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基于多逆变器相位协同控制的直流微电网母线电压二次纹波抑制方法

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电网技术 2025年第2期49卷 738-747,I0101页

作者：齐永韬余墨多黄文焘邰能灵祝彦兵王良秀杨永智慧能源创新学院(上海交通大学) 上海市闵行区200240 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 中国船舶重工集团公司第704研究所上海市徐汇区200031

在直流微电网中,经逆变器接入直流母线的三相不平衡负载会产生二次纹波功率,使逆变器输入电流中含有二次纹波,导致直流母线电压出现二次纹波分量,影响微电网供电电能质量和可靠性。针对该问题,该文提出多逆变器相位协同控制的直流母线... 详细信息

在直流微电网中,经逆变器接入直流母线的三相不平衡负载会产生二次纹波功率,使逆变器输入电流中含有二次纹波,导致直流母线电压出现二次纹波分量,影响微电网供电电能质量和可靠性。针对该问题,该文提出多逆变器相位协同控制的直流母线纹波电压抑制方法,解决了传统纹波抑制方案对系统原始工作状态产生影响的问题,并增强了二次纹波的抑制效果。分析了二次纹波的产生机理与叠加特性,归纳了总纹波电流幅值与各支路纹波电流相位差的关系,提出通过控制相位差实现降低总纹波电流幅值的方案。为实现该方案并降低相位调节暂态过程中负载电压的波动,该文建立了参考相位优化模型,计算各支路纹波电流的最优参考相位。提出逆变器输入侧纹波电流相位控制策略,使纹波电流相位能跟踪参考相位,并采用分段式相位调节以防止相位变动过快。该文所提方案无需增设滤波设备,对系统原有工作状态影响小,可应对含多个分布式不平衡负载的场景,在一定条件下可将母线二次纹波电压降低95%。仿真证明了所提控制策略的有效性。

关键词：直流微电网电能质量二次纹波协同控制相位调节

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考虑节能的城轨列车协同控制优化模型

控制理论与应用 2025年第1期42卷 13-21页

作者：胥如迅马军惠孟建军陈晓强李德仓兰州交通大学新能源与动力工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 甘肃省物流与运输装备行业技术中心甘肃兰州730070 信阳职业技术学院汽车与机电工程学院河南信阳464000

为了提高城轨列车再生能量利用率,本文提出一种基于节能的协同控制优化方法,建立以停车精度和准时性为约束条件、以协同时间最长和协同次数最多为优化目标的控制决策模型.根据列车速度、位移方程,求出列车运行工况转换点速度和时刻的解... 详细信息

为了提高城轨列车再生能量利用率,本文提出一种基于节能的协同控制优化方法,建立以停车精度和准时性为约束条件、以协同时间最长和协同次数最多为优化目标的控制决策模型.根据列车速度、位移方程,求出列车运行工况转换点速度和时刻的解析解;结合积分变量对停车精度和运行时间的影响,确定积分变量的取值范围,将积分变量与列车运行工况转换点关联起来,设计列车运行工况转换点的优化调节策略,并计算目标速度曲线;分析城轨列车牵引工况和制动工况重叠时间的影响因素,得到列车一次牵引最大速度对协同时间的影响规律,设计协同控制策略,求解列车二次牵引时刻及对应一次牵引最大速度.最后,以国内某条地铁线路为背景设计算例,验证了该模型的有效性.

关键词：城轨列车再生能量协同控制节能工况转换点

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基于能量管理的直流微电网集群协同控制策略

电力自动化设备 2025年第1期45卷 123-130页

作者：朱晓荣杜雯菲华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

为实现微电网间的协调控制及功率互济,提高能量使用效率,提出了基于能量管理的直流微电网集群协同控制策略。其采用分层式控制结构,下层为功率-电压下垂控制,中层为分布式一致性电压控制,上层为集中式控制协调各个微电网的控制策略。多... 详细信息

为实现微电网间的协调控制及功率互济,提高能量使用效率,提出了基于能量管理的直流微电网集群协同控制策略。其采用分层式控制结构,下层为功率-电压下垂控制,中层为分布式一致性电压控制,上层为集中式控制协调各个微电网的控制策略。多层协同的控制策略使得集群中各微电网既可以独立运行又可以相互间提供功率支撑,还可以与主电网进行互联,参与电力市场,利用不同地点的资源,最大化能量利用效率,保证整个集群电压质量。在微电网间通信故障或线路断开情况下所提控制策略基本不受影响,具有一定的鲁棒性。在MATLAB/Simulink中模拟多种工况对所提控制策略进行仿真,结果表明所提控制在保证集群电压水平的同时,可以实现整个微电网集群的能量管理。

