Coordinated control of coastal multi-source multi-load system with desalination load: a review

Traditional seawater desalination requires high amounts of energy, with correspondingly high costs and limited benefits, hindering wider applications of the process. To further improve the comprehensive economic benefits of seawater desalination, the desalination load can be combined with renewable energy sources such as solar energy, wind energy, and ocean energy or with the power grid to ensure its effective regulation. Utilizing energy internet(EI) technology, energy balance demand of the regional power grid, and coordinated control between coastal multi-source multi-load and regional distribution network with desalination load is reviewed herein. Several key technologies, including coordinated control of coastal multi-source multi-load system with seawater desalination load, flexible interaction between seawater desalination and regional distribution network, and combined control of coastal multi-source multi-load storage system with seawater desalination load, are discussed in detail. Adoption of the flexible interaction between seawater desalination and regional distribution networks is beneficial for solving water resource problems, improving the ability to dissipate distributed renewable energy, balancing and increasing grid loads, improving the safety and economy of coastal power grids, and achieving coordinated and comprehensive application of power grids, renewable energy sources, and coastal loads.

基于牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略

近年来,随着“双碳”政策的推动,储能技术在城市轨道交通中的应用愈发广泛,呈现出点到线的发展趋势。当一条线路中有多站安装储能装置时,想要进一步提升储能系统的节能效果,必须要解决不同站储能装置的充放电策略个性化设计,以及多储能间协调控制这两个问题。因此,该文提出一种基于实时牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略。该策略基于多个牵引变电站的空载电压和牵引网电压,对能量管理区间内的列车状态和列车剩余功率进行辨识,基于此计算区间内储能装置的充放电阈值基准值初值及基准值变化的斜率。为进一步提升节能和稳压效果,该策略基于充放电周期、牵引网电压超限频次及储能系统的荷电状态(SOC)等参数,对基准值及其更新斜率进行实时校正。该文在北京地铁的实际线路中进行了验证,结果表明,相较于基于本站空载电压的能量管理策略,提出的策略在降低系统能耗和稳定牵引网电压方面都具有显著的改善效果。

计及负荷特性的配电网多时间尺度电压控制及协调修正

针对第三方光伏电源大量并入配电网的市场背景,提出了一种计及负荷特性及光伏无功成本的配电网电压协调控制方法。该方法分为日前优化和实时优化两个阶段。日前优化以网损及有载调压变压器和并联电容器组动作成本最优为目标,优化产生未来24h有载调压变压器分接头和并联电容器组动作方案;日内优化中建立了光伏电源无功输出成本模型,以网损和光伏无功成本最优为目标,通过优化光伏无功输出消除预测误差产生的影响,并增加了对日前优化的校正环节。同时,为了能在工业负荷和商业负荷占比较高的地区达到更好的优化效果,在无功优化中考虑了负荷静态电压特性,建立了考虑负荷特性的潮流计算模型,改善了优化效果。通过实例仿真表明,所提出的协调控制方法能够很好地消除预测误差对实时运行的影响,平抑电压波动,减少控制成本。

基于多代理技术的低频低压减负荷控制

随着互联大电网的电压、频率稳定问题日益复杂,其分析和控制应进一步在全局范围内协调考虑。传统的低频低压减负荷控制方法,对分散安装在各地的控制装置缺乏协调,不利于实现系统整体控制的实时协调和优化。文中提出一种基于多代理技术实现多个就地减负荷控制装置协调动作的新方法。其核心思想是基于节点电压频率动态的空间分布特性,并计及当前工况及系统受扰程度自动调整减负荷控制策略。IEEE 14节点系统及国内某实际电网的时域仿真结果均验证了该方法的有效性。

能源互联网动态协调优化控制体系构建

能源互联网是多种能源网络与信息互联网高度耦合的产物。针对如何充分地利用能源互联网的共享信息,对能源互联网中多种能源进行合理规划利用的问题,提出一种能源互联网协调优化控制策略以实现分布式可再生能源的高效利用。通过对一次能源侧的一次能源进行调度优化,实现分布式可再生能源的大规模利用和共享,最小化一次能源侧能源消耗,降低供能成本,提高供能可靠性,对供电网络、供热网络等多种主能源网络起到强有力的支撑作用。为快速、有效地平抑用户侧负荷波动,维持网络稳定性,提出一种基于动态多智能体系统的动态负荷需求响应团队机制。采用多智能体包含控制算法进行能源互联网内电能的电压控制,保证输出电能的高质量。

