预测优化PID方法在含风电电力系统AGC中的应用

随着现代电力系统中清洁能源发电容量占比不断提高,外部环境的不确定性对自动发电控制AGC效果的影响不容忽视。本文首先考虑风电影响,构建了含风电电力系统AGC模型。在此基础上,提出了一种预测优化比例积分微分PID控制器设计方法,并将优化后的PID控制器融入系统模型中,根据预测算法获取系统的最优预测序列,并据此调整PID控制器的输入,以解决传统PID控制器参数固定对系统动态特征所表现的不适应性,从而获取最优的AGC效果。仿真结果说明,所提方法能有效应对风电接入后带来的不确定性,具有更好的控制性能表现。     

基于改进不变矩的发电机组轴心轨迹识别

在发电机组状态检修系统中,转轴轴心轨迹是诊断机组状态的一个重要特征。Hu氏不变矩是图形图像识别中的重要工具。详细分析了离散状态下的Hu氏不变矩应用的局限性,提出了改进方法,并对发电机组发生故障时几类典型轴心轨迹的自动识别进行了仿真试验,结果表明该方法有效、简单可行。     

一种基于傅里叶描述子的轴心轨迹自动识别方法

傅里叶描述子是分析和识别物体形状的重要方法之一。文中详细讨论了傅里叶描述子的原理、不变性和实际应用方法;运用人工神经网络分析方法,以傅里叶描述子作为特征向量,对汽轮发电机组轴心轨迹的自动识别进行了探讨;并对3类典型的轴心轨迹的自动识别进行了仿真试验,结果表明该方法是有效、可行的。     

基于自适应模型预测的风电场低压穿越控制机制研究

风电场并网需满足并网导则的电压要求,双馈型风电场的无功功率输出主要来源于风力发电机网侧换流器、风力发电机定子和静态同步补偿器,因此在风电并网过程中,特别是低压穿越过程中,须要调节三者的无功功率输出,来保证风力发电机并网的可靠性。文章在建立无功功率调节方式数学模型的基础上,实现低压穿越过程中3种无功补偿方法的协同参与,并利用自适应模型控制风力发电机的定子。此外,根据电压的跌落情况,确定风力发电机网侧换流器和静态同步补偿器的无功功率输出,进而确定风力发电机定子控制过程中的最优化跟踪目标函数,以实现多种无功功率调节方式的协同参与。最后,利用风电场单机等值模型仿真结果对自适应模型预测方法进行验证。分析结果表明,相比于传统模型预测控制方法,采用自适应模型预测控制方法后,风电场静态同步补偿器的输出功率减小了14%。     

外凸型阶梯式陡坡段掺气和动压特性

为了探讨溢洪道不连续外凸型阶梯陡坡段的掺气和动水压强特性,开展了坡度为1∶3阶梯陡坡段的掺气和动水压强水力模型试验。研究表明:受外凸型阶梯突体的影响,其阶梯陡坡段水流未掺气区长度比常规连续的内凹型阶梯陡坡段缩短,其水面掺气断面下游的陡坡段壁面水流掺气浓度较高和沿程增大,掺气浓度随阶梯高度增大而增加,随单宽流量增大而减小,陡坡段壁面的抗空蚀性能明显提高;阶梯陡坡段壁面动水压强随阶梯高度和单宽流量增大而增加,在阶梯高度a≤0.6 m、单宽流量q≤30 m~3/(s·m)试验条件范围内,陡坡段水面掺气断面下游的阶梯壁面动水压强值为其相应断面流速水头的45%之内。     

矩形钢管混凝土柱-H形钢梁外顶板式节点抗震性能试验研究

针对钢结构住宅建筑中柱子宽度日趋减小的趋势,提出了柱内无隔板的矩形钢管混凝土柱-H形钢梁外顶板式节点。对7个新型节点试件进行拟静力试验,变化参数有钢梁截面、顶板厚度和顶板长边高度。试验主要研究了节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度退化、强度退化、延性和耗能能力等抗震性能。试验结果表明:外顶板式节点共有梁翼缘受拉破坏、梁翼缘与顶板连接焊缝破坏、顶板与柱连接处的柱壁破坏三种破坏模式。节点延性系数为2.17~3.67,等效粘滞阻尼系数在0.2~0.3之间,极限位移角平均值为1/49,节点抗震性能满足“强节点弱构件”要求。增大外顶板的厚度或长边高度可提高节点承载力,钢梁翼缘、翼缘和顶板连接焊缝或柱壁的过早开裂会降低节点延性和耗能能力。最后提出在验算柱壁和连接焊缝极限承载力时,节点连接系数应取1.4;另外可采取梁端翼缘加强或削弱措施,以保证外顶板式节点具有足够的塑性变形能力。     

低水头水闸下游消力池长度优化研究

低水头水闸下游消力池的水流条件较复杂,水闸出流条件(自由出流、淹没出流)对闸下游的流态和水跃长度影响较大。通过水力模型试验研究,提出了水闸闸门全开敞泄、宣泄最大流量运行条件的下游消力池长度的计算方法:水闸出流为自由出流时,可按现有的水闸设计规范的方法计算消力池长度;水闸出流为淹没出流时,闸下游水跃长度较短或呈无水跃状态,此时,可采用水闸上游为正常蓄水位、闸门控制下泄最大开度泄量计算消力池长度。研究成果可合理地计算和选取低水头水闸下游消力池长度,在确保工程安全运行的前提下,大大节省工程投资。     

基于降维LBP与叶片形状特征的植物叶片识别方法

为解决由于植物叶片特征的相似性以及叶片旋转导致植物识别率较低的问题,提出一种基于降维局部二值模式（LBP）与叶片形状特征相结合的植物叶片识别方法。首先利用LBP算法提取高维叶片纹理信息,通过主成分分析方法（PCA）对高维叶片特征降维;同时考虑叶片的形状特征,将LBP旋转不变性特征与叶片形状特征有效结合,在低维空间利用k近邻法（KNN）实现叶片的分类与识别。实验结果表明该方法具有较好的识别效果。     

某泄水闸面流消能试验研究

通过物理模型试验优化了泄水闸的体型布置和尺寸,满足了泄水闸的泄流能力要求,使出闸水流衔接流态顺利形成面流,妥善解决了泄水闸下游消能防冲问题,试验成果可为类似工程设计提供参考.     

连铸中间包定径水口快速更换与中间包长寿技术

介绍了连铸中间包定径水口快速更换与中间包长寿技术。两年多的生产应用结果表明 :1)采用该技术后 ,中间包寿命最高达 147炉 ,单中间包连拉时间大幅度提高 ,钢坯合格率提高 (敞开浇铸时为 99.99%,保护浇铸时为 99.98%) ,合格坯收得率也由过去的 98%以下提高到 99.75 %以上 ,劳动强度和生产用材料的单耗显著降低 ;2 )塞棒控制系统的取消 ,不仅降低了消耗 ,也消除了塞棒对钢水的污染 ;3)连铸起步次数的减少 ,使结晶器铜管和引锭杆的使用寿命提高了 2～ 3倍 ;4 ) 2 0 0 0年 ,莱钢炼钢厂采用保护浇铸条件下定径水口快速更换技术和中间包长寿技术 ,降低成本 2 4 0 0万元。