结合风速预测的直驱风电机组减载调频策略

直驱永磁风电机组常用的减载调频控制策略缺乏对风电机组运行经济性和调频能力的考虑,易导致系统出现调频能力不足或备用功率冗余的问题,对此提出了一种基于变减载率的优化减载调频策略。首先划分不同的风速模式,确立不同模式下的超速与变桨距协调控制方案;其次考虑系统调频能力和发电量两因素,设计函数求取不同工况下的最优减载率;由于风速波动频繁,风机控制具有延迟,因此利用风速预测和滑动窗口法对最优减载率做进一步调整;最后搭建系统仿真模型,通过改进的频率控制动态调整减载率参与系统调频。仿真实验表明,所提控制策略与常用的策略相比在实时风速、负荷扰动下系统频率动态偏差减小、达到最低值的时间延长,风机发电量增加,桨距角变化量减小。该策略能满足调频需求,提升调频质量,减小机械磨损,提高风机运行的经济性。

面向全矢量线控车辆极限运动的分层式协同控制

装配四轮分布式驱动-转向(4WID-4WIS)底盘的全矢量线控车辆具备多可控自由度、高速稳定性强的特点,是极限工况稳定裕度和安全性较高的理想车型。为了解决全矢量线控车辆在极限工况下纵横向控制冲突危害行车安全的问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)的分层式车辆纵向和横向运动协同控制方法。建立基于单轨模型的期望运动状态识别方法,设计模型预测控制器转换动力学目标,采用泰勒展开和前向欧拉方法对预测模型进行线性离散化处理;设计基于负荷率的轮胎力优化分配方法,利用反正切轮胎逆模型求解控制执行量。仿真结果表明,协同控制方法能显著提高车辆在不同路面下的极限运动稳定性,更精准地跟踪期望运动状态,扩大稳定裕度,保障行车安全。

大容量110 kV变电站建设方案研究

为解决电网建设和城市用地之间的矛盾,有必要建设大容量110 kV变电站,提高单位变电站的供电能力。基于变压器制造技术的进步,采用增大单台变压器容量的方式提升供电能力,从63 MVA到80 MVA具有可行性,但需要对设备选型、主接线配合以及典型设计方案的经济性严格论证分析。该文以3×80 MVA的110 kV/10 kV变电站为对象,对大容量变电站的建设方案进行研究,通过与3×63 MVA的典型方案分析对比发现,3×80 MVA的方案用地面积仅增加4%,但变电容量提升27%,能有效提高变电站土地利用率。

基于物联网的船舶通信信道负载率调控

船舶物联网是船舶自动化控制系统的重要组成部分,Mesh无线网络在物联网中承担着数据传输的任务。本文对船舶通信信道负载率调控方案进行研究,数据在Mesh无线网络传输时,有静态信道分配、动态信道分配和混合信道分配3种方案,混合信道分配更加适用于船舶物联网数据传输,提出了船舶物联网通信信道负载率估计方法,设计了DACA-LB信道负载率调控算法,分析了算法实现流程,并从数据传输时延和吞吐量比较了DACA-LB算法和ORPTD算法的优劣,结果发现DACA-LB算法更优。

基于一致性算法的新能源电力系统风电机组一次调频控制

为使风电机组能够响应新能源电力系统频率变化,提高系统运行稳定性,该文提出基于一致性算法的新能源电力系统风电机组一次调频控制方法。计算各台风电机组最优减载率,将其作为依据,实现全风速工况风电机组减载控制,利用各风电机组的预留功率弥补新能源电力系统有功功率缺额,若有不足,通过储能单元予以补充,确保新能源电力系统平稳运行。实验结果表明,该方法可获取新能源电力系统全局信息,在全风速工况下,减载控制后的风电机组预留功率可满足新能源电力系统有功功率缺额,系统频率偏差较小。

