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基于最优功率控制和马尔可夫链优化的异构无线网络

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计算机应用研究 2015年第4期32卷 1211-1213页

作者：朱静宜张亶浙江长征职业技术学院计算机与信息技术系杭州310023 浙江大学计算机科学与技术学院杭州310027

为了提高异构无线网络的资源利用率以及网络吞吐量,提出一种基于最优功率控制和马尔可夫链优化的异构无线网络,通过建立异构网络模型对异构网络的业务负载情况进行分析,采用有限容量下的最优功率控制方法来使业务能够选择合适的接入网络... 详细信息

为了提高异构无线网络的资源利用率以及网络吞吐量,提出一种基于最优功率控制和马尔可夫链优化的异构无线网络,通过建立异构网络模型对异构网络的业务负载情况进行分析,采用有限容量下的最优功率控制方法来使业务能够选择合适的接入网络,并采用基于马尔可夫链来进行网络吞吐量优化,在对不同形式的网络进行速率分配时,采用了多权重优化进行求解最优解,可以降低网络的阻塞情况,提高网络的利用效率。实验仿真结果及分析表明,该算法在提高网络吞吐量、减少网络利用效率上具有较好的效果。

关键词：异构网络最优功率控制马尔可夫链多权值优化

交流励磁抽水蓄能机组最优功率控制及参与调频策略研究

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交流励磁抽水蓄能机组最优功率控制及参与调频策略研究

作者：谢宁宁重庆大学

学位级别：硕士

交流励磁抽水蓄能机组可通过调节转速及导叶开度实现机组功率的快速调节,对新型电力系统的安全稳定运行具有重要作用。然而,机组功率的快速调节与水泵水轮机的转速、导叶开度以及交流励磁电机各部件损耗密切相关。现有功率控制策略往往... 详细信息

交流励磁抽水蓄能机组可通过调节转速及导叶开度实现机组功率的快速调节,对新型电力系统的安全稳定运行具有重要作用。然而,机组功率的快速调节与水泵水轮机的转速、导叶开度以及交流励磁电机各部件损耗密切相关。现有功率控制策略往往忽略其影响,导致难以实现最优功率控制,进而影响水泵水轮机的运行效率以及快速参与电网频率调节能力的发挥。论文以300MW交流励磁抽水蓄能机组为研究对象,开展交流励磁抽水蓄能机组的水机电耦合建模、功率优化控制及调频能力提升研究。论文主要研究内容包括:(1)针对水泵水轮机运行工况较多且运行特性与多参数变量相关,传统线性或非线性解析模型难以刻画的问题,提出基于水泵水轮机全特性曲线的交流励磁抽水蓄能机组建模方法。首先,分析了水泵水轮机全特性曲线中反S特性区域曲线交叠及多值特性,基于将全特性曲线分为三大区域进行三次非均匀样条曲线插值方法,建立基于全特性曲线的水泵水轮机模型。其次,基于有功、无功解耦控制,建立交流励磁电机及变流器控制数学模型,结合水泵水轮机调节特性,建立含水泵水轮机的交流励磁抽水蓄能机组仿真模型。最后,对不同水泵水轮机机组模型进行不同工况仿真对比。(2)针对交流励磁抽水蓄能机组输出功率受机组转速、导叶开度及水头等多变量影响,常规功率控制忽略原动机与变流器的协调配合,难以实现机组最优功率控制的问题,提出一种交流励磁抽水蓄能机组最优功率的协同控制策略。首先,分析了反S特性区考虑水头波动的动态稳定区域,在机组转速约束、运行工况约束及反S特性区稳定运行约束下,建立交流励磁抽蓄机组转速及导叶开度的优化模型。其次,分析机组不同工况下损耗分布,推导计及机组损耗及转速影响下,可逆水泵水轮机及变流器功率参考值表达式。基于机组输出功率调节方式优化,提出功率阶跃变化和斜坡变化的分段最优功率协同控制策略。最后建立了控制器在环实验平台,对论文提出最优功率控制策略进行仿真验证,并与传统功率控制策略进行对比分析。(3)针对传统综合惯性控制由于控制参数固定,导致可能的阻尼不足、隐藏电力系统功率缺额及频率二次跌落等问题,在最优功率控制策略基础上,提出基于变增益系数惯性环和下垂环分时参与调节的综合惯性调频控制策略。首先,分析传统综合惯性控制中下垂环和惯性环增益参数对交流励磁抽水蓄能机组参与电力系统频率调节特性的影响,提出下垂环与惯性环分时参与调频。其次,在惯性环增益参数中引入机组转速变量,下垂环增益参数中引入机组备用功率变量,并提出相应增益参数整定方法,同时,为防止机组失速加入转速越限保护控制。最后,建立三机电力系统的仿真模型,对提出综合惯性调频改进控制策略与传统综合惯性控制策略进行仿真对比验证。论文研究成果不仅对交流励磁抽水蓄能机组高效稳定运行和参与频率调节的控制策略奠定理论基础和技术支撑,并且对提升交流励磁抽水蓄能机组支撑新型电力系统的安全稳定运行具有一定指导意义。

