新型模糊反馈电流检测有源滤波器研究

针对大功率晶闸管电压调节器在移相调压过程中产生的谐波电流,提出适合于就地补偿的新型模糊反馈电流检测有源电力滤波器方案,有效解决补偿电流的检测以及有源滤波器的非线性控制问题.对移相调压产生的谐波及三相有源电力滤波器进行电路模型分析,采用Takagi-Sugeno模糊反馈控制方法直接检测电网电流,基于并行分布补偿的方法设计...     

基于状态观测器的状态反馈控制在300MW单元机组协调控制系统中的应用

在单元机组机理性数学模型的基础上，设计了一种增量式状态观测器，提出基于状态观测器的状态反馈与常规PID控制相结合的新型控制方法。采用状态反馈控制克服锅炉的时滞与惯性，提高机组负荷适应能力，应用PID控制保证控制系统的稳态指标。该算法还具有在分散控制系统中易于实现的优点。该控制方案在一台300MW单元机组中的实际应用效果表明：采用基于增量式状态观测器的状态反馈控制，可有效克服锅炉的时滞与惯性，同时还由于其减缓了模型失配的程度，因而可克服非线性、参数慢时变等不确定性因素的影响，特别是当机组负荷发生较大变化时，本方案更显示出其优良的控制性能。     

基于遗传算法的电力超负荷平衡调度研究

在对电力超载负荷平衡调度的研究中,由于传统的基于时空双尺度方法采取的是单路径搜索最优解,会存在只有初值在最优值附近时才可能找到最优解,否则得到的只能是局部最优解的问题。针对这样的问题,提出了基于遗传算法优化的电力超载负荷平衡调度方法,在获得电力负荷多种状态数据的基础上,建立电力超载负荷平衡调度的精确数学模型,针对电力超载负荷平衡调度问题的求解,设计了一种基于遗传算法的超负荷调度方法,能够将同时间内电力超载负荷约束在一定的差异范畴内,有效地搜索了全局最优解,并通过数值计算验证了该方法的有效性。实验结果表明,利用遗传算法的电力超载负荷平衡调度稳定、准确度高。     

基于模糊和解耦的超临界机组协调控制研究

在超临界参数下,针对机组协调控制系统具有多变量、强耦合、非线性等特点,提出一种基于前馈补偿解耦和模糊自整定PID控制相结合的控制策略。首先对超临界机组协调控制系统被控对象的系统结构、动态特性以及建立简化数学模型等进行分析。然后根据机组特性和前馈补偿解耦理论,对被控对象进行动态解耦,消除各支路通道间的耦合作用。针对解耦补偿后的被控对象,采用模糊控制算法设计了模糊自整定PID控制器。最后在600 MW超临界协调控制系统的线性模型基础上,利用MATLAB对其进行了仿真实验。结果表明该控制方案具有较好的解耦效果,并且与传统PID控制器相比较,超调量减小,调节速度变快,具有更好的控制品质。     

含不确定性负荷的水火电力系统随机优化调度

针对水火电力系统负荷的不确定性,建立基于模糊机会约束规划的随机优化调度模型,分析负荷不确定性变化对水火电机组出力及火电机组能耗量、排放量的影响。将实际负荷与负荷预测的偏差看成一个模糊随机变量,并在火电机组煤耗量最小化、污染物排放最小化和水库蓄水量最大化3个目标函数中及功率平衡、机组出力调整等约束条件函数中均引入负荷这一随机变量。按照模糊机会约束和随机机会约束的确定性等价形式,将水火电力系统优化调度的不确定模型转化为确定性模型,并利用多目标问题的模糊满意度法进行求解。以一个8级梯级水电站和6台火电机组组成的水火电力系统为实例进行计算,验证所提出含不确定性负荷的水火电力系统随机调度模型的准确性和可行性。     

单元机组负荷对象逆动力学模糊规则在线辨识

单元机组的协调控制本质上可以归结为双输入双输出系统的逆动力学问题.该文基于双输入双输出系统各控制通道时间响应分析,提出了该类系统逆动力学模型的四种基本结构,采用模糊规则模型和递推最小二乘算法实现了单元机组负荷对象逆动力学过程模型的在线辨识.研究表明,利用模糊规则模型可以对机组负荷对象的逆动力学过程进行有效的在线辨识,所建立的单元机组负荷对象逆动力学模型具有良好的自适应能力和在线跟踪能力,为进一步开展基于逆动力学模型的机组协调控制方法的研究奠定了基础.     

