基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器MMC-APF(modular multilevel converter-based active power filter)是用来处理非线性负载对电网带来的污染问题最有效的拓扑之一。提出了一种基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF,仅通...基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器MMC-APF(modular multilevel converter-based active power filter)是用来处理非线性负载对电网带来的污染问题最有效的拓扑之一。提出了一种基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF,仅通过基波同步旋转坐标系实现对所有谐波的控制。首先,使用PI加重复控制的电流环复合控制得到上、下桥臂预导通子模块数,在此基础上进行多步交流侧电流模型预测,最终得到桥臂投入子模块数的最优解,缩小了寻找目标函数最优电平的搜索范围,无需设计权重因子,每相桥臂子模块的总投入数为[N-1,N+1],交流侧输出电平数最大可达2N+1,提高了MMC-APF交流侧电流补偿精度,并改善了系统动态性能。最后,搭建了MMC-APF平台,仿真和实验结果与理论分析一致,进一步验证了所提研究方案的可行性和有效性。展开更多
针对清洁能源发电并网逆变器执行模型预测直接功率控制算法产生的延时问题,通过深入研究有限状态模型预测直接功率控制方法,设计模型预测协调控制策略,有效降低开关频率,实时更新功率器件开关状态,减小算法时滞。首先,在直接功率预测模...针对清洁能源发电并网逆变器执行模型预测直接功率控制算法产生的延时问题,通过深入研究有限状态模型预测直接功率控制方法,设计模型预测协调控制策略,有效降低开关频率,实时更新功率器件开关状态,减小算法时滞。首先,在直接功率预测模型基础上,对输出功率进行两步预测,实现延时补偿。其次,分析价值函数对控制品质的影响机理,通过增加开关次数附加项,设计优化的价值函数,实现并网逆变器的协调控制。为验证控制系统性能,设计5 k W实验平台。对比不同控制策略下的实验结果表明,所设计控制策略能够减小输出功率波动,降低开关频率,灵活调节输出功率。实验结果验证了所提出控制策略的有效性。展开更多
预测状态表示(Predictive State Representations,PSRs)是用于解决局部可观测问题的有效方法.然而,现实环境中,通过样本学习得到的PSR模型不可能完全准确.随着计算步数的增多,利用PSR模型计算得到的预测向量有可能越来越偏离其真实值,...预测状态表示(Predictive State Representations,PSRs)是用于解决局部可观测问题的有效方法.然而,现实环境中,通过样本学习得到的PSR模型不可能完全准确.随着计算步数的增多,利用PSR模型计算得到的预测向量有可能越来越偏离其真实值,进而导致PSR模型的预测精度越来越低.文中提出了一种PSR模型的复位算法.通过使用判别分析方法确定系统所处的PSR状态,文中所提算法可对利用计算获取的预测向量复位,从而提高PSR模型的准确性.实验结果表明,采用复位算法的PSR模型在预测精度上明显优于未采用复位算法的PSR模型,验证了所提算法的有效性.展开更多
为提高统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)对电能质量扰动的补偿精度和响应速度,将有限状态模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS?MPC)算法引入到电网侧和负载侧控制器中,通过对补...为提高统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)对电能质量扰动的补偿精度和响应速度,将有限状态模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS?MPC)算法引入到电网侧和负载侧控制器中,通过对补偿量检测环节进行改进,构建预测模型,价值函数以及滚动优化方法,设计了一种基于FCS?MPC算法的UPQC电能质量扰动补偿策略,降低了算法的复杂度和参数调试的繁琐性,有效提高了控制算法的补偿精度和响应速度。该文应用MATLAB/Simulink仿真环境构建仿真模型与控制算法,分别针对电压暂降/暂升补偿、谐波补偿、非线性电流补偿、无功功率补偿、负序分量补偿进行了仿真分析,实验结果验证了所设计方法的正确性和可行性。展开更多
The novel method to analyze metallic structure corrosion status was proposed in the presence of stray current in DC mass transit systems. Firstly, the characteristic parameter and the influence parameters for the corr...The novel method to analyze metallic structure corrosion status was proposed in the presence of stray current in DC mass transit systems. Firstly, the characteristic parameter and the influence parameters for the corrosion status were determined. Secondly, an experimental system was established for simulating the corrosion process within the stray current interference. Then, a predictive model for the corrosion status was built, using a support vector machine(SVM) method and experimental data. The data were divided into two sets, including training set and testing set. The training set was used to generate the SVM model and the testing set was used to evaluate the predictive performance of the SVM model. The results show that the relationship between the characteristic parameter and the influence parameters is nonlinear and the SVM model is suitable for predicting the corrosion status.展开更多
