考虑尾流效应的风电场有功功率控制策略研究

随着大型风电场的快速发展,由于尾流效应造成的风电场能量损失成为重要的问题。本文考虑风电场内的尾流效应,提出了优化的有功功率和桨距角曲线以降低独立机组的能量损失,从而达到风电场的总有功功率提升的目的。同时,通过挖掘风电机组有功出力和尾流效应的关系,给出基于有功控制的尾流优化方法,建立了风电场有功出力优化模型。最后,基于某风电场的实际数据建立仿真模型来检验控制策略的有效性,并引入传统单机MPPT方案进行比对,结果证明提出的新型控制策略大大提高了整个风电场的有功功率,并且计算量小,优化方法简单,具有一定的工程应用价值。     

单相光伏并网逆变器网压滑模预测前馈控制

为快速准确补偿单相配电网末端的非理想网压对单相光伏并网逆变器并网电流的影响,并对谐振频率处电流环延时进行超前补偿,提出一种基于滑模预测控制的网压前馈控制策略。本文将融合了参考轨迹预测、在线校正的滑模预测控制器的输出量与网压动态预测模型前馈量共同拟合,作为新的网压预测输出,并在滑模预测控制器设计中引入改进型延时复合控制谐振器,以简化谐波预测器设计与数字化实现。在5 kW实验样机上实现此设计方案,并通过实验结果验证所提控制策略的正确性及有效性。     

增量处理双隐层BP神经网络风电功率预测模型

风电场功率预测现有模型一般采用基于批量训练方式的单隐层BP神经网络,针对该模型易陷入局部极小及预测精度较低等缺点,结合风电场功率预测数据量大及不确定性大的特点,建立一种基于增量处理方式的双隐层BP神经网络模型,具有预测精度高、较好跟踪功率波动、运算速度快、不易陷入局部极小等优点;目前预测模型一般使用线性归一化方法对神经网络输入输出参数进行处理,基于风电场功率数据取值分布不均匀的特点,提出一种新的非线性归一化方法,实例证明,该方法可有效提高预测精度,尤其是较高功率值和较低功率值预测效果更佳。     

基于机组动态分类的风电场有功控制策略研究

提出一种基于机组动态分类的风电场有功控制策略,该方法首先根据风力发电机组的运行状态和预测功率等信息对机组进行动态分类,然后根据功率控制目标和机组情况建立有功控制优化模型,计算可控机组的期望输出功率,最后将有功控制目标下达到机组控制器执行,从而实现整个风电场有功控制。以华北地区某风电场为例进行仿真测试,结果表明控制策略的可行性和有效性。     

基于EVMD和布谷鸟算法的短期风功率区间预测

为提高短期风功率预测精度和预测的可控性,提出一种基于能量差优化变分模态分解和布谷鸟优化组合神经网络的短期风功率预测模型。采用能量差优化变分模态分解（EVMD）的模态数,将EVMD用于短期风功率分解,基于EVMD分解序列的不同模态特点,对非线性序列采用布谷鸟优化反向传播神经网络（CS-BPNN）,对平稳序列采用自回归滑动平均模型（ARMA）,并重构加权得到点预测值,并基于EVMD分解所丢失的序列信息构建核密度估计,在点预测模型的基础上,进行风功率的区间预测。将所提预测方法用于澳大利亚风电场的实际算例,实验结果表明,该方法可提高短期风功率预测的准确性。     

基于偏航尾流模型的风电场功率协同优化研究

为减小风电场尾流效应的影响,提升风电场整体发电量,提出一种基于偏航尾流模型的风电场功率协同优化方法。首先建立风电场偏航尾流模型,该模型包括用于计算单机组尾流速度分布的Jensen-Gaussian尾流模型、尾流偏转模型及多机组尾流叠加模型,对各机组风轮前来流风速进行求解;再根据来流风速计算风电场输出功率,并以风电场整体输出功率最大为优化目标,利用拟牛顿算法协同优化各机组轴向诱导因子和偏航角度。以4行4列方形布置的16台NREL-5 MW风电机组为对象进行仿真研究。结果表明,所提出的基于偏航尾流模型的风电场功率协同优化方法能显著提升风电场整体输出功率。     

