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摘要:提出一种利用多智能体技术和协同式专家系统进行电网故障诊断的方法.该方法将智能体模型作为框架,并结合专家系统的特点对系统单元结构进行改进和细化,然后提出适用于故障诊断的整个协同式专家系统的结构体系.整个系统由7个子系统组成,分别完成复杂故障的协同快速诊断、畸变信息和不确定性信息的评价,以及实时给出调度处理建议的任务.在解决关联性故障分析问题时,该协同式专家系统克服了单一专家系统的局限性,文中利用功能协同增强了对复杂故障实时诊断的推理能力;利用区域协同可以对跨区域故障进行诊断.通过实例对系统的工作流程进行了说明并验证了协同诊断方法的正确、有效,该方法适合用于实时故障诊断系统.
摘要:研究了大电力系统可靠性评估并行仿真问题:分别采用状态采样法和系统状态转移采样法进行Monte-Carlo并行仿真.建立了与收敛判据相结合的任务分配拓扑结构,并根据2种采样方法的不同需要采用了不同的伪随机数生成方式,详细地分析了配合收敛控制的异步模拟过程,最后基于构建的Beowulf集群环境进行测试系统的可靠性评估计算.2种Monte-Carlo并行仿真方法均得到较高的加速比和并行效率,其可靠性指标的计算结果亦与串行环境下得到的结果基本保持一致.该文所做工作是对国外若干电力系统可靠性评估并行仿真研究的深入和发展.
摘要:动态电力系统是一个非线性、多变量、强耦合的系统,由于大量参数的不确定,建立精确的模型比较困难.该文基于UUB(一致最终有界)定理,提出一种利用二次型的Lyapunov函数分析多机均匀阻尼经典模型中参数不确定性对暂态稳定影响的解析方法.通过比较某一运行方式下的计算指标与极限指标来判断该系统的参数偏差是否会引起暂态稳定性的变化.对两个算例进行了一系列仿真,结果表明该方法结果尽管保守,但简单、可靠、容易实现.
摘要:基于非线性预测控制理论,设计出具有闭型解析解控制律的汽轮发电机汽门开度分散非线性预测控制器.该控制器并不要求进行在线优化计算,从而避免了繁重的计算负担.控制器的输入为当地可测量信号且与网络参数无关,从而实现了分散控制.通过在6机22母线系统的仿真结果表明,该控制器能提高电力系统的暂态稳定性和动态性能.
摘要:为了阐明变压器有载合闸及穿越性涌流幅值较低时差动保护误动的机理,建立了一个新的有载合闸变压器模型.通过该模型建立一组非线性微分方程组,通过简化铁心磁化特性的描述,利用4阶龙格(库塔算法求解.结合考虑磁滞效应TA模型的建立,分析了变压器有载合闸过程中一二次涌流的波形及其谐波特征,并指出:低穿越性涌流情况下的变压器差动保护误动现象主要是由 TA局部暂态饱和造成的.通过仿真试验验证了上述观点.
摘要:在电力市场环境下,用户负荷对价格的响应具有跨时段的特性.在计及输电约束的基础上,建立了一个考虑跨时段负荷响应的电力市场多时段线性供应函数均衡模型.该均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题(EPEC),可采用非线性互补方法求解.给出的算例证明了模型的合理性,表明跨时段负荷响应的引入可以缓解由于输电阻塞造成的用电不合理分配,并且能有效抑制发电商的市场力滥用.
摘要:从电力管制者的角度,对一地区配电服务进行特许经营权竞标机制设计,设计了一套科学合理的竞标机制来提高电力管制者对特许经营权的配置效率.运用激励机制设计思想建立了竞标机制模型,在保证企业参与投标和真实显示自己的经营能力的条件下最大化期望社会福利;通过求解此模型得到了最优的竞标机制;鉴于最优机制在形式上的复杂性,进一步探讨了此机制在实际运作中的实现形式.
摘要:针对可用输电能力问题展开了深入研究,构造了适合ATC问题特点的改进粒子群优化模型,提高了ATC计算结果的准确性和有效性;针对粒子群的搜索特点,提出“粗搜索”和“细搜索”的观点,并据此建立了分段自适应调整权重策略,提高了算法的适应性和收敛速度;针对ATC早熟问题,运用耗散原理,构建适合ATC问题的、改进的耗散操作,有效地兼顾了全局和局部搜索能力.IEEE 30节点系统验证了该文所建模型的有效性.
摘要:目前,通用数字控制功率变换器的控制结构尚未充分利用数字通讯的优点.分布式数字控制网络结构是复杂中大功率电力电子系统集成的方向.该文从分析基本环状网络结构出发,提出了一种基于电力电子模块(PEBB)的高速智能通讯网络拓扑,其最大优点是每个通讯单元的数据发送源可以根据该单元当前状态选择.该通讯网络可大大提高数据在网络上的传输速度,减小传输延时,可更好的解决电力电子高速通讯中由环形网络本身特性所带来的同步问题,也对降低光纤通讯网络的成本起到极大促进作用.通过实验,文章最后给出了每两个从节点间数据传输延时的时间,可以得出该控制系统对于有较高开关频率要求的电力电子变换器同样适用.
摘要:电力电子电路的拓扑向量可用来实现电路的拓扑辨识和故障诊断.为了减少监测变量的多样性,该文分别从单独监测电流变量或电压变量的角度来求取电力电子电路的拓扑向量.在电路中同流拓扑子集为空集的前提下,可以利用回路电流法来估计电路的电流特征矩阵,从而实现电流拓扑向量的求取;在电路中同压拓扑子集为空集的前提下,可以利用节点电压法来估计电路的电压特征矩阵,从而实现电压拓扑向量的求取.这些方法为电力电子电路拓扑辨识和故障诊断提供了理论基础.