考虑电池能耗因子与调节速率的电化学储能电站负荷控制方法

为解决常规的电化学储能电站负荷控制方法因缺乏对电池能耗因子的考虑,导致负荷控制效果不佳问题,提出考虑电池能耗因子和调节速率含风电的电化学储能电站负荷控制方法,通过对储能站的负荷率进行计算,在此基础上结合日负荷曲线的均方差,对用户的负荷时间弹性进行定性分析。结合储能电站的电池能耗因子,将负荷控制目标转化为储能损耗最小值求解问题,构建出目标函数,并结合调度功率的指令需求对目标函数进行约束,构建电站充放电均衡条件等式,并采用迭代法对边际负荷最优值进行求解。

线性菲涅尔式光热电站控制策略及变负荷速率研究

太阳能光热发电可以与其他新能源发电互补运行,也可以承担电网调峰调频任务,因此受到越来越多的关注。以线性菲涅尔式光热电站为研究对象,利用Apros软件搭建储热系统和发电系统的动态仿真模型并进行了模型验证,设计了考虑蓄热影响的光热电站协调控制系统,研究该电站在不同负荷区间的最大变负荷速率。研究结果表明:所提出的光热电站协调控制策略控制效果良好,与未采用蓄热控制相比,采用蓄热控制后主蒸汽压力偏差由0.17 MPa减小到0.07 MPa;在设定的限制条件下,100%THA~75%THA负荷区间最大升负荷速率为11.57%/min,最大降负荷速率为8.94%/min。研究结果可为光热电站调峰调频运行提供参考。

考虑用户负荷特性的低频减载优化策略及实现方法研究

低频减载对于负荷调节的时效性以及准确性要求较高,在负荷削减的过程中存在欠切和过切的现象。同时,负荷调节涉及的用户较多,给用户带来不便,负荷削减还会对设备的正常运行产生影响。针对上述问题,本文提出一种面向用户负荷特征的低频减载分层调节策略。该策略将负荷调节偏差最低、减载用户比例最小作为优化目标;根据高污染、高耗能等不同特征,设置用户负荷的重要等级标签,以此调节参与负荷削减的用户比例,保障普通用户供电正常。此外本文设计了基于负荷控制单元的低频减载系统执行机构,通过预先向负荷控制单元下发调节策略,解决低频减载的时效性和准确性问题。本文通过仿真分析低频减载控制策略的合理性,实现了平均每轮0.87%的较低调控误差,每轮参与负荷削减用户的比例平均值为45%。该策略实现了监测更靠前、切荷更及时、管控更精准的预期目标。

Neural-Network-Based Terminal Sliding Mode Control for Frequency Stabilization of Renewable Power Systems

This paper addresses a terminal sliding mode control(T-SMC) method for load frequency control(LFC) in renewable power systems with generation rate constraints(GRC).A two-area interconnected power system with wind turbines is taken into account for simulation studies. The terminal sliding mode controllers are assigned in each area to achieve the LFC goal. The increasing complexity of the nonlinear power system aggravates the effects of system uncertainties. Radial basis function neural networks(RBF NNs) are designed to approximate the entire uncertainties. The terminal sliding mode controllers and the RBF NNs work in parallel to solve the LFC problem for the renewable power system. Some simulation results illustrate the feasibility and validity of the presented scheme.

基于动态下垂控制的温控负荷一次调频控制策略

利用温控负荷(thermostatically controlled load,TCL)作为调频资源参与电网调频是应对高比例可再生能源发电并网导致电力系统维持频率稳定能力下降的有效手段。文中提出一种基于动态下垂控制的TCL一次调频控制策略,考虑聚合商TCL平均温度状态(state of temperature,SOT)、调频容量和系统频率变化率,构建动态下垂控制模型,实时调整下垂控制系数,改变TCL聚合商调频参与度。当向上调频时,锁定关状态TCL;当向下调频时,锁定开状态TCL,确保频率快速恢复至额定值附近。同时,为确保用户的舒适度,利用TCL的SOT优先级排序列表派遣法,确定TCL参与调频顺序。在Matlab/Simulink平台上进行仿真分析,仿真结果验证了文中所提策略在确保用户舒适度、改善频率质量等方面的有效性。

