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基于直接转矩控制的双矢量直接电压模型预测控制策略

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电气工程学报 2024年第2期19卷 92-99页

作者：曹乔森张建伟田桂珍刘广忱内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古工业大学大规模储能技术教育部工程研究中心呼和浩特010080

模型预测控制(Model predictive control,MPC)是目前电力电子领域研究较为广泛的一种控制策略,不需要调制环节,具有动态响应快、容易实现多目标灵活控制、简单且容易实施等特点。但是这种控制方法由于存在循环寻优的计算过程,算法计算... 详细信息

模型预测控制(Model predictive control,MPC)是目前电力电子领域研究较为广泛的一种控制策略,不需要调制环节,具有动态响应快、容易实现多目标灵活控制、简单且容易实施等特点。但是这种控制方法由于存在循环寻优的计算过程,算法计算量较大且对控制器的要求较高,不利于实际应用。参考直接转矩控制思想,提出一种双矢量直接电压模型预测控制(Double vector based-direct voltage predictive control,2VB-DVPC)策略,这种控制方式利用查表法省去繁琐的循环寻优计算过程,减少了控制算法的计算量。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建传统MPC与2VB-DVPC的仿真模型进行仿真对比,仿真结果验证了所提2VB-DVPC控制策略在保证动稳态性能的情况下,能够有效减少算法的计算量,并且能够固定平均开关频率,降低了谐波滤除的难度。

关键词：模型预测控制直接电压控制双矢量算法计算量

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基于矩阵变换器的飞轮储能模型预测控制策略

电气工程学报 2024年第2期19卷 26-33页

作者：王云辉张建伟田桂珍刘广忱内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古工业大学大规模储能技术教育部工程研究中心呼和浩特010080

飞轮储能系统常用的背靠背变换器中间存在直流环节及电解电容,使得变换器体积庞大,而且直流环节电解电容器会带来直流电压控制、寿命和维护成本等问题。针对上述问题,采用矩阵变换器作为飞轮储能系统的控制变换器,有效地融入了矩阵变换... 详细信息

飞轮储能系统常用的背靠背变换器中间存在直流环节及电解电容,使得变换器体积庞大,而且直流环节电解电容器会带来直流电压控制、寿命和维护成本等问题。针对上述问题,采用矩阵变换器作为飞轮储能系统的控制变换器,有效地融入了矩阵变换器的优势,避免了背靠背变流器中直流环节及电解电容带来的问题。在分析储能系统工作原理的基础上,考虑到矩阵变换器电压传输比的限制,通过理论计算得出基于矩阵变换器的飞轮储能系统的运行范围。通过理论分析得到了飞轮储能系统功率与飞轮转速的关系,然后利用转速外环电流内环的双闭环控制方式实现对飞轮储能系统的控制。电流内环采用模型预测控制策略对矩阵变换器进行控制,从而实现飞轮储能系统的充放电控制。Matlab/Simulink中的仿真结果验证了运行范围分析的准确性和所提控制策略的有效性.

关键词：飞轮储能系统充放电控制矩阵变换器永磁同步电机模型预测控制运行范围

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基于模糊卡尔曼滤波和改进滑模控制的风电场飞轮储能控制策略

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可再生能源 2024年第7期42卷 901-907页

作者：王世奇刘广忱陈国伟张建伟姚强田桂珍内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特010080 大规模储能技术教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010080 内蒙古自治区高等学校智慧能源技术与装备工程研究中心内蒙古呼和浩特010080 国网内蒙古东部电力综合能源服务有限公司内蒙古呼和浩特010010

在风电场并网点处配置一定容量的飞轮储能装置(FESS)可以有效平滑并网功率,提高风电场的电网友好性。为提高FESS的功率响应速度,增强对风电功率波动的平抑效果,同时避免在功率波动太大时储能过充/过放,文章提出了一种基于模糊卡尔曼滤... 详细信息

在风电场并网点处配置一定容量的飞轮储能装置(FESS)可以有效平滑并网功率,提高风电场的电网友好性。为提高FESS的功率响应速度,增强对风电功率波动的平抑效果,同时避免在功率波动太大时储能过充/过放,文章提出了一种基于模糊卡尔曼滤波和改进滑模控制(SMC)的飞轮储能控制策略。根据FESS的实时转速和功率自适应调节卡尔曼增益,将滤波结果与风电场实际输出功率的差值作为滑模控制器的输入,实现对飞轮储能的功率控制。仿真结果表明,文章提出的控制策略具有较好的动态响应特性,可以有效平滑风电功率,使其满足并网要求,在平滑过程中保证飞轮转速在限定范围内,有利于延长FESS的使用寿命。

