电气控制技术在风力发电系统中的应用

风能作为一种取之不尽、用之不竭的自然资源,逐渐成为人类重要的能源之一。但风速、风向等因素的变化会对风力发电系统的发电效率和稳定性产生影响。如何提高风力发电系统的效率和稳定性,是风能利用面临的重要挑战。而电气控制技术可以通过对设备的精确控制和实时监测,实现对风力发电设备的有效监测和控制,保证发电的稳定和连续性。基于此,深入探讨了电气控制技术在风力发电系统中的应用及其重要性。

山地光伏发电系统中最大功率点跟踪技术的研究与应用

深入研究了基于模型预测控制的最大功率点跟踪技术在光伏发电系统中的应用。通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证了该技术的有效性。试验结果表明,其能够快速响应光照强度和温度的变化,准确跟踪最大功率点,为光伏发电系统的稳定运行提供了有力的技术支撑。

液压蓄能式风力机组并网转速解耦优化控制

针对在风速、同步发电机负载变化情况下,液压蓄能式风力机组并网转速控制问题,提出一种新型并网转速控制方法——解耦广义预测优化控制方法(Decoupled Generalized Predictive Optimization Control, DGPOC).首先,DGPOC利用基于广义预测的前馈解耦方法解除变量马达摆角和蓄能器比例阀开度之间的耦合关系,进而调节蓄能器比例阀,依靠蓄能器吸收波动流量,同步调节变量马达摆角实现恒转速控制,解决因风速、同步发电机负载变化引起的变量马达转速波动问题;其次,将蓄能器比例阀的能量损耗作为性能约束项,加入到优化目标函数中,求取最优控制量,从而提高液压蓄能式风力机组风能利用率;最后,利用建立的MATLAB-AMESim联合仿真实验平台验证DGPOC方法的有效性.实验结果表明:DGPOC方法不仅可以实现变量马达摆角和蓄能器比例阀开度两个变量的解耦,提升变量马达转速控制的快速性及鲁棒性,而且能够降低系统的能量损耗.

平抑风电功率的电池储能系统控制策略

为缩小0～24h时间尺度内的风电功率波动幅度,抑制风电输出较大峰谷差,提高风电可靠性,改善电网调峰能力,基于风电功率短期预测技术,提出了平抑风电功率波动的全钒电池储能系统(Vanadium redox flow battery energy storagesystem,VRB-ESS)运行控制策略,并给出控制算法流程。应用上述储能控制方法,以典型风电场为例,将风电输出功率波动限设置为10%进行风储联合仿真分析,结果证明该控制策略在风电部分削峰填谷方面有效、可行。

炼油厂综合库存管理优化问题研究

针对需求不确定条件下的炼油厂各级库存的综合优化问题,以在线连续调和技术为背景,建立了一个系统视角下的全厂库存管理的过程模型。求解时先进行多种产品需求的预测,根据预测值,采用实数编码的遗传算法,在局部优化控制器中以成品油非线性调和属性方程和混炼原油的线性调和属性方程为约束,计算出所需原油和各侧线产出率允许范围内的组分油流速及相应各级库存的优化值。最后,用广义预测控制算法,以局部优化结果为预先设定目标,考虑仿真模型实际运行过程中产生的模型失配、时变和干扰等不确定因素的影响,及时修改模型数据,在线滚动计算全厂库存仿真周期内的综合优化值。

新型液压并联遥操纵手力反馈伺服控制研究

以一种新型六自由度液压并联力反馈遥操纵手为研究对象,以其输出力为控制目标,建立力控制系统数学模型,设计广义预测控制(GPC)系统实现六自由度遥操纵主手的控制。并搭建遥操纵实验台对其操作性能进行验证,实验结果表明,所设计的控制系统克服了系统参数不确定性、建模误差等不利因素的影响,获得了良好的动、静态响应特性。文中工作对液压伺服操纵手的控制研究有一定参考价值。

基于遗传算法的广义T-S模糊模型预测函数控制

提出了一种基于遗传算法的广义T-S模糊模型预测函数控制算法。首先利用减法聚类确定隶属度函数中心和模糊规则数,然后利用遗传算法同时对广义T-S模型的其他前提参数和结论参数进行辨识,并进行全局寻优。最后将本文提出的算法应用在具有强非线性特性的pH中和过程中。仿真结果表明:本文算法具有较小的超调和较好的跟踪能力。

基于简化GPC-PID的串级主汽温控制

以火电厂主汽温系统为被控对象,将PID与前导区对象构成的内环作为串联系统的一个子系统,将主汽温对象的剩余部分作为一个子系统。并对这两个子系统进行串联GPC设计,同时监控控制器输出、导前区温度以及主汽温,以提高系统控制品质。将广义预测衰减序列简化思想应用其中,求取串联系统的GPC简化控制律。仿真结果验证了改进及简化算法的合理性和有效性。

含锂电池储能的船舶电力系统模型预测控制研究

由于船舶运行的特殊性和负载波动的复杂性,严重影响船舶电力系统的稳定性,因此引入了能量存储技术,降低电网的波动。根据发电机和锂电池的状态空间模型,建立了含锂电池储能的船舶电力系统,并提出了一种基于模型预测控制的船舶电力系统。在含有负载波动的情况下,使发电机和锂电池的输出能够稳定跟随负载的变化,从而满足负载的需求。并将整个系统在Matlab/Simulink中进行实例仿真,仿真结果表明,在模型预测控制下的船舶电力系统能够很好地满足负载波动需求,明显改善船舶电力系统的稳态性能,增强船舶电网的稳定性。