基于PR调节器的双馈感应风力发电机控制研究

针对传统的双dq、PI调节器控制策略在不对称跌落下所带来的延时问题,提出了一种基于PR调节器的控制策略:采用功率闭环得到转子侧变换器所需的正序电流给定量,通过抑制电磁转矩二倍频来计算负序电流给定量。Matlab/Simulink仿真结果表明,基于PR调节器的控制策略很好地解决了延时问题,且与双dq、PI调节器控制策略相比,控制性能更优。     

交流励磁双馈发电机模型的建立与控制

众所周知,采用交流励磁双馈发电机的变速恒频风力发电系统具有许多优点,例如最大限度的捕捉风能,允许原动机在一定范围内变速运行,可灵活调节系统的有功和无功功率,起到功率因数补偿的作用。为了能比较清楚地研究变速恒频双馈风电系统的工作特性,需要建立一套能合理反映交流励磁双馈发电机运行特性、且适合应用于变速恒频风电机组性能研究的数学模型。     

交流励磁双馈发电机模型的建立与控制

众所周知,采用交流励磁双馈发电机的变速恒频风力发电系统具有许多优点,例如最大限度的捕捉风能,允许原动机在一定范围内变速运行,可灵活调节系统的有功和无功功率,起到功率因数补偿的作用。为了能比较清楚地研究变速恒频双馈风电系统的工作特性,需要建立一套能合理反映交流励磁双馈发电机运行特性、且适合应用于变速恒频风电机组性能研究的数学模型。     

矢量解耦控制级联式无刷双馈发电机研究

由于飞机三级式同步发电机存在CSD(恒速装置),增加了飞机重量,而且发电及容量不能做到很大.提出一种飞机串级式无刷双馈交流发电机系统,去掉了CSD,在发动机转速变化的同时调节控制绕组电流大小实现变速恒频的目的.论文在对串级式无刷双馈发电机定转子磁场进行分析、给出电压和转矩方程的基础上,针对串级式无刷双馈电机的高耦合、非线性和多变量时变性等特点,设计了矢量解耦控制器,实现控制绕组电压与电流之间的解耦,在Matlab/simulink环境下进行了仿真研究,结果表明:利用矢量解耦控制算法对无刷双馈发电机进行分析,实现了变速恒频发电;系统运行良好,具有较好的动态响应特性;所采用的方法是正确的、可行的.     

基于LSTM-CNN的双馈风力发电机电刷滑环电弧故障诊断

由于双馈风力发电机(DFIG)的装机地点环境恶劣,DFIG电刷滑环的电弧故障时常发生。鉴于电弧故障严重影响电力设备的稳定运行,提出了一种基于长短期记忆-卷积神经网络(LSTM-CNN)的DFIG电刷滑环故障电弧检测模型。首先,分析了DFIG中电刷滑环产生故障电弧的原因。然后,以电流、电压和磁环三种信号作为输入,滤波后构建基于LSTM-CNN的故障电弧检测模型。最后,搭建滑环装置诊断实验平台,在神经网络结构含有相同层数的情况下,用相同的实验数据训练LSTM神经网络、CNN和LSTM-CNN。实验结果表明,基于LSTM-CNN的故障电弧检测模型的精确率和召回率均保持在99%以上。相较于单一的LSTM神经网络模型和CNN模型,所提出的模型对故障电弧的检测准确率提高了4%以上,具有较强的工程实践意义。     

基于PCC的双馈风力发电系统励磁控制器的研究

在分析现有变速恒频双馈风力发电励磁控制系统的基础上,提出了一种基于PCC的双馈励磁控制器的实现方案;以PCC可编程控制器作为励磁控制器的核心控制器,简化了系统硬件结构,提岛了系统稳定性和系统的反应速度;通过搭建仿真实验系统,原动机采用15kW交流异步电机来模拟风机,双馈发电机采用绕线式感应电机,以整流模块和逆变模块组合为双向变流器,加入PCC励磁控制器,进行起励、故障切除等的仿真实验,检测了在发电机转速发生变化和跨越同步转速的情况下励磁控制器的工作情况和效果,实验结果证明,该方案完全满足实际要求.     

双馈风力发电机非线性模型预测控制

在现代风力发电厂中, 需对双馈式风力发电机(Doubly fed induction generator, DFIG)进行有效控制来确保高效率和高负荷跟踪能力. 风力发电厂包含很多不确定因素和非线性因素, 传统的线性控制器往往难以奏效. 本文针对双馈式风力发电机的功率控制提出了一种非线性模型预测控制方法. 文中的目标函数考虑了现实约束下的经济因素和设定值跟踪能力, 同时降低机组磨损和机械疲劳. 预测值可基于输入输出反馈线性化(Input-output feedback linearization, IOFL)策略来计算. 仿真实验结果验证了所构造的非线性模型预测控制器的有效性.     

