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基于采样PI的时滞电力系统负荷频率控制

湖南大学学报（自然科学版） 2022年第12期49卷 156-166页

作者：李谟发张志文练红海胡斯佳湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411101

针对不确定性传输时滞、系统参数与负荷扰动,通信带宽约束与计算负担以及风电间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,提出一种考虑信号采样周期与传输时滞的采样PI负荷频率控制(Sampling PI Load Frequency Control,SPI-LFC)方案,并引... 详细信息

针对不确定性传输时滞、系统参数与负荷扰动,通信带宽约束与计算负担以及风电间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,提出一种考虑信号采样周期与传输时滞的采样PI负荷频率控制(Sampling PI Load Frequency Control,SPI-LFC)方案,并引入指数收敛率来评价系统的快速性.基于通信时滞采样数据网络,建立含风电的时滞电力系统SPI-LFC模型.通过构建新的双边闭环Lyapunov泛函,并利用线性矩阵不等式技术,推导系统采样周期与通信时滞稳定裕度,以及指数收敛率相关的稳定准则与SPI控制设计方法.仿真结果表明,所提方案具有较大的采样周期和通信时滞稳定裕度与较高的指数收敛率;对不确定性系统参数、负荷扰动和风电的间歇性功率也具有较强的鲁棒性.

关键词：负荷频率控制 Lyapunov泛函通信时滞采样周期控制器设计

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含双馈风电电力系统的采样负荷频率控制

电力系统保护与控制 2023年第2期51卷 77-88页

作者：李谟发张志文练红海胡斯佳湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411101

针对含新能源的多区域电力系统频率稳定问题,提出一种考虑控制信号更新周期变化的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)方案。首先,在充分考虑系统采样特性的基础上,建立新型电力系统采样LFC模型,并将模型转化为一个采样数据... 详细信息

针对含新能源的多区域电力系统频率稳定问题,提出一种考虑控制信号更新周期变化的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)方案。首先,在充分考虑系统采样特性的基础上,建立新型电力系统采样LFC模型,并将模型转化为一个采样数据网络控制系统。然后,利用整个采样区间[t_(k),t_(k+1))信息,构建一个新的双边闭环型Lyapunov泛函。结合所提出的泛函与自由矩阵不等式,导出系统的低保守性稳定准则。基于这个准则,提出确保系统镇定的采样控制器设计方法。最后,通过实例仿真验证了所提方法的有效性与优越性。

关键词：双馈风力发电负荷频率控制采样周期 Lyapunov泛函控制器设计

以“中国梦”成长体系引领共青团工作——以湖南机电职业技术学院电气工程学院团总支为例

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智库时代 2017年第11期 45-45页

作者：洪亮湖南机电职业技术学院

坚持立德树人,以实施高职学生"中国梦"成长工程为统揽,以服务学生成长成才为出发点,构建起思想引领、素质拓展、权益维护和组织提升"四位一体"的工作格局,大力推进"强基固本"工程的实施。

关键词：中国梦强基固本思想引领

基于T-S模糊模型的非线性系统鲁棒采样控制

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控制理论与应用 2020年第7期37卷 1601-1610页

作者：练红海邓鹏肖伸平肖会芹湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411101 湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412008

使用模糊采样控制方法研究一类T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型描述的非线性系统鲁棒镇定问题.首先,充分利用整个采样区间[tk,tk+1)的特征信息,构造出一个改进的双边时间相关Lyapunov泛函.然后,结合提出的Lyapunov泛函和自由矩阵不等式,导... 详细信息

使用模糊采样控制方法研究一类T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型描述的非线性系统鲁棒镇定问题.首先,充分利用整个采样区间[tk,tk+1)的特征信息,构造出一个改进的双边时间相关Lyapunov泛函.然后,结合提出的Lyapunov泛函和自由矩阵不等式,导出了确保非线性系统渐近稳定的鲁棒镇定条件,并给出模糊采样控制器设计方法.最后,通过4个例子仿真验证了提出方法的有效性和优越性.

关键词： T-S模糊模型非线性系统采样控制 Lyapunov泛函鲁棒镇定

考虑通信时滞和采样周期的电力系统负荷频率控制

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控制理论与应用 2023年第5期40卷 891-902页

作者：练红海覃事刚肖伸平李谟发肖会芹湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411101 湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412008 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对电力系统负荷频率稳定控制问题,本文提出了一种时滞/采样相关的离散负荷频率控制(LFC)方案.首先,考虑通信网络传输时滞和反馈信号采样周期对系统的影响,建立闭环电力系统LFC模型.然后,基于建立的LFC模型,利用双边闭环Lyapunov泛函和... 详细信息

针对电力系统负荷频率稳定控制问题,本文提出了一种时滞/采样相关的离散负荷频率控制(LFC)方案.首先,考虑通信网络传输时滞和反馈信号采样周期对系统的影响,建立闭环电力系统LFC模型.然后,基于建立的LFC模型,利用双边闭环Lyapunov泛函和LMI技术,提出了低保守性的时滞/采样相关稳定准则和控制器设计方法,确保所提控制方案能在一个较大的通信时滞和采样周期条件下保持电力系统稳定运行.最后,通过单区域和三区域电力系统验证所提方法的有效性.仿真结果表明,所设计LFC方案比现有其他LFC方案的控制性能更佳,鲁棒性更强,并且能在一定大小的通信时滞条件下提升电力系统的动态性能.

