基于纵横交叉算法的波浪发电装置最大功率跟踪控制

针对波浪能最大功率点跟踪控制中,浮子水动力模型的非线性,使传统群智能算法存在局部最优问题,提出纵横交叉算法(CSO)控制方案。CSO的纵向交叉算子,在纵向交叉概率判定下进行个体维变量间的算术交叉,保证种群能够脱离局部最优状态; CSO的横向交叉算子完成个体间的随机配对与算术交叉,并将解空间全体分割成若干个子空间,每个子空间以配对个体为对角顶点,搜索子空间内部及邻域,实现精细的局部搜索能力。通过纵、横交叉算子的交替作用,任何有益于实现全局最优的信息,都将被迅速地分发到种群的各变量中,用以改变搜索路径。仿真表明,在波浪周期发生变化时,纵横交叉算法能够实现最大功率点跟踪,并提高收敛速度。     

基于局部粒子群算法的家庭用电负荷优化控制策略

提出一种分时电价政策下电能总花费最低的家庭用电负荷优化控制策略.采用局部粒子群算法对家庭中4类常见用电负荷的花费进行优化,与无优化处理和传统粒子群算法进行对比分析,并在Python平台上搭建数学模型和开展仿真实验.结果表明,局部粒子群算法可大幅度减少家庭用电花费,具有全局搜索能力强、收敛速度快等优点,可推广应用到家庭能源管理领域相关研究.     

新型直流系统在线监测装置的设计与研制

设计并研制了一种新型直流系统在线监测装置,可实现对配网自动化成套保护设备直流电源系统的在线监测,并能以无线或光纤通信的方式,完成三遥信息在配网自动化站点和配网自动化主站间的加密传输,并实现通信加密模块故障原因的自诊断,从而能有效地排查各自动化站点直流电源系统运行状态,快速确定通信加密模块失效原因,方便运维人员制定检修计划,提升直流电源系统和通信加密模块的维护水平.实测表明,新型直流系统在线监测 装置能实现直流电源在线监测,自检通信加密模块功能终端故障原因,对实现配网高可靠性运行有一定实用价值.     

基于改进蜂群算法的波浪发电最大功率跟踪

在波浪发电装置最大功率点跟踪中,浮子受到水动力的非线性导致传统群智能算法收敛速度不佳,易陷入局部最优。为此提出纵横交叉优化的人工蜂群算法(CABC)控制方案。引入纵横交叉算法(CSO)横向交叉算子的个体间变量全交叉思想,优化引导蜂、采蜜蜂搜索方式,增强CABC算法局部搜索能力。引入CSO纵向交叉算子优化侦查蜂,使侦查蜂能利用已知蜜源信息探索未知可行解域,提升CABC算法全局搜索能力。优化蜜源选择概率和人工蜂群结构,进一步改善CABC算法性能。仿真表明,CABC算法全局寻优能力强,收敛速度快,适用于波浪发电装置最大功率点跟踪。     

基于傅氏分析和改进灰狼算法的波浪发电系统最大功率点跟踪

为实现海洋波浪发电系统输出功率优化控制,提出傅氏分析法优化的改进灰狼算法。在保留灰狼优化算法最本质特征基础上,增加全新的精英狼搜索策略和狼群整体展开策略,优化包围圈形成策略、狼群搜索猎物方式和狼群结构,确保改进灰狼算法能避免因浮子水动力非线性陷入局部最优。引入傅氏分析法分解海洋入射波和电机运动部件响应,对浮子捕获频率范围内的每个波浪分量,使用改进灰狼算法求解对应的最佳电机控制参数,最大限度地捕获其携带的功率。仿真表明,输入不同模拟海洋入射波时,基于傅氏分析法和改进灰狼算法,可有效实现振荡浮子式波浪发电系统的最大功率点跟踪。     

基于潮流路由器技术的多时间尺度可再生能源消纳方法

针对可再生能源出力波动性和不确定性对其电网消纳所带来的制约问题,提出了一种基于潮流路由器(power flow router,PFR)技术的多时间尺度可再生能源消纳方法。首先介绍了PFR的基本概念和数学模型;其次建立了面向可再生能源消纳的多时间尺度优化调度模型,并建立了PFR选址定容、日前优化调度和实时优化调度模型;针对模型的非凸和非线性问题,提出了基于双层迭代和半正定规划的面向可再生能源消纳的PFR选址定容求解算法,该算法的内层算法同时实现了日前优化调度和实时优化调度模型求解;最后,以IEEE 30节点系统为例进行多时间尺度的PFR可再生能源消纳优化计算,验证了所提方法的正确性和有效性。     

无刷双馈风电系统最大李氏指数计算及混沌分析

为研究无刷双馈风电系统(BDFWPS)的非线性动力学行为,根据电机dq轴下的电压、磁链方程,导出非线性微分方程组。通过引入转速PD控制项,建立了发电机的七阶非线性自治系统。以功率绕组、控制绕组与转子绕组间的扩散系数σrp、σrc为变量,采用Wolf算法计算最大Lyapunov指数三维谱,提出风电系统可能出现的分岔和混沌运动状态。通过数值仿真法从时序图、相图等方面研究BDFWPS经倍周期分岔、Hopf分岔进入混沌的转迁过程,验证了系统分岔和混沌现象的存在,相关结论,为提高BDFWPS复杂工况下的安全稳定运行性能,提供切实可靠的理论依据。