关键词：风电功率飞轮储能滑模变结构控制卡尔曼滤波器模糊控制

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计及风电场的飞轮储能一次调频控制策略

储能科学与技术 2024年第6期13卷 1911-1920页

作者：金都刘广忱孙博文黄天园张建伟田桂珍荆丽丽内蒙古工业大学大规模储能技术教育部工程研究中心内蒙古工业大学高等学校智慧能源技术与装备工程研究中心国网内蒙古东部电力综合能源服务有限公司内蒙古呼和浩特010000 集宁师范学院内蒙古乌兰察布012000

随着新能源渗透率的提高,电力系统频率稳定性问题愈加严重。本文提出一种改进飞轮储能辅助风电场一次调频的控制策略,分析风储系统的频率特性和容量配置,风电场采用虚拟惯性控制参与一次调频。由于风电场的输出功率根据自然风速随机变化... 详细信息

随着新能源渗透率的提高,电力系统频率稳定性问题愈加严重。本文提出一种改进飞轮储能辅助风电场一次调频的控制策略,分析风储系统的频率特性和容量配置,风电场采用虚拟惯性控制参与一次调频。由于风电场的输出功率根据自然风速随机变化,可能会导致飞轮长期运行至较高或较低转速的状态,在风速骤变时甚至会引起飞轮转速越限。采用虚拟下垂控制结合模糊规则防止飞轮转速越限,从而弥补风电场在一次调频中的功率缺额。通过仿真分析及实验验证阶跃扰动和连续扰动的工况下的频率特性,得出改进控制策略在阶跃扰动和连续负荷扰动2种工况下最大频率偏差更小、响应速度更快的结论.

关键词：风电场一次调频飞轮储能最大频率偏差响应速度

新能源汽车整流器的抗扰模型预测控制策略研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 545-551页

作者：张建伟曹乔森常海宸田桂珍刘广忱内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古自治区电能变换传输与控制重点实验室呼和浩特010080 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古超高压供电局呼和浩特010080

针对新能源汽车充电(G2V)三相整流器为研究对象,研究基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的充电控制策略。传统的MPC算法需要准确的系统模型参数,而当控制器中使用的模型参数与主电路实际参数不匹配时,控制性能可能发生恶化... 详细信息

针对新能源汽车充电(G2V)三相整流器为研究对象,研究基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的充电控制策略。传统的MPC算法需要准确的系统模型参数,而当控制器中使用的模型参数与主电路实际参数不匹配时,控制性能可能发生恶化,影响整流器充电控制性能。针对此问题,该文将系统参数不匹配作为扩张状态观测器(extended state observer,ESO)扩张出来的扰动项而进行估计,并将扰动进行补偿,从而设计一种基于ESO的MPC充电控制策略。该方法仅使用了系统的输入和输出数据,而不需要精确的系统模型,因此即使模型参数不匹配时,ESO也能够将不匹配项作为扰动而对预测电流进行准确估计,从而提高MPC对参数变化及不匹配的鲁棒性。仿真与实验结果验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：模型预测控制新能源汽车扰动抑制鲁棒性扩张状态观测器模型参数不匹配

考虑用户满意度的风储直流微电网协调控制策略研究

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电网技术 2022年第8期46卷 3094-3104页

作者：马越超王生铁刘瑞明刘广忱田桂珍内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古自治区呼和浩特010051 内蒙古工业大学电力学院内蒙古自治区呼和浩特010080

为提高风储直流微电网用户侧用电的满意度,该文提出一种计及可靠性、舒适性和经济性在内的能量管理协调控制策略。该控制策略在分时电价基础上,针对联网自由、联网限流和孤岛3种运行状态,结合不同工况下的能量供需关系,分区域制定了一... 详细信息

为提高风储直流微电网用户侧用电的满意度,该文提出一种计及可靠性、舒适性和经济性在内的能量管理协调控制策略。该控制策略在分时电价基础上,针对联网自由、联网限流和孤岛3种运行状态,结合不同工况下的能量供需关系,分区域制定了一系列以可靠性为主的多向性运行控制目标、约束条件和控制策略,从而提高了直流微电网的运行效率。并在系统工况发生改变时,为了实现不同控制目标和控制策略间的可靠切换,采用联网和孤岛双模糊控制器在并/离网模式下完成工作模式的选择和切换。同时,针对联网和孤岛模糊控制器中15种工作模式复杂隶属度函数设计问题,在遗传算法的基础上,结合扰动观察法的思想,对双模糊控制器的隶属度函数进行了多级优化,从而简化了模糊控制器设计的复杂度并提高了能量管理系统的协调性。通过不同工况下的仿真和用户满意度评价表明,该文所提控制策略能够在保证系统高可靠性的前提下,在联网自由时提高用户的经济性,在联网限流和孤岛运行时提高用户的舒适性,从而在3种状态下均能提高直流微电网用户侧用电的满意度。

