双积分控制策略研究及在单相并联APF中的应用

为了解决电压跟踪的快速实时问题,针对电压型逆变器提出了双积分控制。双积分控制在电压跟踪上只需要一个比较器及两个带重置功能积分器,其方法原理较简单有利于实际应用。为了扩展双积分控制的应用范围,设计了基于负载电流检测的前馈控制器将电压跟踪问题转换为电流跟踪问题。双积分控制可以应用于并联有源滤波器的设计,使并联滤波器的输出电流跟踪参考电流;由于积分器的作用,双积分控制亦可以抑制直流侧电压波动产生的干扰。但是双积分控制的信号输出频率不固定,延时环节的设计可使双积分控制输出信号的频率集中于一个高频范围,通过无源滤波器的设计进行滤除。双积分控制器控制精度高、动态响应迅速并且鲁棒性强。仿真实验结果验证了所提控制策略的有效性及可靠性。     

DC/AC变换器的混杂系统建模及预测控制

DC/AC变换器是典型的混杂系统,分析了变换器的动态特点和系统所受的约束及控制目标。在建模中为了考虑开关动态将PWM周期进行细分,通过引入逻辑变量来判断各个子区间的开关状态从而确定系统的动态演化方程。用混杂系统语言编辑工具HYSDEL对系统进行描述得到混合逻辑动态模型,基于模型设计预测控制器,通过在线求解对应的混合整数规划问题得到数值解。仿真结果验证了模型建立的正确性和控制器设计的有效性。     

三相APF的切换系统建模与二次最优控制

为提高三相有源电力滤波器(active power filter，APF)的动态控制性能，本文基于PWM原理提出一种三相APF的等效离散切换系统模型(equivalent discrete-time switched linear system，EDSLS)，经平衡流形邻域线性化后得到其线性离散系统模型(linear equivalent discrete-time switched linear system，LEDSLS)，最后针对该模型设计了能够实时跟踪补偿指令电流的二次线性最优控制器。该控制器以PWM占空比为控制量，物理意义明确，易于工程实现，并具有潜在的应用价值。仿真结果证明了该系统模型的正确性，设计的控制器可有效提高三相APF的动态性能。     

基于线性回归和MLP神经网络的招标采购预测模型

针对线性回归和多层感知器(multi-layer perceptron,MLP)神经网络的理论与运用方法进行研究,利用SPSS软件搭建线性回归模型和MLP神经网络预测模型,通过招标采购实际预测算例,引入平均相对误差和标准误差两种指标对模型的预测精度进行比对。结果表明,对于产品价格和原材料价格大致呈线性关系的变电设备,两种模型预测精度无明显差别,在招标采购价格预测实际应用中均具有一定的参考价值。     

基于随机过程理论的复合绝缘子供应商竞标行为评估方法

针对复合绝缘子供应商生产特点,基于随机过程理论对复合绝缘子生产过程出现的独立随机状态进行统计,并采用其特高压绝缘子生产驻场监造取得数据进行统计,计算以工程为周期和以时间为周期的单层生产线统计方法,给出周期内正常生产状态和其他状态概率分布。在此基础上利用不同状态分布与正常生产状态的Cascade模型之间的关系,将生产规模进行马尔科夫链分层计算,分层原则是相互状态之间需要独立。根据浴盆曲线的分布规律定义磨合期利润损失和低价中标利润损失,通过其浴盆曲线的失效模式计算得出供应商利润状态,进而评估在其招标活动具备的竞争性质。     

基于切换系统的三相APF建模与H∞控制

为研究具有典型混杂动态特性的三相APF高性能控制问题,首先基于PWM调制原理将三相APF的混杂系统模型转化为包含切换开关动态的线性系统,经在平衡流形邻域近似线性化后得到以脉宽为输入函数的线性等效离散系统,最后对该线性离散系统设计了满足一定干扰抑制指标并能实时跟踪补偿指令电流的H∞控制器.该控制器以PWM脉宽作为控制量,避免了以往对周期平均模型进行控制器设计时的等效占空比环节,物理意义清晰,设计更加合理,在工程应用中易于实现,具有潜在的应用价值.仿真结果验证了所提系统模型和控制器设计方法的正确性和有效性.     

基于燃料电池的电能质量控制器设计

为从负载侧解决电能质量问题,本文提出了一种电能质量控制器.该装置将统一电能质量控制器与燃料电池结合,力图扩展统一电能质量控制器的补偿范围.该拓扑结构有利于装置的小型化,供能的多元化以及电网的绿化.燃料电池与超级电容结合的三端双向变换器用以维持直流侧电容电压的稳定.针对系统电压畸变且含多重零点,设计了一种简单实用的参考电压电流检测方法.依据参考信号对串并联逆变器分别采用双积分控制与单周电流控制,使输出补偿电压电流快速精确跟踪参考信号.单周电流控制主要由比较器和RS触发器构成,其输出驱动信号的频率固定,有利于无源滤波器设计及实际应用.仿真结果验证了该装置设计的合理性、可靠性及有效性.     

基于切换线性系统的单相有源电力滤波器的建模与控制

为研究具有典型混杂动态特性的单相有源电力滤波器(single phase active power filter，SPAPF)的高性能控制问题，作者采用脉宽调制技术将包含SPAPF的混杂系统模型转化为包含切换开关的线性系统模型，通过在平衡流形邻域对其进行近似线性化得到了以脉宽为输入函数的线性离散系统，并为该系统设计了能够实时跟踪补偿指令电流的线性二次最优数字控制器。该控制器以脉宽为控制量，物理意义清晰、设计思路合理、易于在工程中实现。仿真结果验证了上述系统模型和控制器的正确性和有效性。     

基于Lyapunov函数的非线性励磁控制器设计

针对单机无穷大电力系统,将Lyapunov(李亚普诺夫)稳定性理论应用于电力系统的非线性励磁控制,提出了一种实用的发电机非线性优化鲁棒励磁控制律.仿真结果表明,设计的励磁控制器不仅可提高系统的鲁棒性,抑制干扰对系统的影响,而且提高了励磁控制系统的反应速度,改善了电力系统的动态性能.     

单相UPQC的逆系统解耦控制器设计

单相统一电能质量调节器(single-phase unified power quality conditioner,SPUPQC)是一个强耦合的多输入多输出非线性系统.本文在平衡流形重构系统模型,基于逆系统方法对重构后的系统构造解耦的伪线性系统.针对该伪线性系统采用线性二次型调节器(LQR)设计了满足一定性能指标的控制器.该控制策略有良好的动态响应与补偿效果并有一定的实用价值.仿真实验证明了该控制器设计的可靠性与有效性.