飞机铁鸟舵面加载系统

设计飞机铁鸟舵面加载系统,在地面模拟飞机飞行时舵面铰链力矩,检测舵面收放性能。用MOOG多通道协调加载控制系统、计算机测控工作站、液压伺服加载、反射内存网、时钟同步网、以太网等先进装备和现代技术,建立加载系统总体设计架构。论述铁鸟舵面加载的工作原理,对各个分系统功能和接口进行界定,对关键设备进行选型,对加载安全保护措施进行说明,描述加载系统的功能。基于本设计组建了某型号飞机铁鸟舵面加载系统。试验结果表明,该设计合理、可行。

基于反推控制的聚合温控负荷与发电机励磁协调控制

利用具有储能特性的温控负荷与发电机励磁进行协调控制,可实现电力系统的功角、频率和电压的多指标调控。首先,采用双线性聚合温控负荷模型和发电机励磁模型,推导建立了二者联合的系统数学模型。然后,基于反推控制原理,提出了聚合温控负荷与发电机励磁的协调控制策略,并从理论上证明了控制器的稳定性。针对控制器设计中的微分'计算爆炸'问题,利用双曲正切的非线性微分跟踪器设计了励磁电压参考量的微分估计算法,降低了参考量微分计算的工作量。最后,通过算例对控制算法进行了仿真验证。结果表明,在协调控制器的作用下,系统功角、频率和电压等多个被控量均可快速地追踪上各自的参考值。对比传统电力系统稳定器励磁控制,温控负荷参与调控能有效改善系统各状态量的动态响应,提高系统稳定性。

IGCC电站控制系统工程应用及示范

以国内250 MW级IGCC电站为研究对象,根据电站的运行特性和控制要求,介绍了协调控制系统的设计、系统的基本组成、负荷指令以及气化炉和燃机的控制策略。提出了气化炉控制为主、燃机/汽机跟随的负荷控制方案,现场运行结果表明,该方案简捷有效,完全能够满足IGCC机组的控制要求。

超临界660MW机组协调控制系统优化及定值扰动试验分析

某超临界660MW机组经过A级检修后,机组物理特性发生改变,需要对协调控制系统进行参数整定优化。本文采用高负荷工况下设置煤量减缓回路、锅炉前馈曲线修正、主蒸汽压力的控制与滑压速率的调整以及通过主蒸汽压力设定值释放更多蓄热等手段对该机组协调控制系统进行优化,并通过负荷、炉膛压力和主蒸汽温度定值扰动试验对优化后机组的调节品质、负荷响应速率进行分析。结果表明,该机组控制系统优化后参数稳定,具有较好的动态控制品质,能够满足机组安全稳定运行的要求。

多智能体协调技术在热连轧中的应用

本文以典型的流程工业过程为对象,结合分布式工业过程控制的特点,分析了多智能体应用于复杂工业过程控制的可行性、必要性;提出了一种基于工业过程控制的多智能体系统的体系结构及其协调控制过程。板带热连轧机过程控制是典型的分布式过程控制对象,文章从综合控制的角度出发提出热连轧机工业生产过程多智能体系统的体系结构,给出了体系结构中各功能模块的组成及其处理过程,并重点分析了加热炉控制的协调过程。

循环流化床机组燃烧优化及负荷协调控制的实现

循环流化床锅炉(CFB)由于大滞后、多变量耦合、燃烧来源多、燃料热值变化大等因素影响,原有分散控制系统(DCS)无法实现锅炉充分燃烧,多炉负荷协调控制也未能实现。针对该问题,通过投用先进控制(APC)技术,并对CFB锅炉实施燃烧优化控制改造,实现了节能增效、减轻劳动强度的目的。

整体煤气化联合循环电站协调控制系统

根据整体煤气化联合循环(IGCC)电站的运行特性和控制要求,介绍了协调控制系统的设计原则、系统的基本组成、负荷指令等,以及气化炉和空气分离装置(空分)的负荷控制过程。给出了IGCC电站机组负荷控制的2种运行方式。

飞机襟缝翼收放功能试验随动加载研究

进行飞机襟缝翼收放功能试验随动加载是测试和检测襟缝翼收放失效模式、安全性和可靠性最为有效的方式。本文对襟缝翼随动加载的若干关键技术问题进行了研究,其中包括:随动加载的技术要求、随动加载机构设计、随动加载工作原理以及随动加载系统组成等,并对每个问题的关键点和解决方法进行了说明,用以指导飞机襟缝翼收放功能试验随动加载系统研制和试验设计。多个飞机型号的襟缝翼随动加载系统研制和试验证明了本文方案和方法的有效性与合理性。

