检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2024年第1期44卷 111-118页

作者：程启明沈章平张家领吴浩强程尹曼上海电力大学自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200090 上海电力公司浦东供电公司上海200120 上海电力公司市北供电公司上海200072

为了解决单个电力弹簧无法满足整个微电网电能质量管理需求的问题,提升关键负荷的电压电能质量,依据多智能体系统,构建多电力弹簧分布式系统架构,采用离散一致性算法设计上层控制器,提出采用调制模型预测控制器设计下层控制器。MATLAB/S... 详细信息

为了解决单个电力弹簧无法满足整个微电网电能质量管理需求的问题,提升关键负荷的电压电能质量,依据多智能体系统,构建多电力弹簧分布式系统架构,采用离散一致性算法设计上层控制器,提出采用调制模型预测控制器设计下层控制器。MATLAB/Simulink仿真结果表明,当电网电压波动和非关键负荷变化时,采用所提分布式协同控制策略能够实现关键负荷电压稳定及系统频率快速整定,验证了所提分布式协同控制策略的正确性和有效性。并将所提调制模型预测控制策略与模型预测控制、比例积分控制策略进行仿真对比,验证了所提分布式协同控制策略的优越性。

关键词：多电力弹簧分布式协同控制多智能体系统离散一致性算法调制模型预测控制

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模块化多电平矩阵变换器的平坦控制策略

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电力自动化设备 2022年第1期42卷 185-192页

作者：程启明谢怡群马信乔江畅赵淼圳上海电力大学自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200090

模块化多电平矩阵变换器(M3C)能实现三相交流-交流的变换,其突出优势是易于模块化、可靠性高、谐波含量低等,可用于高压大容量变频调速系统。针对传统PI控制稳定速度慢、易产生超调、动态性能差等缺陷,基于微分平坦理论推导出适用于M3C... 详细信息

模块化多电平矩阵变换器(M3C)能实现三相交流-交流的变换,其突出优势是易于模块化、可靠性高、谐波含量低等,可用于高压大容量变频调速系统。针对传统PI控制稳定速度慢、易产生超调、动态性能差等缺陷,基于微分平坦理论推导出适用于M3C的非线性平坦控制策略,并通过李雅普诺夫方法证明了平坦控制系统的稳定性。平坦控制具有响应快速、无超调、跟踪无静差、动态性能高等优点,能极大地改善M3C输入、输出侧电流的控制效果,且在输入侧频率、输出侧负载变化等运行工况下,平坦控制策略依旧能保持极低的系统冲击量,整体控制效果较好。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台对不同工况进行仿真,结果验证了平坦控制策略的正确性和优越性。

关键词：模块化多电平矩阵变换器平坦控制 PI控制频率变化负载变化

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基于FCM与高斯隶属度的光伏组件健康状态诊断

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电网技术 2022年第5期46卷 1887-1896页

作者：吴春华俞薛颖李智华汪飞马浩强上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学电气工程系) 上海市宝山区200444

随着光伏发电的大规模推广,光伏系统中的故障检测问题成为研究热点。在技术不断革新的同时,能够预测和提前预防光伏系统故障的发生,保证系统的可靠运行,变得尤其重要。文章基于光伏组件的工作情况、组件结构、老化现象以及对应的等效电... 详细信息

随着光伏发电的大规模推广,光伏系统中的故障检测问题成为研究热点。在技术不断革新的同时,能够预测和提前预防光伏系统故障的发生,保证系统的可靠运行,变得尤其重要。文章基于光伏组件的工作情况、组件结构、老化现象以及对应的等效电路模型参数变化,对光伏组件的健康状态进行划分,总结了影响光伏组件亚健康状态的三大指标,分别是透光率、串联电阻以及并联电阻。文章提出了一种模糊算法对光伏组件健康状态进行健康、亚健康、部分阴影与故障状态进行诊断。首先,对归一化处理后的光伏组件样本数据集进行模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类得到聚类中心;然后,利用聚类中心与测试样本代入高斯隶属函数对健康状态进行诊断,并通过仿真与实验验证了该方法的可行性,为光伏系统故障预警、老化检测提供参考。

关键词：光伏系统健康状态模糊C均值聚类光伏组件老化高斯隶属度函数

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不平衡电网下MMC-UPFC的反演-滑模控制策略

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电子测量与仪器学报 2024年第6期38卷 67-74页

作者：程启明张梁程尹曼张磊渠博岗上海电力大学自动化工程学院上海200090 上海市电站自动化技术重点实验室上海200090 上海电力公司市北供电分公司上海200041

针对模块化多电平变流器(MMC)-统一潮流控制器(UPFC)采用的控制方法存在的问题,本文提出了一种基于MMC-UPFC的反演控制(BSC)与滑模控制(SMC)组合而成的反演-滑模控制(BSC-SMC)非线性控制策略,这种控制策略既保留了SMC的抗干扰能力强等性... 详细信息