基于凝结水节流的火电机组AGC控制优化方法

近年来电网对火电机组自动发电控制(automatic gain control,AGC)响应能力提出日益严苛的要求。针对火电机组快速变负荷问题提出一种基于凝结水节流的AGC负荷控制策略。设计协调补偿系统对机炉侧和节流侧功率控制进行解耦,基于锅炉热量信号计算节流功率增量定值,基于节流功率反馈模型对机炉侧负荷控制补偿。在源网联合仿真平台上对改进的AGC响应控制策略进行仿真评估,结果证明,该策略能够在连续稳定控制凝结水节流系统的同时,有效改善火电机组AGC考核指标和控制性能标准(control performance standard,CPS)考核指标,提高火电机组参与电网AGC调节的能力。     

适用于并联型有源电力滤波器的新型模糊控制

针对并联型有源电力滤波器的非线性控制问题,基于T-S模糊控制的方法,在统一功率因数的前提下,对单相并联型有源电力滤波器进行数学模型分析,并建立T-S模糊控制模型,在此基础上设计仅用四条模糊规则的模糊控制器.采用并行分布补偿的方法设计T-S模糊状态反馈控制器,通过稳定性的分析并将求解问题转化为线性优化问题,通过求解线性矩阵不等式,获得统一功率因数及谐波补偿的控制器状态反馈增益.仿真结果验证了所建模型及所设计控制器的正确性和有效性.     

基于鲸鱼优化算法的风力发电机组变桨模糊控制策略

由于风的变化性、随机性等因素,风电机组的输出功率处于不稳定的状态。当风速超过额定风速时,通过精确地调节桨距角,保证风电机组输出功率的稳定性。针对该问题,基于Matlab/Simulink仿真软件,搭建出风电机组变桨控制模型,设计了基于鲸鱼算法优化的模糊PID控制器。然而,模糊控制参数繁多,仅靠专家经验进行整定比较困难。因此,通过鲸鱼算法对模糊参数进行在线最优整定,很好地解决了风电机组的大滞后和非线性问题。通过对比分析PID控制器和模糊PID控制器的性能,仿真结果表明后者可以使功率快速趋于额定值,提高了系统的动态响应,并且可以精确调整桨距角。此外,模糊PID控制器最大限度减轻了变桨机构的疲劳,增加了风机的寿命。     

300 MW循环流化床机组协调控制智能PID设计

针对循环流化床机组的协调控制系统,采用遗传算法对多变量PID控制器参数进行优化。结合PID和模糊控制两者的优点,采用了一种模糊自适应PID控制方法,不断修正变负荷时的PID参数,实现PID参数的实时调整,并对机组协调控制系统的模型做了仿真研究。结果表明:采用这种方法的控制效果更佳。     

基于预给煤动态模型的直接指令平衡系统在火电厂协调控制中的应用

配置直吹式制粉系统的大容量火电机组存在如下问题:制粉系统迟延长、锅炉热惯性大;在自动发电控制(AGC)调节中负荷响应迟缓,动态跟随性差;滑压运行时汽压调节偏差大,系统可控性差。基于预给煤动态模型的直接指令平衡系统,利用锅炉预给煤模型和汽轮机前馈模型对机组负荷控制的动态调节分量与偏差修正分量实施解耦,利用汽压设定值模型与滑压段附加锅炉指令模型对滑压段汽压的动态调节过程进行解耦,对负荷与汽压调节进行分时调度。利用机组对象特性的特征参数,根据指令模型结构进行工程整定,直接指令平衡系统在浙江省内得到应用,提高了机组负荷跟随性能与动态调节精度。     

基于模糊自适应控制的变风量空调系统

针对变风量空捌系统非线性、时变和负荷经常变化等情况,常规PID控制方法难以有效地对其进行控制的问题,提出了基于模型参考的模糊自适应控制方案。并存MATLAB环境下进行了改变设定值的系统仿真实验。仿真结果证明,系统满足控制要求,模型参考模糊自适应控制方案是可行的。     

