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电工技术学报 2014年第8期29卷 265-273页

作者：戚永志刘玉田山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室济南250061

为改善风光储联合系统输出特性和降低储能电站功率补偿压力,提出了一种在线滚动优化和有功实时控制相结合的协调优化控制方法。在线滚动优化建立了联合系统总的平均有功功率偏差最小、储能电站充放电次数最少和优化末段储能电站剩余电... 详细信息

为改善风光储联合系统输出特性和降低储能电站功率补偿压力,提出了一种在线滚动优化和有功实时控制相结合的协调优化控制方法。在线滚动优化建立了联合系统总的平均有功功率偏差最小、储能电站充放电次数最少和优化末段储能电站剩余电量最大的优化模型,通过非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,给出风/光/储分钟级的计划出力曲线。有功实时控制实现风/光计划出力微调和储能电站实时控制,风/光计划出力微调模块根据实时风速和光照等信息,平衡计划超额;储能电站动态给出功率上限,提高了应对风/光爬坡的能力。仿真算例表明,所提控制方法使储能电站在较低的充放电次数下,与风/光配合协调控制,降低风光储联合系统平均有功偏差,改善联合系统跟踪计划出力的能力。

关键词：风光储联合系统在线滚动优化非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ) 风/光计划出力微调爬坡

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基于MPC的风光储联合发电系统优化调度研究

基于MPC的风光储联合发电系统优化调度研究

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作者：张子涵华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着中国快速推进风光新能源的利用与新型电力系统的发展,“新能源+储能”产业进入规模化发展阶段。根据原理分析,风光储综合能源系统可利用风光间的时空互补特性,通过风/光/储多种能源间的协同共济,促进风光能源的高效利用,保证发电质... 详细信息

随着中国快速推进风光新能源的利用与新型电力系统的发展,“新能源+储能”产业进入规模化发展阶段。根据原理分析,风光储综合能源系统可利用风光间的时空互补特性,通过风/光/储多种能源间的协同共济,促进风光能源的高效利用,保证发电质量,维持电网稳定安全运行。然而,当前风光储系统面临风光消纳不足、风光可控性不强、控制需求复杂和一体化运行难度大等挑战。现有调度系统未能发挥风光储协调控制的潜力,在风光资源利用效率和控制性能等方面都有较大的提升空间。本文在风光储综合能源系统并网的有功调度框架下,从调度计划制定和实时指令执行两个方面入手,提出并验证了相关优化控制策略。主要工作如下:首先提出了一种风光储综合能源系统交互调度方式,通过二次优化和电网校正环节,加强了场站与电网调度中心间的交互性,以风光消纳最大化和场站运行成本最低为目标建立了风光储综合能源系统日前二次优化调度模型,最终实现区域全局最优和单站局部最优的双赢局面。其次,对风光储综合能源系统发电单元执行层内的最小发电单元运行机理和能量管理系统控制策略进行了细致研究,并且详细介绍了基于RTDS的硬件在环实时仿真平台的组成与配置,仿真平台的运行效果最大程度逼近现场实际运行情况,为下文优化控制策略验证提供了真实可靠的仿真环境。之后,面对各方业主提出的多样化控制需求和实际存在的场景需求,提出了可灵活组态的风光储有功控制策略。该策略包括7种参与模式和3种分配方式,参与模式与分配方式间可根据业主需求自由组合。经过华北地区某大型风光储综合能源基地长期运行验证,运行效果表明该控制策略实现了风光消纳最大化,跟踪准确性较好,满足当地的相关标准。为进一步提升跟踪准确性和快速性,本文提出了基于MPC的风光储有功优化控制策略。该策略为7种参与模式和3种分配方式提供了通用框架。为实现MPC的工业化应用,开发了计算资源自主可控的高性能求解器,实现了百毫秒级的在线滚动优化。在硬件在环实时仿真平台下与可灵活组态的风光储有功控制策略作对比,结果表明基于MPC的风光储系统有功优化控制策略实现了风光最大化消纳,显著降低了跟踪偏差和调节时间,并可以应对故障工况。

