一种变电站火灾救援机器人

<正>近日,国家知识产权局公布专利"一种变电站火灾救援机器人",申请人为安徽扫宝智能科技有限公司。本发明包括履带行走装置、轮式行走装置、电动转台、delta并联机构和灭火装置;轮式行走装置数量为四,且轮式行走装置分别对称布置在履带行走装置左右两侧,电动转台位于履带行走装置上端中心位置处,且电动转台与履带行走装置固连,delta并联机构位于电动转台与灭火     

基于递归反演方法的电子节气门非线性控制

针对电子节气门的非线性和传统PID控制器的不足,提出一种基于递归Backstepping方法的控制策略,以节气门位置跟踪为控制对象,对电子节气门的结构进行了分析,建立了电子节气门的数学模型,以Lyapunov稳定性理论为基础,设计了Backstepping控制器。为了比较不同控制策略对电子节气门的控制效果,进行了PID和Backstepping两种控制策略的仿真实验,并分别采用阶跃、斜坡和正弦波作为目标信号完成跟踪控制仿真,仿真结果表明,Backstepping控制具有良好的动态特性,阶跃响应时间小于100 ms,控制效果明显优于PID,该控制能有效解决时变非线性系统的快速响应与超调量偏大两者矛盾的问题。     

RTDS在电力系统稳定控制研究中的应用

介绍了加拿大开发的实时数字仿真器(RTDS),简述了基于RTDS的系统模型搭建,并举例进行了模型搭建的说明.阐述了RTDS在电力系统稳定控制研究中的应用,认为RTDS可用于实现对目前各类稳定与控制分析的有效模拟.这种稳定控制系统的仿真,相当于利用RTDS仿真模拟了电力工程中的稳定控制装置和系统,非常有利于教学和实现对稳定控制装置算法的模拟、精细仿真研究和算法性能验证.最后,用一个失步解列和低频减栽的例子对基于RTDS仿真及其有效性进行了必要的说明.     

深海底机器人行走防滑控制

通过深入分析海底泥土力学特性,根据机器人本身的结构特点和物理学原理,在进行有利于简化问题分析与研究的假设后,建立深海作业机器人的动力学模型和液压驱动系统模型。分析了履带防滑控制原理,揭示了滑转率与附着条件的关系,综合深海作业机器人模型建立了以滑转率控制为目标的防滑控制系统。利用趋近律方法削弱滑模变结构控制固有的抖振现象。应用基于附着系数和滑转率曲线形状的辨识方法可以通过马达转矩和履带角加速度得到最佳滑转率值。通过仿真结果表明,控制系统能够根据不同的海底行走情况预测最佳滑转率并将实际滑转率控制在最佳值附近,同时驱动力矩的变化也比较平稳,能够保证深海机器人行走过程的安全性要求。     

深海履带机器人的局部避障规划研究

针对深海履带机器人的动态,复杂的工作环境,提出了基于遗传模糊算法的机器人的局部避障规划方法。该算法利用遗传算法对模糊控制器的控制规则进行在线自动提取和优化,并提出了一种用于评价规则有效性的适应度函数和自适应变异算子,实现履带机器人的局部避障,且能够满足深海履带机器人局部路径规划的实时性要求。仿真试验结果表明了该算法的有效性。     

基于ESO-Backstepping的直流微电网母线电压稳定控制

针对微电网中存在的非线性和参数变化等问题,为提高微电网直流母线电压控制的稳定性,提出了一种ESO与Backstepping相结合的控制方案。采用ESO观测系统的非线性及参数变化,采用Backstepping方法设计控制器,在补偿系统非线性和参数变化的同时保证系统的稳定性。并将所提的ESO-Backstepping控制方法与经典PID、Backstepping控制方法进行对比。仿真结果表明ESO-Backstepping控制方法在微电网非线性系统参数发生变化的情况下,仍可实现对直流母线电压的稳定控制,方法简单有效、稳定性好、鲁棒性强。     