塔河油田抽油机效能提升技术研究与应用

塔河油田抽油机及电动机配置偏大,地面效率与系统效率偏低,结合1000余台抽油机效率实测数据,得出了塔河油田抽油机效能目标值为70%,围绕提高电动机效率制定了地面效能的提升方案。研制了抽油机智能姿态控制器,实现对电动机的速度、位置、电流、扭矩、电压等电参数的独立闭环控制,从而自动控制驴头上、下止点附近平稳的加速和减速及低速运行,减少冲程损失、提高泵效、减小抽油杆冲击载荷。矿场应用表明,姿态控制器可显著降低上、下冲程电流,可使悬点最大载荷降低3%-10%,上下冲程载荷差减小10%-25%,电动机输入功率减小20%-30%,节电20%以上。

基于深度强化学习的热电联产机组多工况自适应控制

针对热电联产机组受大范围出力工况运行波动性影响,导致汽轮机-锅炉协调控制系统发电负荷-抽汽流量-机前压力整体控制品质较差,提出一种基于多智能体深度确定性策略梯度(MA-DDPG)的多工况自适应控制方法。首先,根据机组非线性动态机理建立计及关键状态参数变化的多个工况子模型,利用积分型函数切换机制获取最优工况子模型;其次,提出一种多智能体同步运行机制,以快速响应、稳定供热及安全运行为协调控制目标来设计奖励函数,通过训练智能体与环境进行互动,不断在线调整多回路增益,实现机组多工况自适应控制。仿真结果表明,与传统控制方法相比,所提方法在保证供热平稳性的同时,有效提升了机组大范围出力工况发电负荷响应速率。

基于级联多电平换流器的两级式储能系统控制策略

储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键技术和维持微网可靠稳定运行的重要保证。国内外现有理论研究及示范工程主要集中于单级式链式储能系统,功率模块与电池系统之间无源连接,结构简单但控制自由度不高。同时,针对基于链式储能的电池荷电状态(state of charge,SOC)不均衡问题,现有的相内SOC均衡控制策略存在不同负载率适应性不足、极度不均衡时可能过调制等缺点,为此,文中基于两级式链式储能系统,研究其总体控制策略,对相间、相内SOC均衡策略进行分析,并提出一种自适应的相内SOC均衡策略,详细说明均衡控制参数的设计原则。该策略能有效地改善链式储能系统在轻载、重载等不同工况下的适应性和均衡效果。最终通过仿真验证了所提控制策略的可行性和有效性,从而为工程实施提供理论储备和技术支撑。

云存储环境下智慧医疗门诊信息整合系统设计

采用目前方法整合医院门诊信息时,存在系统服务器负载率高、反馈时间长、反馈正确率低的问题。为此,在云存储环境下设计了智慧医疗门诊信息整合系统。以B/S结构为骨架轮廓,以MVC为开发框架,设计分离业务逻辑和数据视图代码的组织模型,按照医院门诊需求模拟系统不同层级,设计基本信息模块和挂号、收费、退费、配药及退药五项业务模块,完成医院门诊信息整合。实验结果表明,设计系统负载率低、反馈时间短、反馈正确率高。

患者自控镇痛泵的质量控制检测与分析

探讨患者自控镇痛(PCA)泵的应用质量检测,根据PCA泵的原理结构、技术指标及相关的国家检测标准,梳理PCA泵的主要质量控制参数,结合IDA4Plus型输液设备分析仪分析检测方法和检测步骤。对PCA泵的负荷量、流速精度、流量精度、PCA剂量、锁定间隔、保持静脉开放(KVO)流速、阻塞压力以及报警功能进行检测获得数据,采用计量手段将示值和测量值分别进行对比分析,评估PCA泵的质量是否符合要求。

