基于模型预测控制的MMC-HVDC系统控制策略研究

为提高基于模块化多电平换流器的直流输电系统(MMC-HVDC)电流内环的动态响应速度,提出了一种MMC-HVDC系统的模型预测控制(Model predictive control, MPC)方法。该方法通过预测模型、反馈校正和滚动优化得到最优的电压控制量,克服了传统双闭环控制PI参数整定困难和动态响应慢的问题。针对外环PI控制器参数对系统参数敏感的问题,对PI控制器参数进行了自适应调整,根据控制器的输入偏差和输出的大小来调整PI参数,提高了控制器的鲁棒性。针对子模块电容的均压问题,采用了基于排序法的最近电平调制(NLM)均压调制算法,有效地实现了子模块电容电压的平衡。最后,通过Matlab/Simulink平台搭建了5电平的MMC-HVDC系统仿真模型。仿真结果表明了该控制策略的有效性和可行性。     

电气化铁路接触网定位器坡度动态视觉测量方法研究

定位器坡度是电气化铁路接触网重要参数,其大小不仅影响弓网受流质量,还关系列车行驶安全。随着铁路运营里程增加和线路日益繁忙,对定位器坡度检测效率和精度的要求随之提高。如何在高速动态条件下,自动精确获取定位器坡度信息,成为接触网运营维护面临的重要难题。针对定位器坡度动态测量实际需要,提出采用双目立体视觉测量技术,对定位器坡度进行车载动态检测。系统介绍了双目立体视觉测量技术进行定位器坡度测量原理,详细推导了测量计算方法,建立了定位器坡度动态测量模型。基于此,研制定位器坡度检测装置,并进行现场动态测量试验,与人工静态测量值相比,最大偏差为0.28°。试验结果表明,测量方法切实可行,为该项技术应用于电气化铁路接触网定位器车载动态测量提供了试验基础。     

弓网燃弧检测装置定标及其最小功率密度测量

针对为了燃弧检测装置的准确标定,搭建了一套燃弧检测装置定标实验平台,采用替代法对燃弧检测装置进行了光谱响应度的标定与最小功率密度的测量,分析了不确定度对实验数据进行运算分析,得到了对应波段的光谱响应度,通过细分法与等效面积方法相结合得到了250 nm~270 nm波段内燃弧检测装置的最小功率密度,并综合分析光谱响应度、最小功率密度、滤光片光谱透过率之间的关系,发现在滤光片透过率较高的波段内,燃弧检测装置的最小功率密度较小(即燃弧检测装置的灵敏度较好),最后对实验不确定度进行统计得到实验组合不确定度约为3.06%。燃弧检测装置的准确标定对于弓网维护提供实际指导意义,为后续的牵引供电系统检测进一步研究奠定基础。