基于参考模型补偿的波浪发电功率优化控制

为提高不规则海况下直驱式波浪发电系统的功率捕获能力,利用流体仿真软件获取等效辐射阻尼力系数,建立波浪发电装置对应的非线性水动力模型,通过能量函数极值构造最优功率捕获下的反电磁力,基于磁场定向控制策略跟踪控制最优电磁力;针对实际模型失匹引起的状态误差和功率损失问题,设计自适应补偿控制律修正实际模型与理想模型间的偏差,补偿功率损耗。仿真结果表明：在同样波浪激励下,所提控制策略响应速度快,鲁棒性强,最高可提升系统约50%的输出功率并能补偿15%的功率损耗。     

基于激励力预估的直驱式波浪发电系统功率优化

为提高不规则激励力工况下直驱式波浪发电系统的功率捕获能力,基于变分法给出最大功率提取条件,求解得到对应的理想电磁力。结合电机-水动力模型,设计滑模观测器,由Lyapunov函数证明系统稳定性,预估未知波浪不规则激励力输入。以理想电磁力为参考输入,采用空间矢量控制策略跟踪系统期望电流信号,实现最大功率输出。仿真结果表明,所提方案预估精度高,在模型失配时也有较好的鲁棒性,系统输出功率更高,可在线检测激励力,提高复杂海况下系统波能转换率。     

基于petri网分布式发电系统的能量协调控制

针对风能、太阳能等可再生能源不稳定、不连续问题,基于Multi-Agent和层次有色petri网技术,提出分布式发电系统的能量管理协调控制方案。首先将系统内的各设备处理成相对独立的Agent,通过Agent之间的通信进行能量协调控制;应用层次有色petri网描述分布式发电系统的离散性和动态性;根据电能质量综合指标决定发电设备的供电次序,使发电设备输出较高质量的电能;基于CPN Tools平台建立了分布式发电能量管理系统模型。仿真结果表明,所提方案可实现系统发电设备按电能质量综合指标值逐减的顺序对负载进行供电,实时控制蓄电池的充放电,实现系统安全稳定运行。     

直驱式外转子永磁同步风力发电机的设计与分析

应用场路结合法设计了一台2 MW直驱外转子永磁同步风力发电机,建立二维电磁场仿真模型,研究发电机在空载、额定负载、短路工况下的磁链、反电势等电磁性能。为削弱发电机齿槽转矩,基于能量法和傅里叶级数分解法,给出齿槽转矩的解析表达式,通过分析极弧系数对齿槽转矩和输出电压正弦畸变率的影响,提出最佳极弧系数的确定方法。仿真结果验证了理论分析的正确性,为电机参数的优化提供依据。     

电力系统及其自动化专业“数值计算方法”教学探索

分析了广东工业大学电力系统及其自动化专业"数值计算方法"课程教学现状,探究了教学改革的重要性和必要性。结合电力系统及其自动化专业学生特点,根据数值计算方法的课程特色与当前教学存在的问题,从教材、教学内容、教学方法、教学目标、考核方式等几方面探讨改革措施,加深学生对数值方法的理解、提高在电力系统领域的应用能力等,改善本专业该课程的教学效果。     

主动轮廓线舌体轮廓自动提取

主动轮廓线模型在分割图像时可以定位目标物体的边界,但是对初始点敏感和无法凹陷收敛等困难限制了该模型的推广.对梯度向量流模型研究后发现:该模型计算外部作用力场将图像的边界信息延展至离边界较远的图像区域,经过充分的迭代计算之后,边界信息可以覆盖大部分图像区域,这样就能解决模型固有的困难.舌体分割实验表明可以有效地解决该问题.     

基于主频预估的波浪发电系统自适应滑模控制

为提高波浪发电装置的输出功率,提出基于主频预估的自适应滑模控制方案。通过分析点吸收式直线波浪发电系统和海浪高度场,搭建系统仿真模型。应用无迹卡尔曼滤波算法,预估波浪激励力主频频率,进而利用功率优化模块寻求最优负载。为保证系统跟踪性能,在分数阶滑模控制器中引入具有扰动补偿的自适应控制律,动态估计系统扰动,减少滑模切换增益,利用李氏稳定判据验证系统稳定性。仿真结果表明,所提控制方案可有效改善跟踪效果,提高装置输出功率,系统鲁棒性增强。     

同步坐标下无刷双馈电机自抗扰控制

无刷双馈电机采用传统非线性比例积分微分控制器控制时,其速度和负载转矩动态响应性能不佳,自抗扰控制策略可加以改善。基于此,根据无刷双馈电机同步速旋转坐标系下的电压、磁链和转矩方程,采用模型参考自适应方法观测转子磁链在控制绕组中的分量;设计4个自抗扰控制器分别控制无刷双馈电机的控制绕组磁链、转速和定子电流,应用扩张状态观测器估算出系统的状态变量及其广义导数,实现电机的精确解耦。在MATLAB/Simulink环境下建立系统仿真模型并进行仿真分析,仿真结果表明,自抗扰控制策略可快速跟踪给定转速,受系统参数变化的影响较小,提高了系统的稳定性和鲁棒性。