基于改进差分算法的电站锅炉主蒸汽温度多变量建模研究

针对主汽温常规单变量串级控制效果差的问题,在分析相关影响因素的基础上,提出了一种主汽温多变量传递函数模型结构。针对标准差分进化算法的缺点,提出了一种随机选择变异策略和自适应调整变异率交叉率的改进算法,并将该算法应用于主汽温闭环多变量传递函数模型辨识。给出了从电厂现场分布式控制系统历史数据库获取有效辨识数据的原则和方法,利用从某1000 MW机组获取的数据进行主汽温多变量模型辨识和校验,校验结果表明了辨识模型的有效性。通过对多变量模型辨识结果的进一步分析,给出了主汽温常规串级控制系统调整和优化的建议。

基于PCHD模型的光伏Z源并网逆变器无源控制

光伏Z源并网逆变这种非线性对象的一般控制方法是先线性化再线性控制,这种控制策略相对复杂且控制效果不佳。本文创新性地将基于PCHD模型的非线性无源控制引入到光伏Z源并网逆变系统中,它无需线性化处理,就可使系统具备良好的动、静态特性。首先分析了光伏Z源并网逆变器系统的原理,给出了系统的PCHD数学模型;再采用IDA方法设计出系统的无源控制器,并从理论上证明了系统的稳定性;最后Matlab/Simulink仿真软件和样机试验表明了,相比于采用传统的双闭环PID控制系统,采用本文无源控制系统的最大功率点跟踪更快,调节时间和上升时间更短,并网更有效,对外部参数变化响应更快,并网电流曲线更平滑,纹波更小,功率因数更高,鲁棒性更好。

基于Washout滤波器的虚拟同步发电机新型控制方法研究

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略能使逆变器模拟同步发电机运行机制,有利于改善系统稳定性,已成为逆变器控制技术的热点问题之一。首先对VSG的结构进行详细的分析,包括电压电流双环的解耦控制、有功功率和无功功率的下垂控制以及同步发电机的建模等。然后在此基础上提出了一种基于Washout滤波器特性的新型VSC控制方案。最后通过Matlab仿真结果验证了所提的VSG控制方法的有效性和可行性,并说明了新的控制方案可以改善微电网系统的频率与电压,提高微电网的适应性和电能质量。

多逆变器并联下的输出阻抗分析和改进下垂控制策略研究

在分析低压微电网多逆变器并联基本原理的基础上,引入虚拟复阻抗,并给出一种改进的下垂控制策略。通过设计虚拟复阻抗参数值,使逆变器等效输出阻抗在工频处呈阻性,提高逆变器并联的均流效果。采用电容电压和电容电流双环控制,首先通过研究虚拟复阻抗中参数选择对于抑制环流的影响,进而确定基本的参数大小。其次,通过对比输出阻抗幅频特性,具体分析在不同参数情况下对逆变器输出阻抗特性的影响。再通过理论详细分析和计算,给出一种改进的下垂控制方法,并与虚拟复阻抗结合。最后,搭建仿真模型,选取上述经过理论研究的参数值,仿真验证分析虚拟复阻抗中参数对输出电压的影响以及改进下垂控制的可行性,证实所提方法的有效性和正确性。

基于定子磁链定向的双馈风力发电解耦控制研究

首先介绍了变速恒频双馈风力发电系统的特点,构建了实际风速的数学模型,研究了基于定子磁链定向的变速恒频双馈风力发电机转子侧变换器的控制,最后仿真实现了双馈电机有功功率和无功功率的独立解耦控制,并在发电机定子侧输出单位功率因数的情况下,调节直流母线电压快速达到了给定参考值,维持了直流母线电压的稳定。

基于虚拟同步发电机的离网型三相逆变器控制研究

针对传统三相逆变器控制,在借助虚拟同步发电机二阶暂态数学模型的基础上,利用电容电压和电容电流反馈,与虚拟同步发电机构成功率-电压-电流三环控制。其中,电容电压环采用比例积分控制,保证稳态无误差;并使控制系统具有下垂特性,以及同步发电机转子惯性的特性,提高频率的稳定性。在分析虚拟同步发电机原理的基础上,详细分析了电压电流双环控制参数的整定和等效输出阻抗的计算。利用小信号分析法,详细分析了转动惯量、有功系数和无功系数对系统稳定性的影响。最后由仿真结果表明所提策略的正确性和有效性。

一种带辅助微源的新型主从协调控制策略

微电网的协调控制方法是微电网最为关键的技术之一,主从控制方法是微电网协调控制中的常用方法。针对传统的主从控制存在的问题,提出了一种带辅助微源的新型主从控制策略。在传统主从控制基础上,增设一个采用下垂控制的辅助控制单元,此辅助单元可与主控单元一起共同支撑微电网的电压与频率稳定,且当主控单元出现故障时可替补充当新的主控单元,克服了传统主从控制采用单一主控单元发生故障时微电网崩溃的危险,从而增强了主从控制方式的稳定性。MATLAB/Simulink软件仿真验证了所提控制策略的有效性和可行性。

