基于固定时间滑模的直流微电网系统电压控制

针对含有恒功率负载的直流微电网系统,为了抑制恒功率负载的负阻抗性造成的系统直流母线电压振荡现象,采用固定时间滑模控制方法研究直流母线电压的控制问题。首先,建立含恒功率负载和储能单元的直流微电网系统的数学模型;其次,结合固定时间稳定性理论,设计积分型滑模面,在此基础上构造固定时间滑模控制器,通过对系统状态进行可达性分析,给出系统收敛时间上界的估计值;然后,通过对滑动模态进行稳定性分析,结合线性矩阵不等式求解得到控制器增益;最后,以含有2个恒功率负载和1个储能单元的直流微电网系统为例进行仿真实验,仿真结果表明,所设计控制器能够有效抑制恒功率负载扰动对直流母线电压带来的不良影响。

计及需求侧响应的微网综合资源规划方法

针对微网的特性及发展趋势,将需求侧处理成一种可以主动参与微网规划与运行的电源(即负荷减少的等效作用),而不仅仅是被动接受电能的负荷,构建含需求侧响应具体措施——直接负荷控制建模的微网综合资源规划模型。以一个包含风机、光伏电池、蓄电池储能、柴油机及部分可控负荷(空调负荷)的微网为例,运用非线性规划工具求解综合资源规划模型,算例结果验证了该方法的有效性。通过需求侧响应主动参与规划削减峰荷,可以实现微网系统规划总成本最小的目标。算例的深入探讨给出了不同直接负荷控制策略、参数、成本下的对比分析,提出了规划建议。

电力市场中配电网的空调群调控策略

为了减少电力市场下售电公司的实际执行与交易结果的考核偏差,提出一种基于变频空调负荷模型的直接控制策略来跟踪馈线负荷计划值。该策略利用离散傅里叶变换和比例-积分(PI)控制求出变频空调群的调度需求量,通过改变变频空调温度设定值来实现调度需求。仿真结果表明,该策略以较低的动作次数和温度变化度便能实现馈线首端实际负荷对计划负荷曲线的跟踪,降低售电公司的考核电量,不仅改善了配电网功率平衡问题,同时也提高了售电公司的收益。

基于模型参考控制的汽车试验台动态加载

动态加载是汽车测试装置中的重要环节,为了克服传统加载方法中转矩控制困难的问题,提出了直接转矩控制技术。由于不同车型的加载参数不同,因此采用模型参考控制方法解决了模型的适应性问题;采用了专家PID设计加载控制器进一步减小动态误差。建立了仿真实验模型,运行结果表明:补偿转矩能够根据动态加载的要求进行快速调整;稳态运行速度误差小于1%,动态误差远远小于传统PID控制。通过对比研究显示,电模拟动态加载满足汽车测试的要求,其综合性能优于传统的静态加载。

大惯性双向变张力电液比例张力控制系统的研究

设计了可实现双向变张力控制的电液比例张力控制系统,对两种典型的张力控制方案——调压方案与调速方案进行了数学建模与理论分析.指出调压方案具有自带闭环、稳定性较高的特点,同时在具有大惯性负载时,也存在动态性能较差的不足.针对这种情况,充分利用节流元件的压力流量增益来增大调压方案的系统阻尼比,并设计了带限幅的变比例分段(propertional-integral-derivative,PID)张力控制算法.理论分析与试验表明,所设计的采用调压方案的电液比例张力系统及其控制策略,对于大惯性负载的变张力控制具有很好的解决能力,张力跟踪良好,精度较高,同时又能实现双向张力控制这一功能.

省地一体化负荷协同闭环控制系统及关键技术

重点分析了针对特高压直流双极闭锁后以及重大事故导致受端电网出现大功率缺失时,传统人工方式下进行省地联合负荷协同控制存在的问题,提出了一种省地两级分解协调的负荷并发协同闭环控制方法,并根据该方法设计开发了相应的系统。阐明了系统的总体结构、关键技术实现方法及安全防误方式,建立了省地一体化的负荷协同控制体系,实现了省地的批量负荷控制信息交互与闭环控制,并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。

计及细节层次直接负荷控制的区域综合能源系统多时间尺度优化调度

考虑风光出力和负荷的不确定性及温控负荷反弹特性的精细建模程度对区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)优化调度的影响,提出计及细节层次直接负荷控制的多时间尺度协调优化调度策略。日前调度采用三阶段反弹简化直接负荷控制模型,以系统运行经济性最优为目标求解机组运行计划;日内调度基于细节层次直接负荷控制仿真修正日前反弹负荷曲线,求解各微源的出力计划;实时调度进一步细化日内仿真反弹负荷曲线,结合模型预测控制理论,通过反馈校正和滚动优化调整微源出力,实现多时间尺度的协调运行。算例结果表明多时间尺度下计及细节层次的直接负荷控制更能贴合实际系统运行,实现机组出力精准化控制,验证了所提优化调度策略的可行性及有效性。

Integrated Demand Response Characteristics of Industrial Park: A Review

With the gradual upgradation of global energy consumption and the associated development of multi-energy sources,the pace of unified energy planning and design has been accelerated and the concept of multi-energy system(MES)has been formed.The industrial structure of industrial park(IP)consists of production and marketing of multi-energy sources,which makes IP become an ideal application scenario for MES.The coupling between multi-sources raises the complexity level of IP,which requires the demand side analysis in IP as it enables customers to actively participate in energy planning and development.This paper presents the concept and operation strategies of integrated demand response(IDR),and its model classification is analyzed in detail.Optimization model and IDR with varying time period are studied in IP to determine their impacts on the system.A detailed survey of different techniques in both operation strategies and model classification is presented and the classification is based on pros and cons.Finally,key issues and outlooks are discussed.

独立励磁直流发电系统优化控制方法比较

传统的电压环比例积分(PI)控制无法兼顾直流(DC)发电系统的稳态和动态性能,一种电容能量平衡控制(CEC)方法被提出用以提升独立励磁直流发电系统的动态性能,CEC外环仍然采用PI控制。提出一种基于负载反馈的广义预测控制(GPC)方法,与PI控制框架下的电容能量控制方法进行比较研究。从原理上分析了CEC与GPC方法的特点,指出CEC方法的高比例增益能够加速系统动态响应,但外环的积分环节与负载电流反馈相冲突,会影响系统的电压稳态精度。分别构建CEC与GPC方法下的系统传递函数,从抗负载电流扰动的角度进行控制参数优化设计,并进行仿真验证,讨论了电容参数失配对2种控制方法的影响。最后,通过对比实验验证了本文对2种优化控制方法分析的正确性。实验结果表明:优化控制参数后的GPC与CEC方法在动态性能上优于传统的电压环PI控制,且相较于CEC,GPC拥有更强的鲁棒性。