.仿真结果表明了该方法的有效性.

模糊自校正PID液位串级控制系统设计与仿真

针对双容水箱液位控制问题,探讨了模糊控制理论在液位控制系统中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级液位控制方案,设计了一种模糊自校正PID控制器,并在此基础上对该双容水箱液位在3种不同控制方案,即单回路PID控制、串级控制以及基于模糊自校正PID的串级控制下的控制效果进行了Simulink仿真研究。结果表明,相对于常规单回路PID以及常规串级控制,基于模糊自校正PID的串级控制系统在超调量、调节时间、抗干扰等方面有更好的控制品质。

一种新的鲁棒串级控制系统及其应用

针对常规串级控制系统难于消除主副回路间相互影响的缺点 ,本文提出了一种鲁棒串级控制系统 ,并基于继电反馈自整定技术提出了这种串级控制系统的设计方法。在某电厂 30 0 MW机组实际应用的结果表明 ,采用该方法设计的串级控制系统与常规方法设计的系统相比较具有更强的鲁棒性和良好的动、静态性能。

基于期望闭环系统响应的网络化串级控制系统PID整定

研究有常数网络诱导时延的一类典型网络化串级控制系统的PID控制器参数整定问题。系统中的网络诱导时延为常数,主对象和副对象均为一阶惯性加纯迟延环节(FOPDT)。主控制器是有超前滞后校正环节的PID,副控制器是带有滤波环节的PID。基于过程模型和期望闭环系统响应整定PID参数,采用一阶P偄de近似纯迟延环节,以解析的形式推导出了主控制器和副控制器整定参数的表达式,并采用双线性变换法得到离散时间PID控制器。提出了网络化串级控制系统的控制性能综合指标,并基于TrueTime工具箱在不同网络诱导时延时对网络化串级控制系统进行了仿真研究。仿真结果和性能指标计算结果均验证了所提算法的可行性和有效性。

一类网络化串级控制系统的性能分析

基于工业过程控制实际,引入了网络化串级控制系统的概念,并指出了网络化串级控制系统的四种典型拓扑结构。针对其中的一类具有不同性质网络诱导时延的网络化串级控制系统,研究了将传统的离散时间控制方法应用于网络化串级控制系统闭环系统建模的可行性。将控制方法分为同步和异步两种,提出了系统的性能损失指标,同步和异步控制时的系统仿真结果表明异步控制所得到的性能优于同步控制的性能。从而推导出结论网络化串级控制系统的分析与设计需要更多的异步控制方法。

网络控制系统与网络化串级控制系统的结构分析

基于实际工业过程控制,引入了网络化串级控制系统的概念。针对网络控制系统中存在多个网络及多个控制回路,提出了节点设备连接阵和网络传输阵的概念。分析网络控制系统的三种典型结构形式,并用系统配置图、方框图以及节点设备连接阵和网络传输阵等方法描述了这三种不同结构的网络控制系统。在此基础上指出网络化串级控制系统的四种典型结构,并分别采用这三种方法进行描述。对网络控制系统和网络化串级控制系统结构的分析和描述,为系统的进一步分析和设计奠定了坚实的基础。

基于苏州南部电网500 kV统一潮流控制器的系统级多目标自适应控制策略研究

本文以苏州南部500 kV电网UPFC为例,提出系统级多目标自适应控制策略。该控制策略主要包括:通过自适应模块,在电网正常运行状态下,优先保证潮流控制目标;在系统发生N-1故障或者因工况改变导致线路过载时,优先保证线路不超过其功率极限。应用电力系统仿真软件BPA以及电磁仿真软件PSCAD对UPFC进行建模仿真分析,仿真结果表明,本文所提出的UPFC系统级多目标自适应控制策略在系统正常运行以及发生故障后均能达到预期的控制效果,保证电网的安全运行。

串级控制系统积分饱和分析及处理方法

基于对串级控制系统积分饱和的分析,提出了改变PID2和修改PID1闭锁条件2种抗积分饱和方式,并基于Matlab平台对2种方式进行了仿真分析,结果表明修改PID1闭锁条件的抗积分饱和方式既可有效避免串级控制系统PID1的积分饱和,又能保证PID2的快速调节。

一类网络化串级控制系统的分析与建模

提出了网络化串级控制系统的概念,并针对一类基于现场总线的网络化串级控制系统进行了研究.在网络诱导时延小于和大于一个采样周期的情况下,分别利用增广状态向量法,将系统建模为有限维离散时间线性时不变系统.最后,通过工业过程控制中的一个串级控制实例分析,说明了该建模方法的有效性.

化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

化工过程一般为多变量系统,其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统,现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法,只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制,要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量,要么次要变量未纳入反馈控制,无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵,对瘦系统进行了变量配对分析,提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈,使系统反馈信息更完备,构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对,而且系统控制性能良好,尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。