基于量子遗传双稳态系统的配电网故障选线方法

针对含分布式电源(DG)的配电网发生单相接地故障的情况,提出一种基于量子遗传双稳态系统的含DG配电网故障选线方法。首先,基于互相关余弦和量子遗传算法,对双稳态系统的势函数参数进行优化,并利用优化双稳态系统提取噪声背景下各线路的暂态零序电流。然后,求取各线路暂态零序电流的归一化能量系数,计算各线路的归一化余弦系数。最后,依据归一化能量系数和余弦系数求取各线路的特征角度,判定特征角度大于90°的线路为故障线路。大量仿真实验结果表明,所提方法不受高斯白噪声强度、故障电阻和故障距离等因素影响,具有可行性、有效性和应用性。

降电容电压型准Z源三电平逆变器及其恒功率并网控制

针对传统Z源三电平逆变器的Z源网络电容电压应力大、启动时存在冲击电流等问题,提出一种新型的准Z源中点钳位式（NPC）三电平逆变器拓扑结构,并对其并网控制方法进行研究。首先,分析了新型准Z源NPC三电平逆变器的结构和工作原理;然后将恒功率控制策略引入到准Z源NPC三电平逆变器的并网控制中,并结合SVPWM调制策略实现了逆变器并网控制;最后,进行了软件仿真与硬件实验。结果表明：准Z源NPC三电平逆变器能够减小Z源网络电容电压应力,并网控制方法能够实现逆变器输出的有功、无功功率有效跟踪设定值,且并网电流谐波含量较低。

基于改进型量子遗传算法的微网经济优化运行

微电网的经济优化调度是一个具有重要经济和社会效益的复杂问题。为了实现由分布式电源组成的微网以更为经济、灵活、环保的方式运行,充分发挥分布式电源的发电优势,针对微网优化调度的问题,提出了以电动汽车同时作为负荷和发电单元并且计及制热收益的微网多目标优化模型,并以经济效益最大化、环境成本最小化进行微网多目标优化。在优化求解过程中,文中所使用的量子优化算法中引入了双链式结构和动态旋转角调整策略,提出了一种新的改进型量子遗传算法,并与传统的遗传算法和基本的量子遗传算法进行了对比。最后通过算例验证了所提的模型、策略和算法的有效性和可行性。

光伏Z源并网逆变器的非线性无源控制研究

将无源控制（passivity-based control，PBC）这种非线性控制方法首次引入到光伏Z源并网逆变器的控制上，它无需线性化处理就能直接实现有效并网控制，且系统的控制性能优良。首先，根据光伏z源并网逆变器的E-L（Euler—Lagrange）数学模型分析其无源性，并计算得到并网侧幽轴电流解耦的无源控制律；然后，采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计，提高系统的动态性能，并实现对给定电压及最大功率点快速跟踪；最后，在Matlab／Simulink软件仿真和硬件样机上实验验证PBC应用到光伏Z源并网逆变器控制上的可行性和有效性，相比于传统电压矢量定向的双闭环控制策略，该系统具有调节时间和上升时间都短、动态性能好、并网功率因数高等特点。

一种优化fuzzy-PID控制在MPPT中的应用

针对光伏电池最大功率点追踪(MPPT)算法中存在的跟踪速度和精度无法兼顾的问题,提出了一种基于Fuzzy-PID控制的新型算法。为验证该算法的动态和稳态性能,设计了4个算例,并在MATLAB/Simulink中将所提出的算法与另外3种MPPT算法进行仿真对比,通过性能指标的比较,验证了所提出的算法具有快速追踪变化和有效降低稳态时功率震荡的优点。

基于改进特征点对选取的三维点云配准

针对同一物体不同视角下获得的三维点云数据,提出一种基于改进特征点对选取的三维点云配准方法。在欧氏距离的基础上选取与目标点最近的三点均值为对应点,并应用邻域比值法来剔除错误点,结合K-d tree提高搜索速度,实现最终点云配准。实验结果表明,该方法具有可行性,相比传统ICP算法,其匹配精度和效率明显提升。

基于EEMD和LS-SVM模型的风电功率短期预测方法

原始风速信号具有的间歇波动性特征给风电场的功率预测带来了挑战,采用集合经验模态分解(EEMD)法将原始风速信号分解为频域稳定的子序列,有效地提高了预测精度,避免了传统经验模态分解(EMD)存在的模态混叠现象。提出一种改进型果蝇优化算法(FOA),将风速子序列重构参数和最小二乘支持向量机(LS-SVM)参数作为优化目标建立风速预测模型,扩大了参数搜索范围,提高了优化收敛速度;通过风速-风功率转化关系可以求得风电场的功率值。实验结果验证了所提方法相比于EMD和LS-SVM预测方法具有更高的预测精度。

电网电压不平衡及谐波畸变时基波电压正负序分量分离新方法

针对传统锁相环(PLL)在电网电压不平衡及谐波畸变下利用常规软件锁相环不能准确获取相位的问题,提出了一种新的正负序分量分离新方法。利用了相序解耦谐振控制器能去除高次谐波和延时信号消除(DSC)法可滤除特定谐波的特性,将相序解耦谐振和延时信号消除法结合起来,达到更好的正负序分量分离的效果。最后,采用MATLAB/Simulink软件仿真结果证明了所提出方法的可行性和有效性。