基于Simplex算法的高压直流输电分段变速率VDCOL研究

为了改善高压直流系统的故障后的恢复性能,在研究低压限流单元(voltage dependent current order limiter,VDCOL)对直流系统无功功率消耗和电压稳定性影响的基础上,提出了一种分段变速率低压限流单元(piecewise-variable-rate VDCOL,PVR-VDCOL)的控制方法,该方法通过将电压下降或恢复过程划分为几个不同的阶段,并在每个阶段根据电压水平的不同而设置不同的功率恢复速率。推导了控制器初值的计算公式,制定了利用Simplex算法优化控制器参数的流程,并重点分析了分段数目对控制器性能的影响及其确定方法。在PSCAD/EMTDC中对提出的PVR-VDCOL和传统线性VDCOL的控制效果进行了对比仿真,并对不同分段数目下的仿真结果进行了对比分析,仿真结果表明提出的PVR-VDCOL能够有效改善直流系统的恢复性能。

基于Downhill-Simplex算法的观测数据与作物生长模型同化方法研究

以夏玉米叶面积指数(LAI)、贮存器官干重(WSO)、地上总干重(TAGP)以及土壤水分含量(SM)为结合点,建立了基于Downhill-Simplex算法的作物生长模型WOFOST同化多种地面观测数据的一般方法或流程:开展观测数据与作物生长模型同化方法的正确性验证→利用Downhill-Simplex算法进行WOFOST模型的敏感性分析→选择敏感参数组合→通过优化效果确定待优化参数→利用新的观测数据对待优化参数进行优化,从而实现了观测数据与作物生长模型的同化,提升了模型的模拟能力。同化过程中遴选出的WOFOST模型的待优化参数主要包括比叶面积、最大CO2同化速率、初始地上部总干物重、根深最大日增量和初始土壤有效水等。

基于Simplex算法的VSC-HVDC控制参数优化

以电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的稳态模型为基础,根据VSC功率传输方程的直角坐标形式,采用逆系统方法和PI控制相结合的方法设计了VSC的有功功率和无功功率独立调节的VSC-HVDC控制系统。基于非线性单纯形Simplex算法,对PI控制参数进行优化。PSCAD/EMTDC下的仿真结果表明,通过参数优化,VSC-HVDC控制目标的最大误差百分比低于1.5%;同时也证明所设计的控制系统能独立控制有功功率和无功功率。

SIMPLEX算法与其他算法收敛特性的比较

编制了 SIMLPEX 程序。通过两个典型的流动传热问题,验证了程序的正确性,并将 SIMLPEX 与SIMPLE,SIMPLEC,SIMPLER 算法的收敛特性进行了比较。结果表明,不同算法的收敛特性与具体问题有关;SIMPLEX 算法虽能减少迭代次数,但由于求解过程中增加了 de,dn 方程组的求解,使达到收敛耗用的 CPU 时间增加,对于某些问题 SIMPLEX 耗用的 CPU 时间要少于 SIMPLER,但通常情况下多于SIMPLE 和 SIMPLEC;SIMPLE 算法通过选择合适的松弛因子,可以使其计算耗用的 CPU 时间少于其他算法不采用收敛加速技术时耗用的 CPU 时间。

基于Simplex算法对马奶啤酒发酵控制优化及品质分析

以马奶啤酒为考察对象,通过控制单因素实验确定四个单因素,判断步长,利用Simplex算法确定马奶啤酒发酵控制参数,结果表明:接种总量8%(干酪乳杆菌∶马克思克鲁维酵母菌=1∶2),发酵温度35℃,发酵时间48 h,蔗糖添加量9%及麦芽汁添加量30%为最佳发酵参数,此条件下的综合p H为3.30±0.02,酒精度为5.4%±0.2%vol,感官评分为79±1.4。感官指标,理化指标及卫生指标均符合《GB 19302-2010发酵乳》国标。马奶啤酒发酵控制的研究为新疆地区马乳及其制品的多样性提供了理论与实践基础。