关键词：交流励磁抽水蓄能机组最优功率控制水泵水轮机全特性曲线综合惯性调频策略控制器在环仿真

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低风速下风电机组的最优功率控制

沈阳工程学院学报（自然科学版） 2016年第1期12卷 11-17页

作者：刘岩刘姝沈阳工程学院新能源学院辽宁沈阳110136

利用风速分频原理,将风速分为稳态风速和动态风速。考虑低风速工况和高风速工况两种风速特性,分别提出了对发电机的转矩控制策略。当风力发电机运行在低风速工况条件下时,将模糊算法应用到风力发电机最大风能的捕获上,使风电机组的功率... 详细信息

利用风速分频原理,将风速分为稳态风速和动态风速。考虑低风速工况和高风速工况两种风速特性,分别提出了对发电机的转矩控制策略。当风力发电机运行在低风速工况条件下时,将模糊算法应用到风力发电机最大风能的捕获上,使风电机组的功率系数最大并保持恒定,从而实现了风力发电机在运行过程中最优功率控制的目标。通过MATLAB构建软件仿真平台,模拟仿真试验证明,在低风速工况条件下,该种模糊控制的方式是有效可行的。当风电机组运行在高于额定风速即高风速工况条件下时,对变桨动态控制器进行了设计,有效地解决了在风速测量时,调节桨距角惯性以及出现的滞后问题。

关键词：风力发电风速分频模糊算法最优功率控制

基于激励力预估的直驱式波浪发电系统功率优化

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太阳能学报 2023年第8期44卷 556-562页

作者：黄逸杨俊华罗琦林汇金王超凡梁昊晖广东工业大学自动化学院广州510006

为提高不规则激励力工况下直驱式波浪发电系统的功率捕获能力,基于变分法给出最大功率提取条件,求解得到对应的理想电磁力。结合电机-水动力模型,设计滑模观测器,由Lyapunov函数证明系统稳定性,预估未知波浪不规则激励力输入。以理想电... 详细信息

为提高不规则激励力工况下直驱式波浪发电系统的功率捕获能力,基于变分法给出最大功率提取条件,求解得到对应的理想电磁力。结合电机-水动力模型,设计滑模观测器,由Lyapunov函数证明系统稳定性,预估未知波浪不规则激励力输入。以理想电磁力为参考输入,采用空间矢量控制策略跟踪系统期望电流信号,实现最大功率输出。仿真结果表明,所提方案预估精度高,在模型失配时也有较好的鲁棒性,系统输出功率更高,可在线检测激励力,提高复杂海况下系统波能转换率。

关键词：波浪能预测波浪能转换永磁直线电机最优功率控制

基于IPOS-SAB隔离型DC/DC变换器的模块化定子永磁风力发电机设计及控制研究

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基于IPOS-SAB隔离型DC/DC变换器的模块化定子永磁风力发电机设计...

作者：王焜上海交通大学

学位级别：硕士

风能是一种清洁无污染的可再生能源,对风能的开发利用可有效缓解人类发展过程中的能源短缺问题。相比于陆上风力发电,海上风力发电具有功率输出稳定、不占用陆地空间、噪声对自然环境的影响较小、易于被电网消纳等优点,因此未来风力发... 详细信息

风能是一种清洁无污染的可再生能源,对风能的开发利用可有效缓解人类发展过程中的能源短缺问题。相比于陆上风力发电,海上风力发电具有功率输出稳定、不占用陆地空间、噪声对自然环境的影响较小、易于被电网消纳等优点,因此未来风力发电将从陆上转向海上,从近海转向远海。海上风电场特殊的工作环境要求风力发电机具备可靠性高、便于安装的特点。传统的直驱式永磁同步风力发电机尺寸较大,不便于制造安装,且永磁体位于转子,散热困难;此外海上风电场采用高压交流传输会带来的海缆电容过大的问题。因此,基于定子永磁风力发电机的全直流传输的海上风力发电系统越来越受到关注。本文将模块化设计思想运用到定子励磁无刷电机上,设计了一台72/72极模块化定子永磁发电机（MSPMG）,有效解决了永磁体的散热和冷却问题,同时大大降低了大型直驱式永磁风力发电机生产装配的难度。本文在分析模块化定子永磁发电机（MSPMG）运行特性的基础上,推导了MSPMG的功率尺寸方程,并就MSPMG的尺寸参数确定和材料选择提出了设计方案,通过有限元分析获得非线性电感与电流和位置角关系。针对控制系统,设计了发电机侧AC/DC变换器的拓扑结构,并提出了基于变分原理的最优功率控制策略;设计了网侧IPOS-SAB隔离型DC/DC变换的拓扑结构,并提出了发电机内LVDC母线电压平衡控制策略和SABC模块均压控制策略。最后通过软件仿真验证了所设计电机及其控制策略的正确性和有效性。

