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基于empc的分布式光伏集群频率控制策略

浙江电力 2023年第12期42卷 98-106页

作者：魏万俊刘毅裴凯房德智甘肃国能风力发电有限公司兰州730020 国电南瑞科技股份有限公司电网安全稳定控制技术分公司南京211000

为提升光伏发电并网效果,发挥分布式光伏的调频能力,提出一种基于empc(扩展模型预测算法)的分布式光伏集群频率控制策略。首先,基于模糊子空间聚类算法,考虑集群电压稳定和辅助调频性能,选取合适的分群指标,将大规模分布式光伏单元划分... 详细信息

为提升光伏发电并网效果,发挥分布式光伏的调频能力,提出一种基于empc(扩展模型预测算法)的分布式光伏集群频率控制策略。首先,基于模糊子空间聚类算法,考虑集群电压稳定和辅助调频性能,选取合适的分群指标,将大规模分布式光伏单元划分成基于分群指标的分布式光伏集群;然后,基于分群结果构建分布式光伏集群模型,引入状态扩展变量获得系统频率响应的动态预测模型,设计考虑分布式光伏集群出力预测误差和集群控制增量的empc目标函数对模型进行滚动优化和反馈校正;最后,在不同工况下进行仿真分析,结果表明所提控制策略可以提高分布式光伏集群并网的频率支撑能力,降低系统的功率损耗。

关键词：分布式光伏集群 empc 动态响应模糊子空间聚类频率调节

基于empc的内置式永磁同步电机矢量控制技术研究

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基于EMPC的内置式永磁同步电机矢量控制技术研究

作者：王涵哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

内置式永磁同步电机(IPMSM)具有体积小,功率密度大,带载能力强等优点,因此在电动车领域得到了广泛的应用。永磁同步电机处理高性能的控制应用过程中,矢量控制技术长期占据主导地位。模型预测控制(MPC)因为具有优秀的动态性能,在工业上... 详细信息

内置式永磁同步电机(IPMSM)具有体积小,功率密度大,带载能力强等优点,因此在电动车领域得到了广泛的应用。永磁同步电机处理高性能的控制应用过程中,矢量控制技术长期占据主导地位。模型预测控制(MPC)因为具有优秀的动态性能,在工业上得到了广泛的应用,但由于难以克服算法本身计算量大的问题,长期以来限制了其在电机驱动领域上的应用。显式模型预测控制(empc)以线下计算优化过程的方式,减少算法本身的计算量,由于具备简便的控制器性能调优方式、强大约束处理能力,在提升IPMSM动态性能具有重要意义。本文以IPMSM为研究对象,对empc算法进行如下的研究:首先,建立IPMSM的数学模型,简要阐述矢量控制技术,针对数学模型非线性问题,将ωi、ωi、ii三个耦合项转化为可测扰动量,实现IPMSM数学模型线性化。针对数学模型的线性化和矢量控制技术的控制要求,选取恰当的状态变量,建立empc预测模型。其次,为解决MPC线上处理优化问题导致计算量过大的问题,详细推导empc将此问题转化为线下二次规划问题(QP)的过程。针对电机驱动系统的电压与电流限制,提出以正六边形近似代替电流极限圆、电压极限圆,通过empc处理为QP问题的线性约束。为提高empc抗负载扰动能力,基于非线性数学模型,构建两输入两输出伦伯格转矩观测器。给出empc闭环传递函数推导方式,详细分析参数矩阵中各参数对闭环极点影响趋势和取值方法。同时对IPMSM在全速域条件下进行仿真验证。针对在IPMSM恒功率区直轴电流存在静差的问题,给出此问题分析。为解决此问题,提出在预测模型中,将ωi、ωi中的ω以常数Ω代替,建立外部电压补偿机制,详细推导约束的处理方式和参数选取方法,对IPMSM在恒功率区进行仿真分析。最后,搭建基于英飞凌XMC4500的实验平台,编写了软件程序。提出一种PI参数的调优方案,将PI控制器与empc控制器进行对比仿真,仿真结果证明,empc能够实现无超调控制,可以较好跟随任意阶次的速度给定,在保证快速性的同时能保证较好稳定性,因此可以获得比PI控制器更好的动态性能。

关键词： IPMSM 矢量控制技术 empc 参数整定

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empc提升龙源冷却核心竞争力

科技与经济画报 2009年第1期 30-31页

作者：张靖龙源冷却

龙源冷却因为率先提出整合empc服务,成为目前国内外唯——家具备电站空冷岛empc总承包能力的企业,因而拥有了强大的核心竞争力。以empc为基础的核心竞争力,决定了企业的核心竞争力架构,实现了核心竞争力最终价值,所以提升了企业的竞争力... 详细信息

龙源冷却因为率先提出整合empc服务,成为目前国内外唯——家具备电站空冷岛empc总承包能力的企业,因而拥有了强大的核心竞争力。以empc为基础的核心竞争力,决定了企业的核心竞争力架构,实现了核心竞争力最终价值,所以提升了企业的竞争力,能够创造巨大价值。

关键词：龙源冷却 empc 核心竞争力

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基于empc的CSTR过程优化控制仿真

自动化博览 2020年第5期37卷 70-76页

作者：李新春何春明北京和利时系统工程有限公司北京100176

连续搅拌反应釜CSTR广泛应用于化工、燃料、制药等生产过程,由于其机理复杂、多变量耦合、非线性强,CSTR过程的常规控制难于取得理想效果。本文在一类通用的CSTR非线性机理模型基础上应用empc控制策略,针对不同生产场景定义了相应的优... 详细信息