文摘基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器MMC-APF(modular multilevel converter-based active power filter)是用来处理非线性负载对电网带来的污染问题最有效的拓扑之一。提出了一种基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF,仅通过基波同步旋转坐标系实现对所有谐波的控制。首先,使用PI加重复控制的电流环复合控制得到上、下桥臂预导通子模块数,在此基础上进行多步交流侧电流模型预测,最终得到桥臂投入子模块数的最优解,缩小了寻找目标函数最优电平的搜索范围,无需设计权重因子,每相桥臂子模块的总投入数为[N-1,N+1],交流侧输出电平数最大可达2N+1,提高了MMC-APF交流侧电流补偿精度,并改善了系统动态性能。最后,搭建了MMC-APF平台,仿真和实验结果与理论分析一致,进一步验证了所提研究方案的可行性和有效性。
文摘针对清洁能源发电并网逆变器执行模型预测直接功率控制算法产生的延时问题,通过深入研究有限状态模型预测直接功率控制方法,设计模型预测协调控制策略,有效降低开关频率,实时更新功率器件开关状态,减小算法时滞。首先,在直接功率预测模型基础上,对输出功率进行两步预测,实现延时补偿。其次,分析价值函数对控制品质的影响机理,通过增加开关次数附加项,设计优化的价值函数,实现并网逆变器的协调控制。为验证控制系统性能,设计5 k W实验平台。对比不同控制策略下的实验结果表明,所设计控制策略能够减小输出功率波动,降低开关频率,灵活调节输出功率。实验结果验证了所提出控制策略的有效性。
文摘预测状态表示(Predictive State Representations,PSRs)是用于解决局部可观测问题的有效方法.然而,现实环境中,通过样本学习得到的PSR模型不可能完全准确.随着计算步数的增多,利用PSR模型计算得到的预测向量有可能越来越偏离其真实值,进而导致PSR模型的预测精度越来越低.文中提出了一种PSR模型的复位算法.通过使用判别分析方法确定系统所处的PSR状态,文中所提算法可对利用计算获取的预测向量复位,从而提高PSR模型的准确性.实验结果表明,采用复位算法的PSR模型在预测精度上明显优于未采用复位算法的PSR模型,验证了所提算法的有效性.
文摘为提高统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)对电能质量扰动的补偿精度和响应速度,将有限状态模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS?MPC)算法引入到电网侧和负载侧控制器中,通过对补偿量检测环节进行改进,构建预测模型,价值函数以及滚动优化方法,设计了一种基于FCS?MPC算法的UPQC电能质量扰动补偿策略,降低了算法的复杂度和参数调试的繁琐性,有效提高了控制算法的补偿精度和响应速度。该文应用MATLAB/Simulink仿真环境构建仿真模型与控制算法,分别针对电压暂降/暂升补偿、谐波补偿、非线性电流补偿、无功功率补偿、负序分量补偿进行了仿真分析,实验结果验证了所设计方法的正确性和可行性。
基金Project(BE2010043) supported by the Technology Support Program of Jiangsu Province,ChinaProject(CXZZ13_0928) supported by the Graduate Education Innovation Project of Jiangsu Province,China
文摘The novel method to analyze metallic structure corrosion status was proposed in the presence of stray current in DC mass transit systems. Firstly, the characteristic parameter and the influence parameters for the corrosion status were determined. Secondly, an experimental system was established for simulating the corrosion process within the stray current interference. Then, a predictive model for the corrosion status was built, using a support vector machine(SVM) method and experimental data. The data were divided into two sets, including training set and testing set. The training set was used to generate the SVM model and the testing set was used to evaluate the predictive performance of the SVM model. The results show that the relationship between the characteristic parameter and the influence parameters is nonlinear and the SVM model is suitable for predicting the corrosion status.
