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双层模型预测控制系统的多包镇定域分析与系统设计 被引量:11
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作者 朱宇轩 李少远 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期262-269,共8页
针对双层模型预测控制(Model predictive control,MPC)中出现的由于系统状态在动态控制(Dynamic control,DC)过程中超出约束集,导致下层优化不可行的问题,本文在综合控制方法的基础上提出一种新的动态控制策略,引入多包镇定域(Multi-con... 针对双层模型预测控制(Model predictive control,MPC)中出现的由于系统状态在动态控制(Dynamic control,DC)过程中超出约束集,导致下层优化不可行的问题,本文在综合控制方法的基础上提出一种新的动态控制策略,引入多包镇定域(Multi-convex hull stabilization domain,MHSD)的概念.通过离线计算多包镇定域,并根据系统每一时刻的实测状态值,在线决定(Dynamic control)层的镇定域以及相应的控制时域,结合变约束思想,保证动态控制过程递归可行,从而有效控制在大范围内变化的系统状态.另外,本文通过设计非线性反馈控制器,扩大了终端不变集和多包镇定域的范围,提高了DC层对稳态目标值的跟踪效果.本文的控制算法可以使得DC层在目标跟踪过程中保证递归可行性,并最大程度地实现无静差跟踪.仿真算例验证了本文算法对稳定系统和不稳定系统都有效. 展开更多
关键词 双层模型预测控制 约束 可镇定域 动态控制 闭环稳定性
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基于双层模型预测控制的微电网经济调度 被引量:5
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作者 舒晓欣 林其友 +3 位作者 张健 田佳 王庆华 周丹 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期324-329,共6页
由分布式柴油发电机、电池组和分布式光伏组成的微电网可以为海岛等偏远地区的居民提供有效的电能供应,但由于其负荷用电量和分布式光伏的出力存在波动性,因此需要有效的运行控制方法来调整功率分配,从而实现系统经济高效运行和可靠的... 由分布式柴油发电机、电池组和分布式光伏组成的微电网可以为海岛等偏远地区的居民提供有效的电能供应,但由于其负荷用电量和分布式光伏的出力存在波动性,因此需要有效的运行控制方法来调整功率分配,从而实现系统经济高效运行和可靠的电力供应。基于此,提出了一种基于双层模型预测方法的微电网最优运行控制策略。第一层基于对各元件功率的有效预测来构建最优控制问题,实现电能的最优分配;第二层为了提高控制策略对预测误差的鲁棒性,进一步通过求解边界值问题来调整柴油发电机的发电功率。算例分析表明了所提控制策略在提高计算可行性和准确性、增强鲁棒性以及降低成本等方面的有效性。 展开更多
关键词 分布式能源 经济运行 双层模型预测控制 微电网
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基于双层模型预测结构的跨区域AGC机组协同控制策略 被引量:30
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作者 廖小兵 刘开培 +4 位作者 乐健 冉晓洪 汪宁渤 周子恒 槐青 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期4674-4685,共12页
随着高渗透率风电并入多区域互联的交直流电网,风电渗透区域容易出现自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组调频容量不充足,难以有效抑制风电功率随机性带来的频率波动问题。为此,该文提出基于双层模型预测结构的跨区域AG... 随着高渗透率风电并入多区域互联的交直流电网,风电渗透区域容易出现自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组调频容量不充足,难以有效抑制风电功率随机性带来的频率波动问题。为此,该文提出基于双层模型预测结构的跨区域AGC机组协同控制策略,实现多区域间共享调频资源。该控制策略在上层采用经济性模型预测控制实现跨区域AGC机组稳态功率优化分配;在下层采用分布式模型预测控制实现多区域AGC机组动态频率优化控制。以含风电场的三区域交直流互联电网为例,仿真结果表明:与传统的AGC控制方式相比较,该文所提出控制策略不仅能有效维持联络线断面安全和抑制频率波动,而且降低了多区域AGC机组联合调频成本。 展开更多
关键词 风电场 自动发电控制机组 直流调制 经济性调频控制 双层模型预测控制
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基于增量状态空间模型的双层预测控制 被引量:3
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作者 吕沛龙 丁宝苍 +1 位作者 王丽 王勇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第10期1923-1930,共8页
为了提高对干扰系统建模的准确性,将被控输出作为状态建立增广的状态方程,提出基于增量状态空间模型和人工干扰模型的双层模型预测控制方案。该方案给出了增广模型的可检测性条件。利用稳态Kalman滤波得到增广的状态估计,在Kalman预报... 为了提高对干扰系统建模的准确性,将被控输出作为状态建立增广的状态方程,提出基于增量状态空间模型和人工干扰模型的双层模型预测控制方案。该方案给出了增广模型的可检测性条件。利用稳态Kalman滤波得到增广的状态估计,在Kalman预报中对当前输出值和估计值的偏差进行补偿,获得准确的开环预测值。引入稳态目标计算获得最优的目标值以保证无静差控制。采用增量状态空间模型避免了工作平衡点的影响。仿真算例证实该方案能保证系统在有干扰出现的情况下可靠地跟踪稳态目标值,验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 双层模型预测控制 增量模型 状态空间法 人工干扰 稳态目标
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基于VMD和MPC的电动汽车-火电机组联合调频控制 被引量:5
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作者 余洋 王紫阳 +3 位作者 张瑞丰 温波 余宗哲 蔡新雷 《电力工程技术》 北大核心 2023年第2期29-39,共11页
合理的调频指令分配策略以及有效的指令跟踪控制方法是利用集群电动汽车(aggregate electric vehicle,AEV)联合火电机组开展调频控制、改善调频质量、提高调频经济性的关键。基于此,文中提出基于变分模态分解(variational mode decompos... 合理的调频指令分配策略以及有效的指令跟踪控制方法是利用集群电动汽车(aggregate electric vehicle,AEV)联合火电机组开展调频控制、改善调频质量、提高调频经济性的关键。基于此,文中提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和双层模型预测控制(model predictive control,MPC)的AEV参与系统调频控制策略。首先,设计AEV联合传统火电机组的频率协调优化控制结构,建立火电机组及负荷频率控制模型,同时将AEV转化为虚拟调频单元,构建在AEV参与下系统单区域多机组负荷频率控制模型;然后,利用VMD将电网调频指令信号分解为含不同频率成分的本征模态函数,整合高频分量作为AEV的调频指令,低频分量作为火电机组群的调频指令,并通过双层MPC分别在AEV和火电机组群内部实现调频指令的优化再分配及跟踪控制;最后,对所提控制策略进行仿真验证。结果表明所提控制策略可实现对系统频率的有效调节,且兼顾了调频的经济性和动态性能。 展开更多
关键词 分配策略 指令跟踪控制 集群电动汽车(AEV) 变分模态分解(VMD) 双层模型预测控制(MPC) 负荷频率控制
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