关键词：风光储综合能源系统日前调度硬件在环有功控制 MPC 在线滚动优化

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考虑客流波动与节能的地铁列车时刻表与操纵优化方法研究

考虑客流波动与节能的地铁列车时刻表与操纵优化方法研究

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作者：袁博北京交通大学

学位级别：硕士

当前地铁列车时刻表及预存操纵方案在应对实际客流波动时存在服务水平下降及未考虑列车能耗等不足。对此,本文从乘客服务水平和企业运营成本角度出发,研究了考虑客流波动与节能的列车时刻表与操纵方案在线优化方法。首先,基于滚动优化... 详细信息

当前地铁列车时刻表及预存操纵方案在应对实际客流波动时存在服务水平下降及未考虑列车能耗等不足。对此,本文从乘客服务水平和企业运营成本角度出发,研究了考虑客流波动与节能的列车时刻表与操纵方案在线优化方法。首先,基于滚动优化思想构建考虑实时客流的列车运行控制框架,介绍了列车时刻表和操纵方案的在线生成与执行过程;随后,基于客流波动,提出一种以乘客总等待时间最小为目标的列车时刻表参数在线优化方法;然后,考虑再生能利用,研究以列车净能耗最小为目标的多列车节能运行协同控制在线优化方法;最后,基于实际线路进行案例分析,探讨了本文方法的适用性。具体研究内容和结论包括:(1)现实中地铁客流普遍存在随机性和波动性,导致离线编制的列车时刻表和预存的列车操纵方案难以达到预期的服务水平与节能效果。本文通过对地铁行车组织的现状分析,提出了考虑客流波动与节能的列车时刻表及操纵方案在线优化方法。首先,基于CBTC系统构建了考虑实时客流的地铁列车运行控制框架,并介绍了该框架的基本构成及工作原理。在此基础上,充分考虑实际客流波动,借助滚动优化的思想将目前时刻表的离线整体编制和操纵方案预先计算方式转化为分阶段在线滚动优化过程,从而在保证乘客服务水平的前提下,减小列车运行净能耗并降低地铁运营成本。(2)基于上述地铁列车运行控制框架及滚动优化机制,构建了列车时刻表参数在线优化模型。该模型基于滚动优化思想,将列车每次到站时作为滚动时域的分割点。根据实际到达客流计算时域内的乘客总等待时间,并以此为目标在线优化列车运行时刻表参数,从而有效应对客流到达随机性与波动性。采用三种启发式算法求解上述模型,包括带有模拟退火机制的遗传算法(GASA)、粒子群算法(PSO)及差分进化算法(DEA)。案例结果表明,相比原始时刻表,本文滚动优化模型生成的时刻表可有效节约乘客等待时间,最高可达4.72%。此外,对比了不同启发式算法在模型求解方面的效果,结果表明GASA与DEA分别在求解时间及优化率方面表现最好,PSO综合性能最优。(3)基于上述地铁列车运行控制框架及滚动优化后的列车时刻表方案,提出列车节能运行协同控制在线优化方法。在四阶段操纵策略基础上,构建以站间运行净能耗最小为目标的列车节能操纵优化模型,通过灵活改变列车工况并加入多次牵引过程实现列车运行净能耗节约。设计了带有改进搜索策略的Brute Force算法对模型进行求解。案例结果表明,本文列车操纵优化方法在不同场景下具有节能效果。其中,对于单列车在不同线路坡度下运行场景,本文方法平均节能率可达3.12%;对于多列车在不同发车间隔下运行场景,本文优化方案中列车再生能利用率平均可提高13.32%,净节能率达5.46%。另外,提出的算法能够在极短时间内求解列车操纵方案,可满足在线实时计算要求。

关键词：城市轨道交通客流波动时刻表净能耗节能操纵在线滚动优化

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水泥生料率值控制模型及算法研究与软件设计

水泥生料率值控制模型及算法研究与软件设计

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作者：靳世广燕山大学

学位级别：硕士

水泥生料三率值(饱和比KH、硅率SM、铝率IM)是衡量水泥生料质量的通用标准,三率值的稳定、合格是水泥生料质量的直观反映,也是水泥回转窑稳定运行的前提,直接关系着水泥成品的产量与质量。水泥生料率值在控制过程中存在着多变量、大时... 详细信息