用于风功率平抑的SOEC系统功率控制策略

为了平抑风电场输出功率波动,考虑到固体氧化物电解池(SOEC)电解水制氢的高效率特性,基于实际数据构建千瓦级SOEC电堆模型并验证了模型精度。针对SOEC系统的非线性和时滞特性,提出一种基于模型预测的功率控制策略,用于平抑风电场输出功率波动。根据某15 MW风电场运行数据,采用集合经验模态分解方法,提出一种风电场输出功率分解方法,获得SOEC系统的充电功率指令并进行仿真验证。结果表明：基于模型预测的SOEC系统功率控制效果很好,可以实现充电功率指令的跟随变化,且平均绝对百分比误差为1.674%,平抑风功率波动效果的准确性较高。     

考虑疲劳均衡的海上风电场主动尾流控制研究

海上风电场运行维护成本高,而其尾流效应影响更加突出,不但会影响风电场的发电效率,还会增大风电场内机组的疲劳载荷,增加运维成本。文章针对基于疲劳均匀的海上风电场主动尾流控制展开研究,通过GH-Bladed软件计算建立了风电机组在典型控制工况下关键零部件的疲劳损伤量数据库。其中的工况包括最大功率追踪、桨距角控制和偏航控制3种,并引用了量子粒子群算法,通过变桨和偏航两种方法进行优化控制,以实现海上风电场发电量提升和风电机组疲劳均匀的多目标主动尾流优化控制策略,降低海上风电场运维成本。仿真结果表明了所提出控制方法的可行性。     

基于集合经验模态分解和相关向量机的风电功率实时预测研究

由于风电功率时间序列的非线性非平稳性特征,将一种基于集合经验模态分解(EEMD)和相关向量机(RVM)的预测模型引入到风电功率实时预测中。首先对风电功率时间序列采用集合经验模态分解,降低序列的非平稳性;其次对各子序列建立相关向量机预测模型;最后将得到的各子序列预测结果叠加就得到最终的功率预测值。利用该方法对吉林省某风电场进行功率预测,研究表明,该文所提出的预测模型能有效地提高预测精度,对工程有较高的利用价值。     

基于机组分类的风电场有功功率控制策略研究

提出一种基于机组分类的有功功率控制策略,即根据风电场内每台机组的实时运行状态和下一控制周期的功率概率性预测结果对机组分类,按不同类型风电机组升降功率能力的不同,依次对每类机组进行控制,从而提高风电场有功功率输出的准确性和响应速度。通过与基于平均分配算法的风电场有功功率控制策略进行控制效果对比,验证该控制策略的有效性与合理性。     

A robust control strategy for combining DCV control with economizer control

Combining demand controlled ventilation (DCV) control and economizer control achieves acceptable and even better indoor air quality with minimum coil energy consumption. The control instability during the transition processes between different control modes are among the major difficulties faced when utilizing economizer control and when combining DCV control with economizer control in applications. A robust control strategy, using “freezing”, gain scheduling, integral term reset and feedback transition control for different transition processes, is developed for addressing these problems. They are evaluated on an air handling unit (AHU) using various simulation tests. The test results demonstrate that the robust control strategy allows stable and robust AHU control.     

