电磁反力式混合型主动悬架最优控制研究

基于最优控制方法,研究一种同时含有被动和主动结构的新型主动悬架。在这种悬架中,电磁反力作动器产生主动控制力,而且只作用在非簧载质量上。以某车型1/4两自由度模型为研究对象,建立路面随机输入模型。应用最优控制理论设计了混合型主动悬架的LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器,使用matlab/Simulink建立悬架模型进行仿真。与被动悬架的仿真对比表明该悬架系统能较好地改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性,同时改善车辆在低频区的轮胎触地性。     

基于改进QPSO算法的主动配电网削峰填谷策略研究

相较于传统配电网,主动配电网具有分布式电源利用率高、网损低、可控性强等特点,其优化运行为典型的多目标优化问题。文中同时考虑储能系统削峰填谷在平滑负荷曲线和分布式电源运行经济性两方面的性能,建立了典型主动配电网多目标优化模型;考虑该模型具有多维非线性特点,提出了一种基于量子粒子群(QPSO)的改进算法,利用量子理论中的量子行为和概率表达特性,在算法的全局寻优能力和种群多样性方面得到明显提升。最后,算例分析验证了该方法的可行性。     

主动配电网的全寿命周期分布式电源规划问题研究

主动配电网(Active Distribution Network,ADN)的源荷强不确定性加剧了其电源规划的难度。文章基于ADN的灵活管控特性提出了考虑主动管理模式的分布式电源多目标双层规划模型。上层模型以最小化系统电源侧的全寿命周期成本为目标,从而确定DG的安装配置方案;而下层则以最小化DG有功出力切除量为目标,通过采用主动管理中的DG出力控制、有载变压器分接头调节以及无功补偿装置调节等方式实现DG运行优化。利用带自适应变异的改进粒子群(IPSO)算法对上下层模型进行求解,提高了算法的求解速度并有效得到全局最优解。同时,通过对IEEE 33节点系统进行仿真分析,验证了所构建模型的合理性。     

采用“分区+搜索”模式的大电网最优解列断面搜索方法*

针对大电网受到大扰动失稳后失步崩溃前应及时进行解列的问题,提出一种"分区+搜索"模式的最优解列断面搜索方法。该方法首先选择扰动前后各节点电压幅值和相角的变化量作为特征量,采用模糊C均值聚类算法将电网结构分为稳定区域、扰动区域和解列区域。然后以最小潮流冲击为目标函数,采用Edmonds-Karp算法和Dijkstra算法在解列区域求解出最优解列断面。该方法不需要对电网结构进行化简计算,且计算复杂度较低,可以在线获得最优解列断面。通过对IEEE 118节点系统和某实际大电网系统进行仿真计算,并与现有方法进行对比,证明了该方法的有效性和快速性。     

基于低频时码技术的主动授时智能电能表设计

为解决运行智能电能表时钟不准的问题,设计了一款基于低频时码技术的主动授时智能电能表,在电能表上增加低频时码接收芯片,在电能表上电时或按照设定的时间间隔定时接收低频时码授时信号,将解码后的标准时间写入电能表,实现时钟自动校准.     

基于粒子群优化的SMES-FCL组合装置的研究

在现代电力系统中,随着电网规模的增大,配电网的安全与可靠性问题日益突出。当系统发生短路故障时,短路电流远远大于线路正常运行时的额定电流,对配电网的运行带来了极大的危害。为了有效地限制短路电流,本文提出了基于电压源型变流器的SMES-FCL结构以及该结构的控制策略。其中,超导磁储能系统 (SMES) 拥有很高的功率密度,用于平抑系统中的功率波动。故障限流器 (FCL) 与SMES共享一个超导磁体,用于削弱故障线路上的短路电流。最后运用改进的粒子群算法和层次分析法,实现了对SMES-FCL组合装置的参数优化。仿真结果表明,本文提出的SMES-FCL组合装置的控制策略在简化控制结构的情况下,能够削弱系统中短路电流,并对另一系统的功率波动进行有效的平抑,实现了配电网的主动保护。     

主动配电网多源协同三层优化调度

合理协同各类并网间歇性能源、储能装置、柔性负荷等可调资源,是实现主动配电网优化调度的有效途径。在设置各类能源调度顺序及分段开关控制方案的前提下,从环境、运行、经济三个层面,构建主动配电网多源协同三层优化调度模型,并运用一种融有蛙跳算法、遗传算法核心思想的改进人群搜索算法求解该模型。仿真结果表明多源协同优化调度可有效提升可再生能源消纳率、平稳负荷波动、降低网络损耗、提高用户体验,由此证明该优化方案的合理性及优越性。     

一种稳健的窄带反馈型主动噪声控制系统

传统窄带反馈型主动噪声控制系统采用并型自适应滤波器结构,用于合成参考信号时,仍存在参考信号合成质量较差、 滤波器权值的初值设置难度高、应对非平稳窄带噪声的能力不足等问题。 为解决以上问题,通过引入高效的串并型自适应滤波 器结构来合成参考信号,提出新型的窄带反馈型主动噪声控制系统,改善参考信号合成质量,进而提升系统的整体降噪性能。 新型系统不仅有效解决了传统系统存在的参考信号合成质量较差的问题,还降低了滤波器权值的初值设置复杂度,同时还提升 了系统应对非平稳窄带噪声的能力。 实验结果表明,新型系统较传统系统的前后两部分的降噪量分别提升了 7. 89 和 9. 18 dB。 仿真和实验结果共同验证了提出的系统较传统系统具有更强的稳健性和降噪性能。     

汽油颗粒捕集器(GPF)累碳及再生状态研究

为满足国Ⅵb排放法规,以某款配置颗粒捕集器(gasoline particle filter,GPF)的汽油机为研究对象,通过建立试验方法,研究了该款动力总成下的整车冷启动累碳水平,分析了城市工况、郊区工况、高速工况下的累碳水平,以及在主动再生和服务再生条件下的碳模型和功能情况.试验结果表明,对缸内直喷汽油机而言,冷启动是碳累积的主要工况,且累碳模型误差控制在30％以内,高速工况可以减少碳量累积;主动再生工况实际烧碳速率快,不存在颗粒捕集器堵塞的风险;标定结果显示,驻车怠速转速在3700 r/min时,即保证了积碳量在合理的时间内烧完,同时还能符合模型偏差要求.     

主动预燃室式直喷汽油机稀薄燃烧性能研究

为明晰不同点火方式对汽油机稀薄燃烧特性的影响规律,在一款排量为0.5L的研究型单缸机上试验研究了传统火花塞和主动预燃室两种不同点火方式下发动机燃烧及排放特性,探索主动预燃室拓展稀薄燃烧极限的多种影响因素。研究结果表明,稀薄燃烧可有效降低油耗,提高发动机热效率。传统点火线圈的稀燃极限处于过量空气系数1.5附近,最高指示热效率为45.0%,而采用主动预燃室系统后,稀燃极限可进一步拓展,过量空气系数可达2.0,指示热效率提升至46.5%,氮氧化物排放比采用传统火花塞点火技术时降低约88%;主动预燃室匹配高压缩比14.80的燃烧系统,可进一步拓展稀燃极限至过量空气系数2.1,指示热效率可达48.0%,氮氧化物排放继续降低,在过量空气系数采用2.1时NOx排放最低可达58×10-6。