基于混合逻辑动态的过程控制实验装置故障检测

通过将故障表示为二进制变量建立混合逻辑动态故障模型,利用滚动时域估计（MHE）方法将故障检测问题转化为混杂预测控制问题。将基于MHE的故障检测方法用于三容水箱过程实验装置进行故障检测仿真研究,建立了实验装置在执行器部件故障下的混合逻辑动态（MLD）模型,研究了利用MHE对实验装置进行状态估计和故障检测的方法。对其中产生的混合整数二次规划问题则利用改进的离散微粒群（DPSO）算法进行求解。控制结果和故障检测结果表明了本文算法的有效性,更有助于对预测控制算法和故障检测技术的理解与应用。     

基于RTLAB的柔性配电网控制装置测试技术研究

本文对柔性配电网深入研究,目的是使所研究的控制装置根据所提理论而建立的仿真模型在不同工况不同控制策略下,都能使系统稳定运行,满足项目控制装置测试基础需求,并在RTLAB仿真软件平台上建立仿真进行仿真验证。本文首先根据项目研究对柔性配电网的总体架构进行分析介绍,并对总体方案的各个组成部分与各模块参数进行详细介绍,然后对监控装置和保护系统进行归纳介绍,对部分控制技术和部分仿真参数简要进行说明,研究在各种控制技术下仿真的情况。最后对不同控制策略的原理和对交直流控制技术原理进行研究,并对交流微网的并网仿真进行分析验证,并建立系统模型,通过不同策略下进行仿真实验验证,证明该控制装置符合技术需求,满足工程实际的要求。     

功率算法对电网安全稳定控制装置逻辑判断的影响

针对国内不同制造商的高压交流电网安全稳定控制装置/系统的功率算法存在差异的现象,本文研究了相功率算法和线功率算法的原理,言明了安全稳定控制装置/系统对电网安全和稳定的重要作用,并举例分析功率算法对稳控装置逻辑判断的影响。本文重点分析了安全稳定控制装置选择相功率算法或线功率算法的前提和应用场景,以防因为错误选用功率算法而出现的不正确动作行为。     

PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术在SVC控制系统仿真建模中的应用

基于MATLAB/Simulink与PSCAD/EMTDC接口元件,提出了一种应用PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术搭建详细静止无功补偿器(SVC)控制系统仿真模型的方法,其中控制系统的核心部件电压、无功功率调节器模型采用实际SVC控制装置算法.对控制系统模型在SVC动模试验系统的PSCAD/EMTDC模型中进行了仿真计算.仿真数据与实际SVC控制装置动模试验录波文件的比较结果表明:控制模型的补偿特性和动态响应性能与实际装置基本一致,证明了仿真建模方法的可行性和仿真模型的正确性.     

基于多级自校验和多重切换的自适应相量算法

配电网同步相量测量装置可以大幅提升配电网的可测、可观、可控水平,可以解决大规模分布式电源和柔性负荷接入后现代配电网所面临的巨大挑战,促进配电网转型升级。本文提出了基于多级自校验和多重切换的自适应相量算法。在多级校验方面,提出了基于多级自校验识别稳态、动态和暂态3种模式,并设计了适应3种状态的算法。在多重切换方面,提出了通过校验算法、传感器类型、采样率、窗函数类型、数据窗长度和相量算法的多重自切换,以满足同步相量测量装置性能的要求。为进一步验证本文所提算法的优越性能,在仿真软件上进行了仿真测试分析,结果表明所提算法能满足实际应用要求。     

一种新型的FACTS控制设备实验与性能测试平台

本文构建了一种新型的FACTS控制装置实验与性能测试平台。以可控串补(TCSC)的接入为例,该仿真平台由TCSC控制装置与电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)接口而成。仿真平台用机电暂态模型对大电网建模,用电磁暂态模型对TCSC及其所在的线路建模,通过物理接口箱将TCSC控制装置接入到仿真平台。TCSC控制装置采集功率放大器的输出,根据内置的控制策略发出TCSC的控制信号。ADPSS根据接收的控制信号控制晶闸管模型的状态。该仿真平台不需要对大电网进行任何等值就可以研究FACTS接入后对电力系统的影响。本文给出了TCSC的阻抗控制、潮流控制及阻尼功率振荡控制的实验结果。实验结果表明,本文构建的实时仿真平台是有效的,可以用于研究FACTS装置对电力系统的影响及检测FACTS控制设备的性能。     