磁悬浮冷水机组优化运行调节策略节能运行工程案例研究

以某科研楼磁悬浮冷水机组供冷系统实际工程为例,对磁悬浮冷水机组的应用特点,特别是通过优化运行调节策略实现高效节能运行的方法进行研究。通过分析运行过程中存在的问题,研究节能优化运行策略,进行运行调适优化。经连续监测发现,与原运行模式相比,调适优化后系统4月至11月中旬运行节约电量13.0万kW·h,预计全年运行节约电量23.7万kW·h。如能进一步给冷却塔安装变频器和更新优化控制策略,则全年运行还存在节能潜力。

上海某数据中心精密空调节能运行策略研究

随着信息技术的不断进步,提供传递、计算、储存信息等IT服务的数据中心发展迅速。由于数据中心的高能耗特征,其能耗控制对降低数据中心碳排放十分重要。选取上海某水冷冷却架构的数据中心为研究对象,提出其末端送风温度和风机功率依据机房负载率进行调控的节能控制策略,从而避免机房的过度制冷和能源浪费等现象的发生。利用计算流体力学方法对测试机房进行数值模拟,研究不同负载率条件下改变送风温度和送风量对机房热环境的影响,并进行末端节能控制优化研究。结果表明:在不同负载率条件下,将送风温度从20℃提升至22℃,将风机送风风量比例降低20%~50%,机房热环境仍在温度控制要求内保持稳定。通过数值模拟研究获得了数据中心机房的送风温度和风量在不同负载率条件下对机房热环境影响情况,可为数据中心末端节能控制优化提供理论基础,也为数据中心进一步降低PUE等能耗指标提供了参考。

基于最佳负荷率的冷水机组序列控制优化

提出了基于最佳负荷率的冷水机组序列控制优化策略,可以优化冷水机组的运行组合和启停序列,在满足建筑冷量需求的前提下,使冷水机组的运行效率最高,降低冷水机组能耗。根据该优化策略开发了冷水机组序列控制优化软件,并将其运用到中国香港某建筑群的建筑管理系统(BMS)中,采用实时数据分析方式对比实行优化策略前后冷水机组的组合方案、平均负荷率与平均COP,采用历史数据分析方式计算冷水机组的年节能率,验证冷水机组序列控制优化策略的应用效果与节能潜力。结果表明:在满足建筑冷量需求的前提下,优化组合中冷水机组的开启台数更少或型号更小,且平均负荷率和平均COP都明显高于未优化组合;2009年和2010年的年节能率分别为9.15%和11.82%,节能效果明显。

应用于储能变流器的超螺旋滑模控制器设计

工业园区内储能电站参与电网调峰具有随机性和非线性特点,会影响变流器快速准确地跟踪动态调度指令,针对此问题,提出一种应用于储能变流器的超螺旋滑模控制器设计方法。该控制器以dq0坐标系下储能变流器的数学模型为基础,采用电流内环超螺旋滑模控制来实现对信号的准确跟踪。超螺旋滑模控制包括连续控制和切换控制,在切换控制时引入超螺旋控制率,使得负载投切时扰动误差可以更快速地趋近滑模面。为了验证所提控制算法的有效性,在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明,所提控制算法能够在快速性和鲁棒性上优于PI控制和滑模控制。

动态预测车辆LTR的侧向稳定性滑模控制研究

为提高车辆在转向过程中的侧向稳定性,以车辆行驶过程中的横向载荷转移率作为控制目标,建立基于横向载荷转移率的车辆侧向稳定性动态预测方法,提出滑模变结构控制器结合差动制动控制原理实时调控各车轮制动力的方法,改善车辆在行驶过程中的转向性能及制动性能。采用CarSim-Matlab/Simulink进行联合仿真以验证该方法的有效性,验证过程选取Fish-Hook和角阶跃两种工况进行测试分析,结果表明,所搭建的预测及控制算法能有效预测到车辆的侧向运动状态并改善车辆的侧向稳定性。