关键词：电力系统 LFC 通信时滞采样周期 Lyapunov泛函

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含新能源电力系统的采样PI负荷频率控制

中国电机工程学报 2023年第3期43卷 939-949页

作者：李谟发张志文胡斯佳练红海湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南省湘潭市411101

针对不确定性传输时滞、系统参数、负荷扰动以及新能源间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,该文提出一种考虑控制信号变周期采样的采样比例积分(proportion integration,PI)负荷频率控制(sampling PI load frequency control,SPI-L... 详细信息

针对不确定性传输时滞、系统参数、负荷扰动以及新能源间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,该文提出一种考虑控制信号变周期采样的采样比例积分(proportion integration,PI)负荷频率控制(sampling PI load frequency control,SPI-LFC)方案。首先,基于采样网络的静态输出反馈方法,构建电力系统SPI-LFC模型。然后,利用新的双边闭环型Lyapunov泛函,并结合自由矩阵不等式,得到系统的低保守性稳定准则与SPI控制器设计方法。仿真结果表明,提出的负荷频率控制(load frequency control,LFC)方案对电力系统参数和通信网络的不确定性、负荷扰动和新能源的间歇功率具有较强的鲁棒性。

关键词：新能源渗透率负荷频率控制变周期采样 Lyapunov泛函控制器设计

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基于传动链仿真的发电机智能反演优化设计

湖南大学学报（自然科学版） 2023年第4期50卷 114-124页

作者：刘晓卜凡林娉婷张博郭超黄守道湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南机电职业技术学院电气工程学院湖南长沙410151

提出了一种针对运行在传动链系统中的发电机智能反演优化设计方法,并以一台运行在传动链系统中的15 kW永磁同步发电机为研究对象,针对其运行效率对发电机的设计参数进行优化.首先,在充分考虑变流器侧对整个传动链系统的影响下,建立了面... 详细信息

提出了一种针对运行在传动链系统中的发电机智能反演优化设计方法,并以一台运行在传动链系统中的15 kW永磁同步发电机为研究对象,针对其运行效率对发电机的设计参数进行优化.首先,在充分考虑变流器侧对整个传动链系统的影响下,建立了面向传动链系统的协同仿真建模平台,验证了传动链的电磁设计参数与协同仿真计算平台的正确性;其次,通过方差分析从发电机的8个设计参数中选定6个敏感参数,并在选定优化变量后提出了一种基于遗传算法优化的拉丁超立方抽样方案,该抽样方案可以兼顾样本空间均匀分布与各变量维度投影的均匀性;然后,通过基于高斯随机过程的智能反演优化设计模型结合基于范围选择的多目标优化算法,获得发电机的效率与最大额定输出转矩的Pareto前沿,并针对优化后的齿槽参数进行绕组设计,结果显示优化后的效率为96.2%,对比其原始设计方案,发电机电磁损耗降低了16.8%,效率提高了0.6%;最后,通过实验验证了仿真平台的准确性,进一步说明了样本数据与优化设计的有效性.所提设计方法可针对不同规格的大型传动链系统展开优化设计,其优化方法具有一定的普适性,可用于我国海上大型传动链系统的一体化精确仿真计算与流程化优化设计.

关键词：永磁同步电机有限元分析智能反演代理模型多目标优化

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基于Kalman滤波的力矩电机直驱转台系统数字滑模控制

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中南大学学报（自然科学版） 2017年第9期48卷 2370-2375页

作者：刘建林施大发罗德荣湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南机电职业技术学院电气工程学院湖南长沙410151

针对含有测量噪声和过程噪声的力矩电机直驱转台伺服系统,提出一种基于卡尔曼滤波器的数字滑模控制策略。首先,考虑到现有控制多采用计算机进行离散数字控制,首先将力矩电机伺服系统的数学模型进行数字离散化;其次,对离散化系统设计基... 详细信息

针对含有测量噪声和过程噪声的力矩电机直驱转台伺服系统,提出一种基于卡尔曼滤波器的数字滑模控制策略。首先,考虑到现有控制多采用计算机进行离散数字控制,首先将力矩电机伺服系统的数学模型进行数字离散化;其次,对离散化系统设计基于指数趋近率的软切换滑模控制器;最后,将设计的滑模控制器信号和带噪声的输出通过Kalman滤波器,得到系统最终输出信号。仿真实验结果表明:所设计的控制器对系统的噪声具有很强的鲁棒性和跟踪性能。

关键词：力矩电机直驱转台数字滑模 Kalman滤波器

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结合小波变换和能量算子的电压暂降检测方法

电工技术学报 2011年第5期26卷 171-177页

作者：鲁波涌黄文清湖南机电职业技术学院电气工程系湖南大学电气与信息工程学院

针对电压暂降扰动的准确定位与精确测量问题,提出结合小波变换与能量算子的暂降检测新方法。该方法通过小波变换将被检测电压暂降扰动分解成近似信号和细节信号两部分。在细节信号部分精确定位扰动发生起止时刻;对近似信号运行能量算子... 详细信息

针对电压暂降扰动的准确定位与精确测量问题,提出结合小波变换与能量算子的暂降检测新方法。该方法通过小波变换将被检测电压暂降扰动分解成近似信号和细节信号两部分。在细节信号部分精确定位扰动发生起止时刻;对近似信号运行能量算子,能快速准确测量到暂降幅值。所提方法中小波变换兼具滤波效果,减弱或去掉低频暂降信号中的高频扰动成分,从而提高能量算子的抗干扰性和计算精度。仿真和实验结果验证了算法的有效性。

关键词：小波变换能量算子电压暂降检测