摘要:该文在建立了三电平PWM整流器系统数学模型的基础上,比较了三电平PWM整流器模型与直流电机模型的相似性,基于对控制对象的状态反馈解耦,提出把直流电机的双闭环控制应用于三电平PWM整流器中,使三电平PWM整流器具有良好的动态性能和稳态性能,并且保证输入电流波形正弦性好,实现了单位功率因数.同时,针对三电平PWM整流器所固有的直流侧电容中点电压平衡问题,提出根据每相输入电流方向和中点电压波动方向来优化选取冗余的正小矢量和负小矢量,实现中点电压平衡控制的方法.最后通过实验验证了双环控制器和控制中点电压方法的可行性和有效性.
摘要:在三相功率因数校正中提出了预测电流数字控制器,它可以简捷地实现电流内环,相应地减少TMS320F240程序所占用的资源.结合预分解矩阵算法,使得整个控制程序只用一个定时器下溢中断资源就完成了所有算法,从而得以实现较高的开关频率.采用的预测电流数字控制器实现了输入电流的闭环控制,三相输入电流能跟踪输入电压相位,三相电压型PWM整流器实现了高功率因数.PWM整流器的电压环采用PI调节器,获得了恒定的输出电压.实验结果验证了分析设计的可行性和有效性.
摘要:新颖的高频交流环节AC/AC变换器,包括基于Forward变换器的电压源型和基于Flyback变换器的电流源型两种.首次对两种高频交流环节AC/AC变换器的电路结构与拓扑、控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则、原理样机等进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论.相对于电压源型,电流源型变换器具有电路拓扑更简洁、输入电压范围更宽、输出波形质量更高、可靠性更高、成本更低、变换效率略低和适用于小功率变换场合等特点.两种高频交流环节AC/AC变换器的比较研究,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了关键的技术依据.
摘要:逆变器采用混沌PWM(pulse width modulation)调制能够有效抑制开关频率及其倍频附近的高次谐波幅值,从而大大减少逆变器驱动电机的电磁干扰.该文对混沌PWM逆变器输出电压的功率谱密度进行了分析,经过合理简化得到了混沌信号概率密度函数与逆变器输出电压功率谱密度之间的关系.根据功率谱密度的表达式,对比分析了概率分布不同的两种混沌序列(Logistic 和 Chua's )对逆变器输出电压功率谱密度的影响.实验结果表明,采用混沌PWM调制可以有效抑制逆变器输出电压的高次谐波幅值,并且概率分布不同的2种混沌信号对PWM逆变器输出频谱的影响差别不大.
摘要:提出了2种开环无载波的SVPWM单模式过调制策略.对它们的特点进行分析并与现有方法作比较.其中第一种方法的调制比与修改后的电压矢量幅值有精确的线性关系,可以提高基波控制精度并有效地减少DSP的内存占用和运行时间,但THD指标较差;第二种方法THD指标较好,但基波控制精度微弱降低,且较复杂.第一种方法更适合于计算资源紧张而又对基波控制精度有高要求但对谐波指标要求较低的场合;而第二种方法则更适合于谐波指标要求较高且计算资源相对富足的应用.在一片以TI TMS320LF 2407A DSP为控制器的二极管箝位三电平开环V/f控制原理样机上对新提出的2种过调制方法进行实验,试验结果证明所提方法是正确和可行的.
摘要:统一电能质量控制器(UPQC)集电压型补偿装置、电流型补偿装置和储能装置于一体,统一实现多重电能质量调节功能.为了提高UPQC的综合控制性能,该文采用先进的H∞控制理论对UPQC的广义被控系统进行了深入研究,并给出了其H∞控制器的Riccati求解方法.剖析了UPQC的串联单元、并联单元之间耦合影响的根本原因,进而提出一种基于H∞控制的UPQC协调控制器的设计方法.实验结果表明所提方法可使UPQC同时实现串联单元的电压跟踪补偿和并联单元的电流跟踪补偿,并且均无稳态相位偏移和幅值衰减.从根本上消除了串联、并联单元之间的耦合影响,实现了UPQC的多重电能质量统一协调控制功能.
摘要:光伏电池输出功率随外部环境和负载的变化而变化,为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪电路.对于最大功率点跟踪电路的控制已经提出了许多方法,其中短路电流法和扰动观察法因其具有简单有效的优点而得到广泛应用.针对短路电流法的缺点,该文提出一种新的在线短路电流控制方法.该方法在不干扰系统正常工作的情况下,能迅速感知外部环境变化,但该方法效率不高.为充分发挥光伏电池的效能,在线短路电流控制方法的基础上再引入扰动观察法.该文扰动观察法的扰动步长针对最大功率点处稳态特性进行优化,优化后,扰动观察法可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象,从而提高系统效率.仿真和实验研究证明,该方法可以快速跟踪外部环境变化,并消除系统在最大功率点的振荡现象.
摘要:实验室条件下,以沉降炉作为燃烧设备研究煤粉细度、燃烧时间、燃烧温度、添加吸附剂等不同条件对煤粉燃烧后生成的一次颗粒物中PM10、PM2.5、PM1 (统称为“可吸入颗粒物”)排放特性的影响.煤粉在不同条件下燃烧后,用8级Andersen粒子撞击器分离并收集燃烧后的颗粒物,比较和分析了不同条件对煤粉燃烧后PM10、PM2.5、PM1排放的影响.结果表明:煤粉越细、燃烧时间越长、燃烧温度越高,生成的PM10、PM2.5、PM1的量均越大;煤粉中添加CaO后,对颗粒物的凝并和团聚起到了一定的作用,降低了可吸入颗粒物的排放量.