水泥生料三率值(饱和比KH、硅率SM、铝率IM)是衡量水泥生料质量的通用标准,三率值的稳定、合格是水泥生料质量的直观反映,也是水泥回转窑稳定运行的前提,直接关系着水泥成品的产量与质量。水泥生料率值在控制过程中存在着多变量、大时滞、非线性等特点,采用常规的率值控制方法易导致水泥质量不稳定,目前国内水泥生料率值的控制处于半自动控制或者人工控制的状态。受人为主观影响,这种伪闭环的生料率值控制方案难以确保水泥生料质量在一段时间内的稳定。为了提高水泥生料率值控制的实时性和准确性,本文提出基于PGNAA元素在线分析仪的水泥生料率值控制算法,并设计了水泥生料率值控制软件,实现了水泥生料率值的实时在线控制,保证了入窑水泥生料率值的稳定。具体主要研究内容如下:首先,对水泥生料率值控制工艺流程、率值控制机理、模型预测控制原理进行了分析,研究了水泥率值控制过程中各参数的关系,找到了影响水泥生料率值控制效果的主要原因,同时根据分析的结果,重点研究了水泥生料率值控制要解决的关键问题,为建立精准的水泥生料率值控制模型奠定了基础。其次,对水泥原料成分的稳定性进行了深入研究,结合PGNAA元素在线分析仪设计了水泥原料成分在线估计模型,通过最小二乘法求解该模型,得到了水泥原料成分估计数据,为水泥生料率值预测模型提供了准确的输入数据。根据水泥原料化学成分、配比与水泥生料化学成分的关系,设计了基于PGNAA元素在线分析仪的水泥生料率值模型预测控制模型,采用序列二次规划算法(SQP)在线滚动求解目标函数,得到了水泥原料的最优配比,实现了水泥生料率值的反馈控制。最后,根据水泥生料率值控制的实际需求,利用C#编程语言和SQL Server 2014数据库,设计并实现了水泥生料率值控制软件。基于该软件,以某水泥厂水泥原料成分数据作为输入参数,进行了水泥生料率值控制仿真实验,验证了水泥生料率值模型控制与算法的有效性。

关键词：生料配料率值控制算法预测控制在线滚动优化原料成分估计

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局部加权支持向量机在水处理系统中的应用

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大众科技 2008年第11期10卷 102-103页

作者：陈国华广西电力职业技术学院广西南宁530007

通过结合局部加权学习方法和在线滚动优化技术,对传统的支持向量机进行了改进并提出了一种局部加权最小二乘支持向量机在线学习算法。将其应用于水厂加药混凝沉淀系统的在线辨识和建模中,实验表明,该方法具有良好的在线学习能力。

关键词：局部学习支持向量机在线滚动优化水处理

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基于径向基神经网络的磁悬浮模型预测控制

基于径向基神经网络的磁悬浮模型预测控制

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第十一届全国磁悬浮技术与振动控制学术会议

作者：张伟为吴晗

1引言电磁式磁悬浮车辆的悬浮系统非线性不稳定,多采用比例-积分-微分（PID）控制器进行反馈镇定,但随着车速提高,车轨耦合振动和气动效应会显著影响悬浮稳定性,传统控制器不能很好地适应高速下趋于复杂的力学环境。本文设计了鲁棒性更... 详细信息

1引言电磁式磁悬浮车辆的悬浮系统非线性不稳定,多采用比例-积分-微分（PID）控制器进行反馈镇定,但随着车速提高,车轨耦合振动和气动效应会显著影响悬浮稳定性,传统控制器不能很好地适应高速下趋于复杂的力学环境。本文设计了鲁棒性更高的高速磁浮非线性模型预测控制器（Nonlinear model predictive controller, NMPC）,并在此基础上使用了径向基神经网络（RBF）进行实时状态估计。

关键词：径向基神经网络模型预测控制器在线滚动优化模型预测控制磁悬浮

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