针对模块化多电平变流器(MMC)-统一潮流控制器(UPFC)采用的控制方法存在的问题,本文提出了一种基于MMC-UPFC的反演控制(BSC)与滑模控制(SMC)组合而成的反演-滑模控制(BSC-SMC)非线性控制策略,这种控制策略既保留了SMC的抗干扰能力强等性能,也兼具BSC响应速度快等优点。首先,根据MMC-UPFC的拓扑结构,建立并联侧MMC变换器、串联侧MMC变换器的数学模型;其次,在不平衡条件下进行了正、负序分解,并设计了MMC-UPFC在不平衡条件下BSC-SMC控制器,并证明了控制系统的稳定性;最后,在MATLAB/Simulink软件平台搭建MMC-UPFC仿真模型进行仿真验证,通过把本文所提BSC-SMC控制策略与PID控制策略在接收端电源电压单相跌落、串联侧注入电压两种不同工况下进行了仿真比较,验证了BSC-SMC控制策略除具有SMC控制策略的抗扰性强特点外,还同时具有BSC控制策略的响应速度快和超调量小特点,且本文控制系统的稳定性更强、鲁棒性更好,从而验证了本文所提BSC-SMC控制策略的有效性和优越性。

关键词：统一潮流控制器模块化多电平换流器不平衡电网反演-滑模控制 PID控制

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基于最优模态分量包络谱的滚动轴承故障诊断

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 119-125页

作者：钱虹徐军祁云杰上海电力大学自动化工程学院上海200090 上海电力大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200090

针对工业领域设备例如泵和风机组中滚动轴承最优模态分量包络谱难以提取导致故障诊断精度低的问题,提出一种基于麻雀优化算法、变分模态分解算法与XGBoost分类器(SSA-VMD-XGBoost)的滚动轴承故障诊断方法。首先,以全局最小包络熵值为目... 详细信息

针对工业领域设备例如泵和风机组中滚动轴承最优模态分量包络谱难以提取导致故障诊断精度低的问题,提出一种基于麻雀优化算法、变分模态分解算法与XGBoost分类器(SSA-VMD-XGBoost)的滚动轴承故障诊断方法。首先,以全局最小包络熵值为目标,利用麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对变分模态分解算法(Variational Mode Decomposition,VMD)的分解层数和惩罚因子进行寻优,根据最优结果利用变分模态分解算法对原始振动信号进行处理;然后,结合包络熵理论筛选出最优模态分量,并对其进行包络解调运算,得到低频包络谱值组成故障特征集;最后,基于XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)分类器,对获取的样本故障集进行精确分类,实现对滚动轴承的故障诊断。试验结果表明采用该方法可以有效提取滚动轴承在不同状态下的故障特征,并且可以实现滚动轴承的高精度故障诊断。

关键词：故障诊断滚动轴承特征提取麻雀优化算法变分模态分解

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电网电压不平衡下六边形变换器的微分平坦控制策略

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智慧电力 2024年第3期52卷 94-101,109页

作者：程启明沈治超王为涛罗力珲张梁渠博岗上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海200090

六边形变换器(Hexverter)作为一种具备多端口、低频性、高可靠性等特点的AC/AC变换器的拓朴结构,能够适用于海上风电领域。但当Hexverter应用于海上风电时,由于自身的非线性特性,线性的PID控制策略的控制效果不佳。将非线性的微分平坦控... 详细信息

六边形变换器(Hexverter)作为一种具备多端口、低频性、高可靠性等特点的AC/AC变换器的拓朴结构,能够适用于海上风电领域。但当Hexverter应用于海上风电时,由于自身的非线性特性,线性的PID控制策略的控制效果不佳。将非线性的微分平坦控制(DFC)与Hexverter相结合,通过分析其稳定性,提出了Hexverter的微分平坦控制策略。在Matlab环境和RT-LAB半物理实验平台中建立了Hexverter的微分平坦控制系统对多种工况进行仿真对比,验证了本文所提出微分平坦控制策略的可行性。

关键词：海上风力发电六边形变换器微分平坦控制 PID控制电网不平衡

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电网故障时基于MMC-PET接口风力发电系统的建模与控制

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电力工程技术 2024年第6期43卷 64-77页

作者：程启明孙英豪程尹曼张磊渠博岗上海电力大学自动化工程学院(上海市电站自动化技术重点实验室) 上海200090 国网上海市电力公司市北供电公司上海200041

近年来,电力电子变压器(power electronic transformer,PET)作为电网接口的风能转换系统,无需额外的无功补偿器便可有效地抑制由风能暂态特性引起的电压波动,引起了广泛关注。但采用传统的PET结构在电网发生故障时难以控制,当电网处于... 详细信息