国家电网仿真中心动模实验室建设及继电保护试验研究

作为电力系统模拟研究领域成熟和重要的技术手段,物理动模试验具有实证性强、技术成熟、仿真结果准确可靠等技术特点,在系统运行特性研究、事故分析、继电保护装置、发电机励磁调节器、系统安全稳定控制装置等的试验研究方面发挥了重要作用。动模实验室作为国家电网仿真中心的重要组成部分之一,将在设备的规模、模拟元件的参数、模拟元件多样性、控制水平、组模水平等方面实现大规模改进。该文对国家电网仿真中心电力系统动模实验室的建设内容和承担的主要试验工作进行详细描述。并详细阐述我国对电力系统继电保护装置动模试验的要求。介绍继电保护装置动模试验模型及继电保护装置的检测方法和项目,并对已进行过的继电保护装置动模试验情况进行总结。     

TCR+FC型静止无功补偿装置的研究

晶闸管控制电抗器+固定滤波器(TCR+FC)型静止无功补偿(SVC)装置在提高电网电能质量上得到大量应用.简要叙述了TCR+FC型SVC装置的工作原理,采用基于瞬时无功理论的控制算法,构建仿真模型进行研究.最后在样机上进行了试验,试验结果表明算法准确、迅速、有效.     

基于柔性环网控制装置的10 kV配电网运行方式

以4端口柔性环网控制装置为例,系统地分析了柔性环网控制装置在10 k V交流配电网中的组网方式和运行控制策略,并进行了系统仿真。在仿真过程中,为了解决复杂电力电子装置在电力系统大时间尺度仿真时速度较慢的问题,采用了一种柔性环网控制装置的简化模型。研究和仿真结果表明,柔性环网控制装置的应用有助于提高配电网的性能,如能够实现交流配电线路的闭环运行、对潮流的优化控制、系统故障时不停电负荷转移、对负荷的就地无功补偿和降低系统备用容量。     

开关磁阻电机自适应智能控制算法研究

基于开关磁阻电机原理,对智能控制算法在开关磁阻电机中的应用进行研究和改进,将积分分离引入算法中以提高控制性能,对改进算法控制效果进行仿真,与未改进算法进行仿真比较分析;最后以TMS320LF2407 DSP为核心控制芯片、三相不对称半桥电路为SR电机功率变换器主电路控制SR电机,给出实际运行转速波形,并对实验进行了分析...     

新疆电网安全稳定控制装置仿真实验研究

安全稳定控制装置是保证电力系统安全稳定运行的重要手段,是提高电力系统安全稳定性、防范电网稳定事故、防止发生大面积停电事故的有效措施。本文结合新疆电网的特点,在新疆电网全过程数字仿真中心搭建机电—电磁暂态混合仿真模型,开展复杂电网仿真研究,通过对安全稳定控制装置进行数字动模仿真试验,掌握安全稳定装置性能特点,丰富安全稳定控制装置测试手段,优化稳定控制策略,为系统安全稳定运行提供有效技术支持。     

改进的广义预测控制算法及其在锅炉汽温控制中的应用仿真研究

广义预测控制算法具有控制效果好、鲁棒性强和模型要求低等优点。分析广义预测控制原理及其隐式算法,利用预测信息对控制增量的选取策略进行了改进,并针对该算法在具有大滞后和时变性的电站锅炉过热汽温控制过程中的应用进行了仿真研究。最后通过仿真结果验证了该算法的优越性和可行性。     

SVC与发电机励磁无源协调Backstepping控制

采用无源协调性的思想方法,对发电机励磁和静止无功补偿器(SVC)同时进行协调控制和调节.利用Backstepping的设计方法得到SVC的控制设计,并根据协调无源性的特点,得到了发电机励磁的控制,使整个系统的功角和电压达到双重稳定的效果.由于整个设计过程没有采用任何线性化的处理,充分利用了系统的非线性,保证了本文所提出的控制律在非线性系统中的适用性.利用单机无穷大系统进行研究,仿真结果证实了本文所提出的控制律的有效性和正确性.     

继电保护装置缺陷分析及提高运行水平的建议

根据甘肃电网近几年来220kV及以上系统微机继电保护存在不正确动作的情况,结合实际故障事例对装置存在的缺陷进行了分类分析,如装置算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的分析,并对提高继电保护装置的运行水平提出了技术措施,建议进行继电保护装置的应用检测,采用继电保护数字仿真试验系统等。