基于位置估计的双馈风力发电机的控制策略

为了避免由机械传感器所带来的一些控制上的问题,提出了一种基于位置估计的双馈风力发电机的控制方案。在转速控制阶段,根据双馈发电机数学模型,通过采集电网电压电流,转子电压电流,采用定子磁场定向的矢量控制策略,利用转子电流矢量综合位置与定子电压矢量综合位置,对并网前后转子位置进行估算,得到转速及功率变化规律,运用这个规律可以实现对转速的控制。最后对1 MW的风力机模型进行系统仿真实验,结果表明整个转速控制区间对转子位置的估计都满足系统要求,基本上解决了风力发电机的转速和无功功率控制难的问题,验证了方案的正确性与可行性。     

双馈风力发电机无速度传感器控制研究

间接利用定子、转子电流间的比例关系,分析转子电流和转子位置观测之间的关系,提出了一种基于PQ 功率转子位置观测法的DFIG 矢量控制策略,这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷,具有较宽广的运行范围,能够取得与有速度传感器控制相似的稳态性能。最后构建了DFIG 仿真与实验平台,对所述无位置传感器控制策略进行了仿真与实验验证。仿真结果和试验结果证明了这个控制方法的正确性与有效性。     

双馈发电机的TS - PID模糊控制算法仿真研究

研究发电机控制器设计优化问题.针对常规PID控制算法鲁棒性差和响应速度低的问题,从电机学基本原理出发,建立了双馈感应发电机的动态数学模型.根据其数学模型的非线性特性,提出了基于TS模型的PID模糊控制算法.在数学建模的基础上,将PID控制算法和TS - PID模糊控制算法用于双馈感应发电机有功功率控制问题中,并对发电机的PID控制器和TS - PID控制器分别进行了仿真.仿真结果表明:采用TS模型的模糊PID控制方法比常规PID具有更大范围的鲁棒性与稳定性.     

一种染色体编码新方法的硬件进化

提出了基于FPLA的染色体编码及在此基础上的并行硬件进化方法.该编码方式以与或非门为基本单元,进化时将电路编码染色体按逻辑门分解,进行适应度计算时采用分解逆过程使染色体合并,可以有效缩短进化时间,有利于大规模复杂电路的进化.以4位二进制码转换为格雷码的电路为例进行试验,该方法在20次实验中平均速度提高了32.25％.为...     

An effective control solution for doubly-fed induction generator under harsh balanced and unbalanced voltage sags

This paper presents a novel control algorithm for the rotor-side converter of Doubly-Fed Induction Generators. The main goal is to endow the system with effective Low Voltage Ride Through capability, under harsh balanced and unbalanced grid voltage sags, without relying on dedicated auxiliary hardware, which is commonly adopted to sustain severe line faults. In this respect, nonlinear control theory arguments are applied to design a controller capable of mitigating oscillations (particularly on rotor currents and voltages) arising during line faults, therefore preventing the system from disconnecting for protection. The proposed solution adopts both feedforward and feedback terms. The former stems from a thoughtful analysis of the system internal dynamics, taking into account the effects of line voltage perturbations, which is exploited to design feasible state trajectories for the generator electromagnetic variables. Specifically, such references do not contain poorly-damped oscillatory modes of the machine natural dynamics, expressed in synchronously rotating frames (such components turn into slowly varying DC ones in a stationary frames). Then, a state feedback unit is designed according to modern saturated control techniques, accounting for constraints on rotor voltage, and steering real variables toward references, where priority given to rotor currents, to avoid rotor-side converter tripping due to overcurrent. In addition, a non standard line voltage reconstruction and dip detection scheme, based on adaptive state observers, is designed, to reliably cope with challenging faulty conditions. Detailed numerical simulations validate the proposed method benefits under severe symmetric and asymmetric dip scenarios.     

