基于机器学习的模块化多电平换流器的模型预测控制研究

模型预测控制器(model predictive controller, MPC)因可实现多目标优化控制被广泛应用在模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)领域,但随着子模块数量增加,MPC的在线计算量成几何级数增长。因此,提出了基于机器学习的MMC的模型预测控制方法,首先利用MPC-MMC仿真平台收集数据并对数据进行预处理,再进行神经网络训练得到神经网络-MPC(neural network-MPC, NN-MPC)。为了提高神经网络训练效率,采用随机森林来优化神经网络的初始权值和阈值,得到随机森林-神经网络-MPC(random forest-neural network-MPC, RF-NN-MPC),将其用来模拟MPC。仿真结果表明,RF-NN-MPC在学习效率和学习精度方面都优于NN-MPC,在保持了良好的控制效果的同时,使MPC-MMC不受子模块数量约束,在线计算量始终为1次。     

局部电网三相不平衡畸变电流补偿方法

在三相三线制局部低压配电网中,易出现电流畸变和三相不平衡情况,对设备运行及配电网安全造成不利影响。在采用有源电力滤波器（APF）进行谐波与三相不平衡综合补偿时,因传统[ip-iq]法无法有效消除二倍频分量,故补偿效果不甚理想。该文基于传统[ip-iq]方法提出了一种改进[ip-iq]法,得出了低通滤波器参数与APF补偿电流的定量关系,并据此进行了APF主要参数的设计。仿真与实验结果证明采用改进[ip-iq]法时,谐波与不平衡补偿的效果与低通滤波器的截止频率无关,保持了良好的稳定性,且提高了系统的响应速度。     

针对不平衡电网的谐波检测新方法

为解决不平衡电网中电压相位偏移及电流中存在不平衡分量对谐波检测造成的影响,利用二阶广义积分原理设计了一种适用于电网电压不平衡且可抗直流分量干扰的锁相环;其次,在传统d-q变换谐波检测法的基础上做出改进,利用对称分量法提取负序基波电流,经Park变换得到负序基波电流在正序坐标系下的交流分量,从而消除传统谐波检测方法在三相不平衡工况下对正序基波电流检测时的误差。经仿真验证分析,该方法能有效检测出不平衡电网中的谐波电流。     

方大特钢新2号高炉明特法渣处理自动化系统研究及优化

方大特钢科技股份有限公司新2号1 050 m3高炉采用高炉明特法渣处理工艺,其控制系统主要包括粒化供水泵控制系统、冷却塔冲渣水温控制系统、搅拢控制系统。本文采用数学模型及控制优化曲线对系统进行了研究及优化,重点对吸水井液位、冷却塔冲渣水温度控制、搅拢控制系统进行了数学建模,其中吸水井液位模型弥补了液位计故障时的检测空白,冲渣水温度控制模型和搅拢控制系统模型分别对冲渣水温度控制和渣量计算起到了很好的指导性作用。     

局部电网三相不平衡畸变电流补偿方法

在三相三线制局部低压配电网中,易出现电流畸变和三相不平衡情况,对设备运行及配电网安全造成不利影响。在采用有源电力滤波器（APF）进行谐波与三相不平衡综合补偿时,因传统[ip-iq]法无法有效消除二倍频分量,故补偿效果不甚理想。该文基于传统[ip-iq]方法提出了一种改进[ip-iq]法,得出了低通滤波器参数与APF补偿电流的定量关系,并据此进行了APF主要参数的设计。仿真与实验结果证明采用改进[ip-iq]法时,谐波与不平衡补偿的效果与低通滤波器的截止频率无关,保持了良好的稳定性,且提高了系统的响应速度。     

高炉槽下供料称量的优化控制算法

分析了高炉槽下供料工艺发展的趋势,指出了常规称量控制算法的不足。为提高控制精度,简化操作流程,提出了一整套优化控制算法——根据无分散称量时的焦炭称量特性提出“双提前量”控制算法并针对焦炭称量的称底值和提前量构建了自修正算法;构建了主、辅矿两侧实际放料值获取算法,并对设定值和误差采用按批分配的方式,同时对供料速度进行了优化。该算法在华菱涟源钢铁公司3200m^3高炉和南京钢铁联合公司2000m^3高炉应用后,取得了良好的控制效果。     

永磁同步电动机矢量控制系统仿真分析

在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink搭建了PMSM矢量控制系统仿真模型,系统采用速度、电流双闭环PI控制.该模型采用转子磁链定向控制实现解耦,逆变器模块采用电流滞环和空间电压矢量(SVPWM)两种不同的开关控制方案.仿真结果验证了转子磁链定向控制方法的有效性,同时对不同开关控制方案时系统的性能差异进行了比较分析.     

针对不平衡电网的谐波检测新方法

为解决不平衡电网中电压相位偏移及电流中存在不平衡分量对谐波检测造成的影响,利用二阶广义积分原理设计了一种适用于电网电压不平衡且可抗直流分量干扰的锁相环;其次,在传统d-q变换谐波检测法的基础上做出改进,利用对称分量法提取负序基波电流,经Park变换得到负序基波电流在正序坐标系下的交流分量,从而消除传统谐波检测方法在三相不平衡工况下对正序基波电流检测时的误差。经仿真验证分析,该方法能有效检测出不平衡电网中的谐波电流。     

LCL型SAPF的并联复合电流控制策略

针对传统控制器动态性能差、稳态跟踪精度不高、无法对变化的谐波电流进行实时调整的问题，提出一种基于LCL型有源电力滤波器的并联型复合电流控制策略。将模糊PI控制器和快速重复控制器结合，提高了系统的动态响应速度和稳态补偿精度，并给出了详细的设计方案。为了提高直流侧电容的稳压速度，对电容电压控制设计了模糊PI控制。最后仿真验证了该控制策略的有效性和优越性。