关键词：直流微电网集群独立性功率互济协同控制能量管理

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信号交叉口混行交通协同控制方法

系统仿真学报 2025年第1期37卷 271-283页

作者：黄秋实王艳阳邬昌良黄俊富张胜根罗浩轩西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039 西华大学四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心四川成都610039 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122

针对信号交叉口下的混行交通,以改善交叉口的通行环境为目标,设计了一种分层解耦的信号灯-混行队列协同控制方法。在上层信号灯控制研究中,选取交叉口车辆延误时间计算模型,以车辆平均延误时间最小为目标,提出基于遗传算法的交叉口信号... 详细信息

针对信号交叉口下的混行交通,以改善交叉口的通行环境为目标,设计了一种分层解耦的信号灯-混行队列协同控制方法。在上层信号灯控制研究中,选取交叉口车辆延误时间计算模型,以车辆平均延误时间最小为目标,提出基于遗传算法的交叉口信号灯上层控制策略;在下层混行队列控制研究中采用“1+N”模式,建立混行队列动力学模型,选取车辆能耗模型,以队列经济性最低为目标,提出基于最优控制的混行队列下层控制策略。在上、下层控制策略验证的基础上,对协同控制方法进行有效性和敏感性研究。研究结果表明,提出的协同控制方法在不同交通场景下,均能有效改善交叉口通行效率和车辆经济性;当最小绿灯时长和控制区长度的取值越小时,车辆平均延误时间和平均百公里油耗改善效果越好。

关键词：协同控制交叉口混行队列遗传算法最优控制

基于协同控制优化风电-柔直并网惯性响应策略研究

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电工技术学报 2025年第5期40卷 1355-1367页

作者：谭珺敉彭晓涛李旭涛陈紫薇杨军综合能源电力系统装备及系统安全湖北省重点实验室武汉430072 武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750011 中国电力科学研究院有限公司北京100192

为优化风电场经柔性直流输电接入受端电网的惯性响应动态特性,该文提出一种在风电-柔直并网系统中实现无通信协调惯量支撑的关键参数设计方法。基于风机变比例系数调速和柔直网侧换流站附加直流电压-频率下垂控制建立风电-柔直系统实现... 详细信息

为优化风电场经柔性直流输电接入受端电网的惯性响应动态特性,该文提出一种在风电-柔直并网系统中实现无通信协调惯量支撑的关键参数设计方法。基于风机变比例系数调速和柔直网侧换流站附加直流电压-频率下垂控制建立风电-柔直系统实现无通信频率响应的传递函数,明确了下垂系数和调速系数对并网系统惯性响应的调节作用。采用协同控制理论,通过选取频率和直流电压偏差、风电-柔直系统虚拟惯量构造宏变量,设计了下垂系数自适应频率变化调节、调速系数自适应直流电压和风机转速变化调节的协同控制律,实现并网系统利用电容储能和差异化转子动能协同提供惯量支撑。最后在Matlab/Simulink中建立风电-柔直并网模型,利用受端电网频率负荷扰动验证了协同控制律的有效性。仿真研究表明,所提策略能够优化风电场和柔直系统惯量支撑的协同配合,改善受端电网惯性响应动态特性,同时具有优化直流电容电压及风机转速恢复动态过程的优势。

关键词：风电场柔性直流输电(VSC-HVDC) 惯性响应协同控制

利用储能系统与SVG协同控制提高风电场高电压穿越能力

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热力发电 2025年第03期 22-32页

作者：莫基晟尹纯亚秦艳辉段青熙刘江山解超新疆大学电气工程学院国网新疆电力有限公司电力科学研究院

针对风电高电压穿越（high voltage ride through,HVRT）能力不足导致风电机组脱网的问题，详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理，分析了储能系统和静止无功补偿装置（static var generator,SVG）在HVR... 详细信息

针对风电高电压穿越（high voltage ride through,HVRT）能力不足导致风电机组脱网的问题，详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理，分析了储能系统和静止无功补偿装置（static var generator,SVG）在HVRT期间的动态无功响应特性；通过对并网点电压进行实时监测，高电压穿越期间可将控制策略优先级分解为：风电场内部无功调节（储能系统和双馈异步风力发电机（doubly fed induction generator,DFIG）协同控制）、SVG无功调节。在此基础上，提出了一种储能系统、DFIG和SVG协同控制策略来提高风电场HVRT能力，同时对故障切除后存在的不利情况进行重新设置电压参考值环节，避免了不必要的无功流动。最后，基于MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型，验证了理论分析与控制策略的正确性与有效性。研究结果对充分挖掘风电场自身无功调节能力，极大程度减轻SVG无功补偿负担提供了新思路。