关键词：海上风力发电模块化定子永磁发电机最优功率控制输入并联输出串联单有源桥式变流器

cdma2000 1x EV-DV系统中的功率控制算法研究与仿真

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cdma2000 1x EV-DV系统中的功率控制算法研究与仿真

作者：杨久春东南大学

学位级别：硕士

本论文以cdma2000无线多媒体移动通信系统为背景，研究了cdma2000多媒体移动通信系统中的功率控制问题。全文工作如下：⑴归纳和总结了集中式和分布式功率控制的基本理论，包括功率控制模型、已有的集中式和分布式功率控制算法，以及影... 详细信息

本论文以cdma2000无线多媒体移动通信系统为背景，研究了cdma2000多媒体移动通信系统中的功率控制问题。全文工作如下：⑴归纳和总结了集中式和分布式功率控制的基本理论，包括功率控制模型、已有的集中式和分布式功率控制算法，以及影响功率控制效果的因素等。⑵根据cdma2000系统协议和3GPP2建议的系统仿真方案，介绍了在OPNET仿真平台上搭建的cdma2000 1x EV-DV系统反向语音业务的仿真平台，该仿真平台可以模拟移动台的移动、多小区通信、衰落和阴影等仿真场景，实现诸如语音通信、切换以及功率控制等无线资源管理算法的仿真。⑶针对cdma2000系统功率控制协议里内环功控方案存在的功控指令时间滞后问题和功控升降步长固定的问题，提出了一种同时采用信道预测来解决时延问题、通过多普勒估计来解决功控步长选择问题的综合功率控制算法。本文还在此基础上，进一步将移动台距离信息引入功率控制方案中，提出了另一种利用移动台距离和速度信息的功率控制算法。计算机仿真表明，这两种算法相对于协议中的原始功控方案，其性能有较大改进。⑷对于纯语音业务的CDMA系统，功率控制技术可以很好的克服干扰，维护系统内用户的平均通信质量，而对于支持多业务的数字通信系统，由于系统的设计目标是让吞吐量最大化，仅仅采用功率控制的手段将不能满足要求，需要结合速率控制，来最大化吞吐量。本章归纳了前人所提出的联合功率控制和速率控制的数学模型、准则和算法，并介绍了cdma2000系统中采用的联合功率控制和速率控制方案。

关键词：最优功率控制 cdma2000 多普勒估计信道预测联合功率控制

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模块化定子永磁风力发电机及其控制

电机与控制应用 2018年第11期45卷 104-109,120页

作者：王焜谢宝昌蔡旭上海交通大学风力发电研究中心上海200240

针对海上风能开发和利用,提出和设计了一种新型结构的永磁风力发电机。所提出的电机由多个空间均匀移相的模块化定子永磁发电机(MSPMG)组成,每个MSPMG是独立的单相双凸极电机,每个定子模块包含永磁、齿极和线圈,减小了模块间的磁耦合和... 详细信息

针对海上风能开发和利用,提出和设计了一种新型结构的永磁风力发电机。所提出的电机由多个空间均匀移相的模块化定子永磁发电机(MSPMG)组成,每个MSPMG是独立的单相双凸极电机,每个定子模块包含永磁、齿极和线圈,减小了模块间的磁耦合和线圈互感。通过分析MSPMG的电磁特性和发电原理,基于变分原理推导出MSPMG的最优功率控制策略,利用单相H桥全控整流电路实现了对电枢电流的控制。有限元分析证明MSPMG各个模块间的磁路耦合很小,运行状态相互独立,因此该电机具有很强的容错运行能力。基于软件仿真证实了所设计电机及其控制策略的正确性和有效性。

关键词：海上风力发电模块化定子永磁发电机最优功率控制磁路松耦合容错运行能力

W—CDMA网络服务质量问题的动态资源规划策略

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世界网络与多媒体 2001年第6期9卷 26-28页

作者：曹敏姚欣等清华大学宽带网中心

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WCDMA网络的QoS问题和策略研究

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