近年来,电力电子变压器(power electronic transformer,PET)作为电网接口的风能转换系统,无需额外的无功补偿器便可有效地抑制由风能暂态特性引起的电压波动,引起了广泛关注。但采用传统的PET结构在电网发生故障时难以控制,当电网处于不平衡时会使得控制难度进一步增加,且难以保证系统的动态性能。因此,为提升系统动态性能,增强系统的故障穿越能力,文中提出一种基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)型PET的新型风能转换系统的结构与控制策略。首先,文中根据系统故障时的工作状态设计基于无源滑模控制的故障切换控制策略,采用具有斩波保护功能的子模块以及时疏解故障功率;其次,利用软件仿真和半实物仿真实验平台选取典型工况对系统进行详细的模拟研究;最后,将应用文中控制策略的新型风力发电系统与传统的风力发电系统进行对比实验,实验验证了采用文中控制策略的新型系统结构具有无功功率补偿、有效限制故障时子模块电压升高和改善电能质量等优点,且满足故障条件下电网运行的最新要求,具有优秀的故障穿越能力。

关键词：模块化多电平换流器(MMC) 电力电子变压器(PET) 风电并网接口风力发电系统无源滑模控制故障穿越

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基于虚拟矢量预测的三电平间接矩阵变换器-永磁同步电机改进调制模型预测控制研究

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电网技术 2023年第11期47卷 4428-4437页

作者：程启明刘科程尹曼岳秉言上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学) 上海市杨浦区200090 上海电力公司市北供电分公司上海市静安区200041

针对三电平间接矩阵变换器–永磁同步电机(threelevel indirect matrix converter-permanent magnet synchronous motor,TLIMC-PMSM)系统采用传统的调制模型预测控制(modulationmodelpredictivecontrol,M2PC)时,因M2PC扇区选择和占空比计算不准确等原因造成电机运行波动大和系统波形质量低等问题,提出了基于虚拟矢量预测的改进型调制模型预测控制(virtualvectorprediction-modulation modelpredictivecontrol,VVP-M2PC)。首先,建立TLIMC-PMSM的数学模型,介绍传统M2PC原理。其次,针对三电平逆变级进行改进,对原矢量重新划分扇区,并构造出新的虚拟矢量和新的占空比计算方法来减少电流控制误差,提升波形质量,并比较了2种算法的差异。最后,与MPC控制以及传统M2PC控制进行实验对比,实验结果证明所提算法能够改善PMSM的转速和转矩波形脉动和暂稳态性能,提升系统输入输出波形的质量和鲁棒性。

关键词：三电平间接矩阵变换器永磁同步电机调制模型预测控制虚拟矢量预测占空比计算

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基于改进密度聚类法的高压加热器传热系数研究

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热能动力工程 2024年第3期39卷 100-108页

作者：钱虹王海心张栋良上海电力大学自动化工程学院上海200090 上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

为了及时发现并处理高压加热器运行经济性失常,采用传热系数直观地反映高压加热器的运行效率,提出基于时序数据分析方法得到传热系数的在线动态模型。首先通过热动力学机理分析得到影响高压加热器传热系数的主要特征参数并建立基于特征... 详细信息

为了及时发现并处理高压加热器运行经济性失常,采用传热系数直观地反映高压加热器的运行效率,提出基于时序数据分析方法得到传热系数的在线动态模型。首先通过热动力学机理分析得到影响高压加热器传热系数的主要特征参数并建立基于特征参数的动态模型;其次,通过蜻蜓算法改进的密度聚类方法构建具有最优邻域参数的优化聚类模型,得到可信端差区间。通过一段时间的某电厂的计算结果比较表明,基于改进密度聚类法的传热系数在线动态模型在计算高压加热器传热系数时均方误差MSE低至0.030 5%,说明该模型有效、可行。

关键词：高压加热器传热系数数据处理蜻蜓算法密度聚类

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低频输电系统中M3C的共模电压注入故障穿越控制策略

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南方电网技术 2025年

作者：程启明张磊张梁程尹曼王立成上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海电力公司市北供电分公司

低频输电系统是一种结合传统的高压交流输电与高压直流输电且采用小于工频的低频的新型交流输电技术，该系统核心的功率变换器?模块化多电平矩阵变换器(Modular Multilevel Matrix Converter， M3C)是一种适用于高电压、大功率的新型AC... 详细信息

低频输电系统是一种结合传统的高压交流输电与高压直流输电且采用小于工频的低频的新型交流输电技术，该系统核心的功率变换器?模块化多电平矩阵变换器(Modular Multilevel Matrix Converter， M3C)是一种适用于高电压、大功率的新型AC/AC变换器拓扑结构，M3C的容错控制对于提高M3C系统可靠性具有重要意义，但目前其容错控制策略还存在问题。为此，本文提出了一种最佳共模电压(Common Mode Voltage， CMV)注入方法的容错控制策略，该方法能够在非冗余子模块失效后使M3C的输入和输出电压范围最大化。该方法通过实时计算基波参考电压与各桥臂分支最大可用电压之间的关系，可以动态调整注入的最优CMV，从而适应不同的故障情况。最后，在Matlab/Simulink和RT-LAB两个平台进行实验，验证了在单桥臂和多桥臂分支故障情况下本文所提方法的正确性和有效性。

关键词：低频输电系统模块化多电平矩阵变换器容错控制最优共模电压注入非冗余子模块故障故障穿越控制

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