基于Simplex算法的LCC-LCC+FBMMC串联型混合直流输电系统的参数优化方法

整流侧采用电网换相换流器(line commutated converter,LCC),逆变侧采用LCC与全桥型模块化多电平换流器(full bridge submodule based modular multilevel converter,FBMMC)串联的混合型直流输电系统,具有直流故障穿越、换相失败抑制及潮流灵活反转等技术优势,是一种适于未来远距离大容量架空线输电场合的混合直流输电拓扑结构。控制器参数的合理优化选取是保证系统优良运行性能的前提条件。首先建立了LCC-LCC+FBMMC串联型混合直流输电系统的数学模型,在此基础上提出了一种基于Simplex算法的参数优化方法,构造了基于控制信号偏差的目标函数对该混合系统整流侧和逆变侧控制器的参数进行优化。最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了LCC-LCC+FBM M C串联型混合直流输电系统仿真模型,针对有功功率阶跃、潮流反转、交流侧三相接地短路故障和直流侧接地故障4种不同工况,仿真验证了所提优化方法的有效性。结果表明基于所提优化方法得到的控制器参数,可以有效改善LCC-LCC+FBMMC串联型混合直流输电系统在不同工况下稳态和暂态运行特性。

混合直流输电系统的参数优化方法

混合直流输电系统结合了传统电网换相换流器(LCC)和电压源换流器(VSC)的优点,具有广泛的应用前景。文中针对整流侧为LCC换流站、逆变侧为VSC换流站的混合直流输电系统,介绍了单极型、伪双极型、双极型3种不同混合直流结构的特点及应用场合。考虑到混合直流输电系统的主电路参数和控制系统参数对系统的运行特性都有直接的影响,提出了一种可以同步优化主电路和控制系统参数的方法。首先,重点阐述了系统参数中直流平波电抗器L和直流电容器C的参数设计原则,然后基于Simplex算法对LC参数以及两侧控制器比例-积分的参数进行了优化。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建了混合直流输电系统的模型,仿真结果表明,使用Simplex算法对系统参数进行优化后,其运行特性将得到改善,从而验证了所提出的参数设计优化方法的有效性。

双馈风电机组PWM变换器的控制策略及其参数优化

根据PWM变换器的数学模型,结合矢量控制理论,提出运用非线性单纯形(Simplex)算法对双馈风电机组PWM变换器PI控制器参数进行了优化方法,仿真结果表明了利用该优化方法能够改善控制系统的各项动态性能,提高控制精度,且该算法具有良好的鲁棒性。依托DIPGEN风机实验平台,进行了风机三相故障实验,实验结果证明了所建立的PWM变换器控制策略和提出的优化算法的可行性和实用性。

无插值仿真平台中抑制数值振荡的阻尼电路设计方法

阐述及复现了普遍存在于电磁暂态仿真中的数值振荡问题,罗列了现有电磁暂态仿真程序应对此问题的解决方法,并从应用场合、计算代价、编程复杂度等多个方面分析了局限性。在此基础上提出了一种适用于无插值功能的仿真平台中的用于抑制数值振荡的RC阻尼电路设计方法。从数值振荡的机理入手分析其有效性,提出了描述数值振荡剧烈程度的量化函数,并将其与Simplex算法相结合对RC电路的配置进行优化,大幅提高了阻尼电路对数值振荡的抑制效果。结合不同仿真步长下的多次测试,对仿真步长、数值振荡和阻尼电路三者之间的关系进行了进一步分析。

抑制电压波动与规避频率越限的孤岛微电网并网预同步方案

传统孤岛微电网并网预同步过程中存在因风光电源出力变化而导致的电压波动问题,以及因比例-积分(PI)参数取值不当导致的频率越限问题。为解决这些问题,首先,对储能系统V/f控制策略引入负荷电压与电流的前馈扰动补偿以平抑电压波动;其次,基于Simplex算法优化PI参数以兼顾预同步过程中的并网速度与频率波动,并设计了离线优化与在线查表相结合的优化PI参数取值方法;然后,设计了兼顾电压波动与频率越限的孤岛微电网预同步优化控制方案;最后,利用仿真实验证实了该孤岛微电网并网预同步方案可实现相位迅速同步,并可有效抑制电压波动与规避频率越限风险。

SVC基本控制和附加控制对交直流系统电压特性的影响

将SVC应用于交直流混合输电系统能够有效抑制故障后电压振荡,缩短故障恢复时间,提高交直流混合输电系统电压稳定性。通过PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,通过相互比较找出SVC的最佳控制方式,验证了SVC对交直流系统电压特性的改善作用,设计出进一步改善电压特性的基于SIMPLEX算法的SVC附加控制器。