基于温度场一致性的红外目标移植方法

针对红外背景与目标建模难度较大等问题,提出了基于温度场一致性将真实红外目标图像移植到红外背景图像的方法。首先,根据目标图像与背景图像灰度反演目标与目标周围背景以及需植入目标的新背景的辐亮度,并根据辐亮度计算目标与背景的黑体等效温度。利用温度关系,计算出目标在新背景下的温度,进而求出目标在新背景下的像素灰度值。考虑到目标边缘与周围环境的相互辐射影响,通过卷积过程融合目标边缘与背景像素点。采用高斯核矩阵来模糊目标与背景边缘像素。相关实验结果证明,该方法可有效移植目标,移植后的图像清晰度较高,纹理信息保留程度较好,而且是基于温度场的融合方法,比较真实可靠。该研究有望从一个新的角度完成目标移植。     

基于形态学图像处理的定日镜故障诊断方法研究

针对如何在塔式太阳能发电系统中快速确定故障定日镜的问题,通过对采集到的定日镜场图像进行图像二值化等预处理操作,利用形态学开闭运算消除阴影、支架等无关信息,得到形态学去噪后的目标图像,提取每个定日镜连通分量,并与定日镜场正常图像进行灰度值比较,从而识别并标注出灰度值异常的故障定日镜。为检验本算法,选取了定日镜现场图像为测试图像进行仿真实验,结果显示,形态学图像处理技术在定日镜场故障诊断中具有较高的准确性和可靠性。     

基于SVM一对一多分类算法的二次细分法研究

在研究了支持向量机(SVM)多分类算法的基础之上,针对一对一多分类算法出现不可分区域问题,提出了基于SVM一对一多分类算法的二次细分方法,并将该方法应用于弹簧应力小样本数据的多分类仿真实验。通过与原始方法的仿真结果进行对比,改进方法在多花费了极短时间的前提下,显著提高了分类正确率。针对改进方法可能存在的问题,又通过10次仿真实验验证了该方法的可行性,同时也为SVM在小样本分类领域提供了新的思路。     

Research on fast implementation of Elliptic Curve Cryptosystem based on object-oriented method

With the fast development of cryptography research and computer technology, the cryptosystems of RSA and Diffe-Hellman are getting more and more unsafe, and Elliptic Curve Cryptosystem is becoming the trend of public cryptography in the future. Object-oriented technology is mainly used as tools, and Elliptic Curve Cryptosystem is divided into several layers, every of which corresponds a class. The properties and methods of these classes are discussed, and some methods are implemented. In the end, the advantages are analyzed, and the cryptosystem implemented with advanced programming language is easy to transplant.     

A new change-detection method in high-resolution remote sensing images based on a conditional random field model

A new change-detection method for remote sensing images based on a conditional random field (CRF) model is proposed in this paper. The method artfully uses memberships of Fuzzy C-means as unary potentials in the fully connected CRF (FCCRF) model without training parameters, and pairwise potentials of the CRF model are defined by a linear combination of Gaussian kernels, with which a highly efficient approximate inference algorithm can be used. The proposed FCCRF model is expressed on the complete set of pixels in both the observed multitemporal images, which can incorporate long range contextual information of remote-sensing images and enable greatly refined change-detection results. Experimental results demonstrate that the proposed approach leads to more accurate pixel-level change-detection performance and is more robust against noise than traditional algorithms.     

基于一种新的网格结构的涡粒子模拟烟的方法

目的：流体模拟方法中的基于旋度的模拟方法相比于基于速度的模拟方法,能提供较多细节,但是通常难以处理不同的边界条件,比如固体边界和自由表面,而且通常难以保证模拟的稳定性。本文的目的就是为了解决基于旋度的模拟方法的边界问题和稳定性问题。方法：本文提出了一种新的网格结构,在这种网格结构下,旋度分量被错开放置在每个网格的棱的中心点。利用这种网格离散格式,本文提出了几种修改求解速度场方程组的策略,以应对不同的边界条件。结果：本文给出了多种场景下的流体模拟结果图,以及几种场景下的总动能变化图和时间效率表。结果显示,本文方法能够处理好不同边界条件,并保持模拟的稳定性。结论：本文提出了一种新的涡粒子流体模拟方法,该方法利用一种新的网格结构辅助模拟,在这种新的网格离散格式下,该方法解决了基于旋度的模拟方法的边界问题和稳定性问题。     

基于TDMA算法的污染扩散方程无量纲化方法研究

为了实现对污染扩散的量化分析和评估,提出一种基于TDMA算法的污染扩散方程无量纲化分析方法。采用双曲函数建立污染扩散方程,构建污染扩散的动力学模型,采用湍流度的动力学修正方法进行污染扩散的流场分析,构建污染扩散的多相非饱和多重孔隙分布模型,结合TDMA算法进行污染扩散的多孔介质中两相界面湍流场分析,分析污染源的基质孔隙和裂隙的流体压力,结合孔隙介质的弹性柔度张量评估方法,实现污染扩散方程无量纲化分析和定量评估。仿真结果表明,采用该方法进行污染扩散的量化评估的准确性较高,对污染扩散的动态拟合性能较强,提高了污染扩散的准确分析和预测能力。