连续搅拌反应釜CSTR广泛应用于化工、燃料、制药等生产过程,由于其机理复杂、多变量耦合、非线性强,CSTR过程的常规控制难于取得理想效果。本文在一类通用的CSTR非线性机理模型基础上应用empc控制策略,针对不同生产场景定义了相应的优化指标。在考虑质量、安全等多种约束的条件下,直接基于非线性模型进行预测和优化,解决了CSTR过程的优化控制问题,并在多种控制模式下验证了控制算法的有效性。

关键词： MPC empc 优化 CSTR 非线性

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基于empc的最优负荷频率控制研究

电力设备管理 2024年第19期 166-168页

作者：邵士伟云南电网有限责任公司玉溪供电局

本文研究了基于经济模型预测控制的最优负荷频率控制方法,首先提出了一种全新的电力系统分布式模型,该模型可以更好地实现实时瞬态最优化控制,然后提出了一种分布式empc算法,最后讨论了研究结果的实际应用意义,并提出了进一步研究的建议。

关键词： empc 最优负荷频率控制

户热计量建筑节能热舒适经济模型预测控制研究

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系统科学与数学 2022年第9期42卷 2297-2311页

作者：常绪成苗满香郑州航空工业管理学院郑州450046

为了获得满意的建筑采暖热舒适,并同时降低维持建筑热舒适的采暖经济成本,针对分户控制和热计量绿色建筑,提出了一种基于经济模型预测控制(empc)的节能热舒适预测控制策略.为此首先建立了采暖房间的非线性热舒适模型.采用近似方法,得到... 详细信息

为了获得满意的建筑采暖热舒适,并同时降低维持建筑热舒适的采暖经济成本,针对分户控制和热计量绿色建筑,提出了一种基于经济模型预测控制(empc)的节能热舒适预测控制策略.为此首先建立了采暖房间的非线性热舒适模型.采用近似方法,得到实用的非线性热舒适预测模型.构造了节能热舒适经济性能函数和优化问题来实现动态过程经济性能最优,得到了节能热舒适模型预测控制策略(EETCMPC).最后通过模拟仿真,与双层经济性能优化模型预测控制策略(DMPC)进行了比较分析.仿真结果表明,采用EETCMPC时,散热器辐射热量减少了,具有8.9%的节能效果.因此,该方法在分户热计量建筑采暖控制中切实可行,在获取满意的热舒适时,采暖房间的用热经济性能得到了提升,具有工程指导意义.

关键词：分户热计量 empc 热舒适PMV 节能

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重载列车运行过程模型预测控制方法研究

重载列车运行过程模型预测控制方法研究

作者：徐聪华东交通大学

学位级别：硕士

作为实现我国铁路现代化的两大重要战略支点,重载运输和高速铁路分别在货运与客运方面蓬勃发展,是助力我国经济发展、实现工业现代化的两架马车。重载列车因牵引车辆数目庞大,导致其运行过程中编组内部车辆的受力情况,相较于动车组列车... 详细信息

作为实现我国铁路现代化的两大重要战略支点,重载运输和高速铁路分别在货运与客运方面蓬勃发展,是助力我国经济发展、实现工业现代化的两架马车。重载列车因牵引车辆数目庞大,导致其运行过程中编组内部车辆的受力情况,相较于动车组列车更为复杂,主要以车钩力的形式表现的车间作用力,其数值大小对列车能否实现安全运行产生直接影响,必须将其控制在一定范围内,防止出现车钩断裂、脱钩、脱轨等事故的发生。传统的重载列车驾驶,多采用司机人为操控模式,常因司机劳动水平差异,出现车钩冲击过大、列车晚点运行等问题。为更好的实现我国铁路货运“多拉快跑”的战略目标,实现在降低司机劳动强度的同时提升铁路货运量这一伟大跨越。研发适应我国货运需求的重载列车自动驾驶控制系统（Automatic Train Operation,ATO）,并将其应用在国内的繁忙干线上已迫在眉睫,成为现阶段技术攻关的重中之重。本文首先建立了重载列车的多质点纵向动力学模型,然后分别应用工业生产中已经被广泛使用的PI控制理论（Proportional Integral Controller,PI）与模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）,设计重载列车的ATO控制器,实现列车跟踪既定的速度目标曲线,并分别用BP神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）+PI控制理论与显式模型预测控制（Explicit MPC,empc）分别对其进行改进,最后采用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真试验。主要内容如下:（1）在充分考虑重载列车运行过程中,编组内部车间作用力的基础上,分析其运行的机理特性,建立其状态空间方程。确定重载列车具体的编组情况,并选定列车、车辆的型号以及实际的路况信息,在状态空间模型的基础上进行控制器的设计。（2）设计适用于重载列车的PI控制器,实现列车行驶过程中的速度目标曲线跟踪。为进一步提高列车的运行性能,引入BP神经网络算法对其进行改进,设计了基于BPNN+PI控制算法的重载列车ATO系统。仿真试验表明,BPNN+PI控制器的控车效果更好,相对于传统的PI控制器,其各方面性能在一定程度上均得到很大的改善,更能满足实际的行车要求。（3）为更好的考虑重载列车运行过程中的约束条件,实现列车运行过程中对速度目标曲线跟踪的同时,可以达成多个性能指标。引入相对于PI与BPNN+PI控制算法,更加适用于重载列车这类带约束的、复杂大系统的MPC算法,设计了重载列车ATO控制器。为进一步提高控制效果的实时性,引入empc控制算法的控制理念,设计了基于empc的列车ATO系统。仿真试验表明,采用empc控制器的列车运行的更加平稳、最大车钩力变得更小、能耗更低。

关键词：重载列车 ATO BPNN+PI empc 车钩力速度目标曲线跟踪