基于改进PSO算法的FESS的PI参数优化

提出了一种改进粒子群优化(IPSO)算法用于FESS的PI控制器的参数优化设计.IPSO算法通过混沌初始化、迭代中加入混沌扰动和自适应调整惯性权重系数来克服传统PSO算法效率低、易陷入局部极值和算法早熟等缺陷.基于IPSO算法,以ITAE指标最小为目标函数对FESS的PI控制器参数进行优化,并以FESS接入四机系统为例,通过非线性仿真验证了优化结果的有效性,并通过与其他优化方法比较,得出IPSO具有更好的优化性能的结论.     

基于改进PSO算法的FESS的PI参数优化

提出了一种改进粒子群优化（IPSO）算法用于FESS的PI控制器的参数优化设计。IPSO算法通过混沌初始化、迭代中加入混沌扰动和自适应调整惯性权重系数来克服传统PSO算法效率低、易陷入局部极值和算法早熟等缺陷。基于IPSO算法,以ITAE指标最小为目标函数对FESS的PI控制器参数进行优化,并以FESS接入四机系统为例,通过非线性仿真验证了优化结果的有效性,并通过与其他优化方法比较,得出IPSO具有更好的优化性能的结论。     

多机系统中飞轮储能系统稳定器与PSS的协调优化

为消除飞轮储能系统（flywheel energy storage system,FESS）稳定器与电力系统稳定器（powersystemstabilizer,PSS）间可能存在的相互负影响,提出将加入混沌算法和模拟退火思想的改进粒子群优化算法（improvedparticleswarmoptimization,IPSO）用于协调优化FESS稳定器与PSS参数。该算法通过混沌初始化和迭代中加入模拟退火思想来提高算法的效率和全局搜索能力。将多种运行方式下的所有特征值作为考察对象,在目标函数中同时考虑机电振荡模式和非机电振荡模式的性能,并通过IPSO算法协调优化各稳定器参数。在新英格兰10机系统算例中,应用IPSO算法协调优化的稳定器在不同运行方式下都能有效抑制系统振荡,表明了该方法的有效性和鲁棒性。在4机系统算例中,通过与逐个设计稳定器方法的比较可知,经IPSO协调优化的稳定器具有更好的阻尼效果,从而验证了该方法的优越性。     

基于自适应粒子群算法的直流输电PI控制器参数优化

针对传统粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的不足,提出了一种自适应粒子群优化(adaptive particle swarm optimization,APSO)算法,并应用于直流控制器比例–积分控制器(proportional integral,PI)的参数寻优。文中首先介绍了HVDC控制器的系统模型,然后推导出了贵广直流输电工程中的控制器传递函数,并利用APSO算法进行PI参数寻优。寻优过程采取时间乘绝对误差积分(integral of time multipled by the absolute value of error,ITAE)准则计算目标函数值,取对应ITAE目标函数最小的样本为最优PI参数,得到的PI参数可认为是全局最优解。结果表明了APSO算法在PI控制器参数优化中的全局寻优能力和有效性。     

飞轮储能用磁悬浮开关磁阻电机多目标优化设计

研究了一种基于遗传粒子群综合算法(GPSOA)的飞轮储能(FES)用的单绕组磁悬浮开关磁阻电机(SWBSRM)多目标优化设计方案。结合有限元分析(FEA),通过敏感性分析得到SWBSRM悬浮力与效率随主要尺寸参数变化的一般规律。在此基础上,利用GPSOA以悬浮力和效率为目标函数对SWBSRM进行了全局寻优,获得使悬浮力最大和效率最高的参数优化组合。利用FEA对比优化前后电机悬浮力、铁损及磁密的大小,验证了GPSOA多目标优化的有效性。     

应用飞轮储能系统阻尼电力系统低频振荡

飞轮储能系统(FESS)具有独立的有功和无功功率调节能力,通过适当的控制策略补偿系统振荡功率,能快速平息振荡,达到抑制低频振荡的目的.文中应用阻尼转矩法从理论上分析了FESS阻尼系统低频振荡的机理,并在此基础上提出FESS最佳安装地点、阻尼控制器回路、反馈信号的选择及附加阻尼控制参数整定的解决方法.以4机系统为例,特征值计算和时域仿真都表明了分析结果的正确性.     