关键词：直流微电网协调控制策略分时电价用户满意度模糊控制遗传算法

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基于自抗扰控制的直驱风电系统高电压穿越控制策略

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高电压技术 2023年

作者：樊志宇田桂珍刘广忱韩小宇内蒙古工业大学电力学院大规模储能技术教育部工程研究中心

为了提高永磁直驱风力发电机高电压穿越能力，提出一种基于储能装置和变直流母线电压参考值的高电压穿越控制策略。在系统发生深度高电压故障情况下，传统PI控制存在直流侧电压超调较大、调节时间较长及故障期间电压波动较大等问题，采... 详细信息

为了提高永磁直驱风力发电机高电压穿越能力，提出一种基于储能装置和变直流母线电压参考值的高电压穿越控制策略。在系统发生深度高电压故障情况下，传统PI控制存在直流侧电压超调较大、调节时间较长及故障期间电压波动较大等问题，采用自抗扰控制来改善系统的故障穿越性能。研究了一种基于补偿环节的2阶线性自抗扰控制器，经分析其可有效改善传统2阶线性自抗扰控制器控制性能随带宽增加的同时对高频噪声抑制能力降低的问题。为了进一步改善控制性能并降低控制器的调参难度，设计一种基于滑模控制器的2阶非线性自抗扰控制器。最后通过仿真及硬件在环实验对比验证所述控制策略可以有效提高系统的故障穿越能力并改善故障期间直流母线电压的响应性能。

关键词：深度高电压故障储能装置自抗扰控制补偿环节滑模控制硬件在环

财政教育经费绩效评价现状分析——以上海市闵行区为例

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财政监督 2022年第4期 59-62页

作者：田桂珍上海市闵行区财政局上海交通大学国际与公共事务学院

教育是民族振兴、社会进步的基石,教育经费在一般公共预算支出中占比最大。而义务教育对教育发展更是具有基础性的支撑作用,在教育经费中占比最大。近年来义务教育投入机制逐步健全,但仍存在经费使用"重硬件轻软件、重支出轻绩效"等问题... 详细信息

教育是民族振兴、社会进步的基石,教育经费在一般公共预算支出中占比最大。而义务教育对教育发展更是具有基础性的支撑作用,在教育经费中占比最大。近年来义务教育投入机制逐步健全,但仍存在经费使用"重硬件轻软件、重支出轻绩效"等问题,需要进一步调整优化结构、提高教育经费使用效益,促进公平而有质量的教育发展。本文以上海市闵行区教育局财政教育支出为例,分析闵行区财政教育经费绩效评价现状,尝试提出改进的对策建议。

关键词：财政教育经费绩效评价教育公平教育质量

《指南》引领下的幼儿美术教育探究——幼儿美术教育就是让孩子感受美和欣赏美

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2022年第5期 18-21页

作者：田桂珍泰达第一幼儿园天津300041

美的种子的萌芽浸润着每个儿童的心灵,儿童美术活动正是儿童表达心中美的情感的一种特殊的语言方式。喜欢美术活动是儿童的天性,那一双双稚嫩的小手创造出的我们成人看不懂的乱线,那些不圆、不方、不正、奇特、稚拙的美术佳作,是儿童对... 详细信息

美的种子的萌芽浸润着每个儿童的心灵,儿童美术活动正是儿童表达心中美的情感的一种特殊的语言方式。喜欢美术活动是儿童的天性,那一双双稚嫩的小手创造出的我们成人看不懂的乱线,那些不圆、不方、不正、奇特、稚拙的美术佳作,是儿童对大千世界的美丽的梦想和认识。因此,儿童美术教育活动对于培养儿童思维的开拓性、创造性、丰富的想象力都具有很高的教育价值。《幼儿园教育指导纲要(试行)》(以下简称《纲要》)和《3——6岁儿童学习与发展指南》(以下简称《指南》都非常全面具体地阐述了对幼儿园美术教育的要求:通过各种手段,萌发幼儿对美的感受、美的体验,丰富幼儿对美的想象、美的创造,引导幼儿用自己喜欢的方式去表现、创造美。这是幼儿园美术教育的核心价值。随着《纲要》《指南》新理念的倡导,向传统的以临摹、传授技能技巧为主的,禁锢儿童大胆创造和丰富想象力的美术教学模式提出了挑战!建立新的以儿童为主体,以尊重儿童天性为原则的美术教育观念迫在眉睫!

关键词：幼儿美术教育感受美欣赏美大自然艺术作品