基于有限控制集模型预测的逆变器控制算法

有限控制集模型预测控制是一种变流器优化控制算法,具有动态响应快、无须解耦运算和安装PWM调制器等优点,被广泛应用于光伏并网逆变器。该算法在一个控制周期内须对逆变器多个开关状态的电流、电压预测值和优化目标函数进行计算,导致处理时间较长。文章提出一种简化的基于有限控制集模型预测的光伏逆变器控制算法,将优化目标函数的电流矢量等效替换为电压矢量。由于目标函数电压矢量的测量和计算比电流矢量更方便,该简化的控制算法可有效提高系统的响应速度。仿真及实验结果表明,该简化的控制算法能有效改善光伏逆变器的动态性能。     

模糊控制在直接转矩控制系统中的应用研究

通过实例介绍了模糊控制以及复合模糊控制在直接转矩控制系统中的应用,并以永磁同步电机的模糊控制为例进行了仿真验证,提出了有待进一步解决的问题和发展前景。     

GK1型机车无线遥控微机控制系统

为GK1型机车开发的无线遥控微机控制系统主要由无线遥控器、主控制器、燃油计量系统、面板显示器组成。软件采用模块化结构设计方法,实现了对机车运行特别是恒速运行的专家模糊控制。系统有自动运转、无级遥控、原有操作三种操作方式,增加了加速防空转、保压发车、故障诊断显示、数据记录等实用功能,并能准确进行燃油消耗的计量。系统装车运用后,效果良好。     

基于PC104的控制系统在机车加油控制台的应用

以机车加油控制台为例,系统地叙述了基于PC104总线的加油控制台的系统硬件组成,并介绍了C Builder对硬件的编程。     

An adaptive control scheme for speed control of diesel drivenpower-plants

The performance of an incremental Clarke-Gawthrop adaptive control scheme, suitable for a diesel-engine prime mover, is described. The controller uses a predictor that is derived from explicit estimates of the plant deadtime and time constants. Its performance under speed reference changes and load disturbances has been compared to that of a fixed, tuned proportional-integral (PI) controller. The algorithm is found to operate satisfactorily under different values of droop without any additional complexity of computation being incurred. However, the improvement in plant response due to the adaptive algorithm is somewhat reduced at high droops. The effective improvement due to adaptation is also seen to be reduced under `cold oil' conditions. However, even under such conditions, it is possible to obtain improved response as compared to the PI controller     

Reactive power control of wind farms for voltage control applications

In the last few years, there is a strong trend towards decentralised production and supply, leading to a situation where a growing number of small and medium size producers will be connected to energy networks. But at the same time, the power quality of the generation must be ensured and this means that the electrical parameters of the distribution network have to be maintained within their upper and lower limits. Therefore, new problems related to the management and operation of energy transfer and distribution and to the efficient distribution of renewable energy in the grids are actually arising. Hence, it is reasonable to think that dispersed generation (wind energy generation in this paper) should start to take part in the control of electric variables, and in particular, in reactive power control which is directly related to the voltage level control of distribution networks. This paper presents a control strategy developed for the reactive power regulation of wind farms made up with double fed induction generators, in order to contribute to the voltage regulation of the electrical grid to which farms are connected.     

基于模糊控制的风电机组独立变桨距控制

在额定风速以上时,通常采用变桨距控制技术调节大型风电机组来稳定其输出功率.由于风力发电系统的数学模型具有高度非线性、多变量、强耦合的特点,风速又具有多变性,因此文章在分析传统的PID变桨距控制技术优缺点的基础上,提出了基于三维模糊自适应PID控制的独立变桨距控制技术,并且引入风速的模糊前馈控制技术.对1 MW风电机组进行仿真,结果表明,在额定风速以上时,该方法不仅能稳定风电机组的输出功率,而且可以减小桨叶的拍打振动.     

Bit pressure control during drilling operation using engineering process control

Proper well control is one of the most important challenges during drilling operations in the oil and gas industry. Engineering Process Control is employed to control bit pressure in the present study. As the main innovation in this study, the reference tracking scenario is utilized for the first time to find the extent to which the controllers can track bit pressure by modifying the reference pressure of different formations in the course of the drilling operation. Overall, the model reference adaptive control is shown to perform better in controlling bit pressure according to some features including the process output tracking criteria, control effort, controller tracking error, and cost functions, in comparison to other controllers.