基于FPGA的粒子群优化PI控制器在有源滤波器中的应用

针对有源电力滤波器 APF (Active Power Filter) 中,电流补偿PI控制器参数难以整定的问题,提出了一种基于FPGA实现的粒子群优化PI控制器设计方案.利用粒子群优化算法对非线形系统的适应性强和易于工程实现等特点,同时以FPGA为硬件核心处理器,对电流补偿PI控制器的比例、积分参数进行优化.仿真和样机实验结果表明,优化后的PI控制器在动态性能以及控制精度等方面有明显提高,基于该 PI 控制器的有源电力滤波器能迅速有效产生补偿电流,抑制电网谐波,证明了该设计的可行性.     

飞轮储能系统双向逆变器研究

通过对传统三相桥结构的双向逆变器在飞轮工作于充电、放电过程中绕组内的电流情况分析,提出了更适用于高速下、方波电机结构储能飞轮的新型双向逆变器拓扑.该双向逆变器采用独立的Buck、Boost电路来实现储能飞轮的充、放电控制.实验结果证实了采用独立的升、降压电路来分别实现充电及放电操作,极大的改善了绕组电流的波形,使高转速下飞轮能量的精确控制成为可能.     

飞轮储能辅助火电机组自动发电控制策略研究

为应对可再生能源快速发展对电网稳定性带来的挑战,遵循节能减排的倡导,对飞轮储能辅助火电机组自动发电控制(AGC)控制策略进行研究。首先,结合火电厂电碳模型,建立了综合考虑AGC响应效果、碳排放量和飞轮寿命损耗的多目标优化的策略。然后,根据某电厂的数据,将无储能、全功率补偿策略和文中控制策略下调频指标、调节深度、调频收益和CO₂减排效果进行仿真分析对比,结果证明了所提方法可改善机组调频性能,使机组捕捉到更多的调节深度,让机组获得更多的补偿收益,减少机组CO₂排放量。     

基于串级PI-(1+PD)算法的含飞轮储能互联电网AGC控制器设计

针对传统控制器存在的响应速度较慢、超调较大及鲁棒性较差等问题,提出一种基于串级PI-(1+PD)算法的含飞轮储能互联电网AGC控制器设计方法。首先,建立含飞轮储能的两区域互联电网AGC系统模型,模拟飞轮储能联合火电机组参与AGC的过程。然后,设计一种基于串级PI-(1+PD)算法的AGC控制器。外环采用PI控制,内环采用带滤波系数的(1+PD)控制。在保证系统稳态性能的前提下,提高动态响应速度和抗扰能力,并通过粒子群算法的迭代寻优获得最优的控制器参数。最后,基于Matlab/Simulink进行算例仿真分析。结果表明：与传统PID控制和PI-PD控制相比,所提方法不仅具有更快的响应速度与更小的超调量,而且增强了系统抵御内部参数摄动的鲁棒性。     

基于Simulink的HVDC PI控制器参数优化方法

为了提高高压直流输电系统的抗干扰能力,提出了基于Simulink的HVDC系统PI控制器参数离线和在线的优化方法.离线优化法是利用Simulink内置Signal Constraint模块确定出满足条件的PI控制器参数;在线优化法是采用非线性PI和自适应模糊控制相结合的方式对PI控制器参数进行优化.以整流侧定电流控制为例,首先利用模糊控制能够在线优化控制器参数的特点,缩小了PI参数的优化范围;然后利用fal函数进一步修正了其优化精度.仿真结果表明,离线优化法具有简单实用的优点,在线优化法能够提高系统的优化精度,使系统具有良好的控制性能.     

基于粒子群算法的无刷交流发电系统PI参数整定

在MATLAB/Simulink软件中搭建三级式无刷交流同步发电机调压控制系统模型时,需要选取合适的PI参数使系统的输出电压满足相应的指标。考虑到传统的PI参数整定方法计算复杂,且计算出的参数需要经过多次调整才能满足系统指标,设计了一种基于粒子群(PSO)算法整定PI参数的方法,用以提高三级式同步发电机调压控制系统模型的PI参数整定效率。仿真结果验证了PSO算法整定无刷交流发电系统PI参数的可行性,可以根据需要的输出电压指标整定合适的PI参数。     