关键词：双馈异步风力发电机 SVG 储能系统高电压穿越协同控制无功调节

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含氢储直流微电网的VSG协同控制策略

电力系统及其自动化学报 2025年第2期37卷 151-158页

作者：姚钢石片超周荔丹王子强罗承东上海电力大学电气工程学院上海200090 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

为提高孤岛直流微电网的系统惯性及新能源消纳能力,提出一种含氢储直流微电网的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)协同控制策略。通过模拟同步发电机特性引入氢储VSG控制策略,提供系统电压支撑,增强系统稳定性,利用电... 详细信息

为提高孤岛直流微电网的系统惯性及新能源消纳能力,提出一种含氢储直流微电网的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)协同控制策略。通过模拟同步发电机特性引入氢储VSG控制策略,提供系统电压支撑,增强系统稳定性,利用电池储能响应速度快的特性应对系统功率波动,弥补氢储能响应速度慢的缺陷。同时针对电池储能的能量密度低、难以提供稳定能量供应的问题,提出蓄电池动态关断策略,由能量密度更高的氢储承担稳态功率差额,降低蓄电池充放电次数以延长其寿命。通过构建状态方程对混合储能系统控制参数进行整定并进行仿真研究。相较于下垂控制策略,所提策略显著降低了系统超调、燃料电池与电解槽切换频率,有效提升了系统动态响应能力。

关键词：直流微电网系统惯性协同控制动态关断

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基于灰狼优化的机器人视觉伺服协同控制

组合机床与自动化加工技术 2025年第2期 120-125,130页

作者：牟雪琪于海生张鹏鑫杨庆孟祥祥青岛大学自动化学院青岛266071 青岛大学山东省工业控制技术重点实验室青岛266071

单独一种无标定视觉伺服控制难以使机器人末端实现快速和精确的目标定位,针对这一问题,提出了一种基于灰狼优化Kalman滤波算法视觉伺服与比例积分(proportional integral,PI)调节位置伺服的机器人协同控制策略。采用灰狼优化算法对Kalma... 详细信息

单独一种无标定视觉伺服控制难以使机器人末端实现快速和精确的目标定位,针对这一问题,提出了一种基于灰狼优化Kalman滤波算法视觉伺服与比例积分(proportional integral,PI)调节位置伺服的机器人协同控制策略。采用灰狼优化算法对Kalman滤波算法中的参数进行优化,提高了图像雅可比矩阵的在线估计精度,并设计了视觉伺服控制器。采用PI调节方法设计位置伺服控制器,提升了系统快速的动态性能。采用基于图像特征误差的高斯函数作为协同函数,设计了协同控制策略,兼顾了系统快速的动态性能和精确的稳态性能。仿真和实验结果表明,所提出的协同控制方法实现了更快速和更精确的目标定位。

关键词：卡尔曼滤波灰狼优化算法无标定视觉伺服协同控制

一种面向受限水域应用的水声-WIFI双链路协同控制AUV

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水下无人系统学报 2025年第1期33卷 56-64页

作者：张檬魏博文金均昊童峰张福民厦门大学海洋与地球学院厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心厦门大学航空航天学院香港科技大学电子与计算机工程系香港科技大学郑家纯机器人研究所

自主水下航行器(AUV)水下控制链路一般采用水声通信链路。对于浅海岸滩、水库、湖泊、管渠及洞穴等水域地形复杂的受限水域,复杂多径会对高速率水声通信性能造成严重影响,而有限水域深度为无线链路的应用提供了可能性。面向此类应用,文... 详细信息

自主水下航行器(AUV)水下控制链路一般采用水声通信链路。对于浅海岸滩、水库、湖泊、管渠及洞穴等水域地形复杂的受限水域,复杂多径会对高速率水声通信性能造成严重影响,而有限水域深度为无线链路的应用提供了可能性。面向此类应用,文中设计了一种采用水声和WIFI双链路协同控制的小型AUV:SubseaBuddy-3,其水声链路采用低速率扩频水声通信方式以保证强多径条件下的通信可靠性,而高速率WIFI链路则可在浅水区工作,或应用于布放前的功能调试测试,以及回收阶段的控制和观测。通过水声链路、WIFI链路在不同工作深度、不同信息获取/回传状态进行协同,可满足受限水域条件下可靠指控、水下图像实时/准实时回传的需求。同时, AUV配备惯性测量单元和深度传感器,可进行姿态和深度控制。水池实验证实了双链路AUV的工作有效性。

关键词：自主水下航行器水声通信 WIFI双链路协同控制受限水域