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。     

电力市场环境下含风电机组的环境经济调度模型及其仿真

电力市场环境下的传统经济调度不考虑环境补偿因素。文章在传统经济调度的基础上,考虑各机组和各种能源的环境成本,提出了火电机组名义环境补偿成本,用电方不需实际支付费用,发电方排污特性越好,火电机组的名义环境补偿成本越低;同时考虑了风电备用容量补偿成本,反映风电接入系统后火电热备用容量的变化;建立了电力市场环境下含风电机组的环境经济调度模型。基于Matlab优化工具箱,对一个包含2个火电机组和1个风电机组的系统进行优化仿真,结果表明：基于所提出的模型,环境友好的发电机组或能源将获得更大的调度权重。     

新型模糊控制有源滤波器移相调压补偿的研究

针对大功率晶闸管移相式电压调节器产生的谐波电流,提出适合于就地补偿的新型模糊控制有源电力滤波器(APF)方案,有效地解决了补偿电流检测及非线性控制问题.该方案对三相APF进行电路模型分析,基于并行分布补偿方式采用Takagi-Sugeno模糊控制方法,设计了模糊反馈控制器.在稳定性条件下求解线性矩阵不等式,得到补偿控制...     

基于输入输出反馈精确线性化的三相APF控制

将输入输出反馈精确线性化控制方法应用于三相有源电力滤波器非线性控制中。首先建立三相有源电力滤波器的仿射非线性系统模型,推导出了其输入输出反馈精确线性化非线性反馈控制律,实现三相并联型有源电力滤波器有功补偿电流和无功补偿电流的解耦控制器设计。最后使用Matlab进行仿真验证,仿真试验结果表明,该控制策略能较好地实现APF的解耦控制,具有较好的补偿特性,经该控制算法补偿,谐波畸变率限制在2%以下。     

三相有源电力滤波器的T-S模糊建模与控制

针对传统的PI调节器难以有效地控制三相并联型有源电力滤波器非线性的问题,基于T-S模糊控制的方法,对三相并联型有源电力滤波器进行数学模型分析,并建立T-S模糊控制模型.采用并行分布补偿的方法设计仅用4条模糊规则的模糊控制器T-S模糊控制器,将非线性问题线性化,通过稳定性的分析与证明,求解线性矩阵不等式,获得统一功率因数及谐波补偿控制器的状态反馈增益.仿真结果验证所建模型及所设计控制器的正确性和有效性.     

基于模型预测控制的电——气互联系统动态优化调度研究

在当前电气、天然气与人们生活密不可分的背景下,电—气互联综合能源系统(IPGES)的调度运行研究具有极其重要的价值和意义。目前电—气互联系统的运行策略大多基于日前概况设计,而负荷预测误差往往导致次优日前调度运行。针对这种情况,模型预测控制因为其实时性和鲁棒性的优点,在处理不确定性问题方面表现出卓越效果。本研究在长时间尺度上对日前调度进行了优化,并基于模型预测控制方法进行了实时在线优化调度。在日内调度中,采用卡尔曼滤波对负荷进行短期预测,并根据最新预测信息建立滚动优化和实时反馈校正模型以进行多时间尺度的调度。最后通过案例分析验证了该方法在动态优化调度电力系统和天然气系统组成的电—气互联系统中具有更好经济性和供需匹配性,并能有效应对负荷波动。     

基于增量式函数观测器的状态反馈在平凉4×300MW单元机组中的应用

单元机组被控对象本是非线性系统,本文在机理性数学模型的基础上,给出了其增量式观测器IFO-KΔAx的状态空间描述,并将基于。IFO-KΔx的状态反馈与常规PID控制相结合。采用状态反馈控制克服受控对象的时滞与惯性,提高控制系统的快速性和负荷适应能力,应用PID控制来保证受控对象的稳态指标。实践表明:IFO-KΔx对受控对象的数学模型要求不高,特别是应用于迟滞和惯性较大的受控对象时,所设计的观测器具有很好的鲁棒性。该控制方案应用于平凉电厂4X300MW单元机组的机炉协调及主汽温等控制系统中取得了优良的控制效果,其控制算法简单实用,且便于推广。     

带前馈补偿的主汽温DMC-PID串级控制策略

针对某发电厂300 MW机组的主汽温控制系统目前采用的比例-积分-微分(Proportion-integration-differentiation,PID)串级控制方式,因对象工艺繁杂、时间延迟大,且扰动影响因素多(负荷、压力、给水温度和流量),导致模型辨识复杂、控制手段实施难度大的问题,基于动态矩阵控制算法,提出一种带前馈补偿的主汽温度串级控制策略。现场应用表明:该方法在负荷不稳定时具有较好的控制效果。