直流输电比例-积分控制器的参数优化

提出了用于直流控制器比例一积分(proportional plus integral,PI)参数寻优的一种系统化方法。首先根据Bode图求出满足系统稳定性要求的PI参数范围;再对该参数范围按一定步长进行划分,得到有限组PI参数以构成PI参数寻优的样本集;对应每一个样本参数仿真计算控制器的阶跃响应, 并按时间乘绝对误差积分(integral of time multiplied by the absolute value of error,ITAE)准则计算目标函数值;取对应 ITAE目标函数值最小的样本参数为最优PI参数。找到的最优PI参数在工程上可近似认为是全局最优的。根据该方法设计了葛洲坝-南桥直流输电工程中的PI控制器,并通过仿真验证了其有效性。     

基于混沌粒子群算法的PI控制器参数在线整定

针对PI参数人工调节费时、费力且往往结果不甚理想的问题,并针对粒子群算法易局部收敛的缺陷,采用引入混沌搜索思想的混沌粒子群算法,提出一种在线PI控制器参数整定方法。以PMSM控制系统为对象,对该方法进行了测试,测试结果显示,采用参数整定后的PI控制器,PMSM控制系统拥有良好的动态和稳态性能,证明了基于混沌粒子群算法的PI参数整定方法的可行性。     

数字PI控制器的参数辨识及实验验证

风电机组控制系统中PI控制器较多,需要辨识各PI控制器的参数。针对数字PI控制器,基于可辨识性理论,直接应用PI控制器不同状态的输入/输出数据,分析PI控制器参数的可辨识性,得到了其参数可唯一辨识的结论,并据此设计了PI参数辨识的具体算法。在此基础上,根据电机转速控制实验装置实测的数据,运用可辨识性分析步骤中的参数辨识算法,辨识得到高精确度的PI参数。在施加脉冲群干扰试验和振荡波干扰试验条件下,算法也能准确地辨识PI控制器参数,具有良好的鲁棒性,验证了理论分析的正确性和辨识方法的可行性。     

基于不同建模的HVDC控制器参数优化方法

针对目前高压直流输电(HVDC)系统的比例-积分(PI)控制器参数优化方法中仅基于单一数学模型的局限性,提出了一种PI控制器参数的整定方法。通过建立高压直流输电逆变侧系统的传递函数模型,求出控制器参数的稳定边界,基于该稳定范围求取符合系统稳定裕度的区域;接着,建立了高压直流输电逆变侧系统的小干扰动态模型,验证了小干扰动态模型的正确性,求解得到符合系统渐进稳定的区域,并将2个区域进行叠加,得到既能满足系统稳定裕度要求,又能满足系统渐进稳定要求的PI控制器参数范围。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建电磁暂态模型进行仿真验证,结果表明该整定方法能兼顾系统的稳定裕度和渐进稳定性。     

采用变参数PI调节器的三相电压型PWM整流器的研究

简述了三相电压型PWM整流器的工作原理和基于解耦控制的数学模型,为了提高控制性能,在整流器的控制中应用一种新型的变参数PI调节器,进行了MATLAB仿真,并应用TMS320F2812建立了PWM整流器的数字控制平台,整流和逆变均能实现高功率因数,且变参数PI调节器有效地降低了系统的超调量,缩短响应时间,提高了系统的鲁棒性,可获得稳定的直流输出电压和快速的动态响应。     

一类非线性比例积分控制规律的研究

本文提出了一类非线性比例积分控制规律，理论分析和应用结果表明，它能显著改善控制系统的静态和动态性能。     

The autocalibration of PI controllers based on two frequency measurements

A generalization of the previously presented KLV method for the autocalibration of PI controllers (based on one frequency experiment) is realized so as to extend its validity domain. The underlying process models and PI designs are given. The new autocalibration procedure includes two frequency experiments on the plant (closed-loop relay experiments) to extract the process dynamics. Comparisons with other tuning methods are presented. Simulations and experiments on a real plant illustrate the feasibility of the proposed approach.     

改进ACO算法优化的PI控制器在直流输电控制中的应用

为了实现对高压直流输电系统PI控制器参数的优化,本文提出了一种针对信息素挥发因子的改进策略以克服蚁群算法易陷于局部最优解的缺陷。改进后的蚁群算法能够根据优化进程自适应地调整信息素挥发因子,在保持较高的收敛速度的情况下提高算法的全局搜索能力。文中基于改进的蚁群算法给出了一种系统化的直流输电PI控制器参数优化方法。根据实际工程参数搭建仿真模型,进行仿真计算,证明了方法的有效性和可行性。