维持局部孤网稳定切换的网源荷分布式协调控制方法

由于土地、发电资源等条件的限制,现代大型城市主要由外部电网进行负荷供电,形成大型受端城市电网。大型受端城市电网与主系统解列后,功率不平衡会导致频率下降,甚至可能引发网络崩溃,维持其稳定切换以形成局部孤网供电具有重要的理论和现实意义。网源荷协调控制是维持局部孤网稳定切换的关键,然而,对于局部孤网,尤其是非计划形成的局部孤网,是较难实现集中式协调调控的。鉴于此,引入分布式多代理系统,提出一种无需集中控制器的网源荷分布式协调控制方法。有别于依赖集中控制器、且通信结构复杂的传统集中式控制方法,分布式协调控制在仅依靠相邻节点通信的状况下,通过改进的平均一致性算法获取电网运行全局参数,实现网源荷全局协调控制。该控制方法能够较好地适应网络结构变化,挖掘网源荷协调潜能。同时,提出的改进平均一致性算法具有更好的收敛性能,为局部孤网切换时的频率和电压控制提供快速全局数据支撑。基于PSCAD/EMTDC和Matlab仿真平台,在典型工况下对网源荷协调控制策略进行分析和验证,结果表明所提出的改进平均一致性算法和分布式网源荷协调控制方法能够维持局部孤网稳定切换。

特高压互联电网一体化监视和故障协同处置方案及应用

随着特高压交直流电网的快速发展,电网送受端、交直流、调度机构上下级间的联系日趋紧密,局部故障波及全网的风险日益增大,调度实时运行控制的难度显著增加。在此背景下,分析了特高压交直流电网实时运行控制面临的挑战及需求,梳理出以往调度控制系统在支撑特高压电网运行控制方面存在的问题及不足。在此基础上,首先设计并提出特高压互联电网一体化运行监视和故障协同处置应用功能建设的总体目标、整体框架和主要模块;然后,从特高压电网运行状态同景监视、跨区故障协同诊断、多级调度故障预案联合执行、故障信息整合和多屏联动展示、源网荷优化协调、省地负荷协同控制等方面,对其关键技术进行了分析和论证;接着,结合在特高压送受端相关调控中心的工程实践,对其实际应用效果进行了介绍;最后,讨论了特高压电网调度控制领域未来可能的发展方向和关键技术。

多直流馈入受端电网频率紧急协调控制系统设计与应用

分析了多直流馈入受端电网当前面临的频率稳定问题及相关控制系统的技术现状,阐述了协调利用多直流功率紧急支援、联切抽蓄电厂泵工况机组,以及快速切除大规模可中断负荷等措施的频率紧急协调控制系统主要设计思路,并从系统总体架构、直流故障判据及主要控制策略等方面提出了系统的详细建设方案。最后介绍了该研究成果在华东电网的实际工程应用情况及测试运行效果。

能源互联网群体智能协同控制与优化技术

能源互联网是实现我国能源革命目标的关键技术之一,也是源网荷储的集大成者。为推进能源互联网多能源协调发展和综合高效利用,对能源互联网群体智能协同控制与优化技术进行构思和顶层设计。聚焦于能源互联网的高效运行,重点从面向能源互联网优化运行的群体智能模型构建技术、基于群体智能的能源互联网运行优化技术、基于多智能体的能源互联网分布式协同控制技术等3方面对能源互联网的分布式群体智能协同控制与优化技术进行了详细设计。将该方法应用于河南省兰考县能源互联网平台,以实现全县域、全品类、全链条可观可测,可为能源互联网的优化运行提供一定理论基础和工程借鉴。

多通道协调加载控制系统的设计

介绍适用于多个行业的FCS多通道协调加载控制系统的结构和特点、控制方法及其主要功能和性能指标。

多类型电源提升风光电集群高效消纳的源网协调控制研究

随着新能源发电的快速发展,电网中相应的调峰配套设施明显不足,导致新能源发电送出消纳受阻,容易造成严重的电力浪费。在风电、光电、水电、火电等多类型电源发电特性的基础上,提出了一种基于多类型电源联合发电提升风光电集群高效消纳的优化调度模型,并且对比了不同电源组合对系统优化调度的影响。模型以甘肃地区的多类型电源能源基地作为研究对象,以经济效益最大化为目标,建立了一个混合整数线性化模型并在GAMS中进行求解。仿真结果表明,结合多类型电源联合发电调度能够促进新能源的高效消纳并且提高经济效益。为高比例新能源接入电网多类型电源联合协调优化调度提供了一种解决方案。

大惯量负载多电机驱动系统协调控制方法综述

大惯量负载往往采用多个电机协同驱动,整体系统的稳态和动态性能都与多电机驱动系统的协调控制密切相关。根据国内外多电机驱动系统协调控制的研究成果,综述相关控制结构和控制算法。通过对比分析,说明各种控制方法的优缺点和适用场合。最后,根据目前的工业需求,展望了多电机驱动系统协调控制的研究方向和发展趋势。