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题名轨道交通中飞轮储能系统的改进自抗扰控制策略
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作者
张建伟
祁国龙
付鹏宇
温素芳
田桂珍
刘广忱
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机构
大规模储能技术教育部工程研究中心(内蒙古工业大学)
内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电公司
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出处
《电网技术》
北大核心
2025年第10期4396-4405,I0118,共11页
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基金
内蒙古自治区自然科学基金项目(2024MS05041)
内蒙古自治区科技突围工程项目(2024KJTW0017)。
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文摘
飞轮储能系统(flywheel energy storage system,FESS)因其能量密度高、寿命长、响应快速和对环境友好等特点,被认为是轨道交通再生制动能量回收与利用的理想选择。飞轮储能系统的控制是保证系统稳定高效运行的关键部分。针对传统PI控制器在控制飞轮储能系统的局限性,研究了一种改进的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)策略。首先采用级联非线性扩张状态观测器增强系统对扰动的估计能力,提高了控制性能。然后,考虑到非线性ADRC中存在多个物理意义不明确且难以调试的参数的问题,结合滑模控制器(sliding mode control,SMC)的参数物理意义较为明确、鲁棒性强、抗扰动能力强等优点,构建了滑模—自抗扰控制(sliding mode-active disturbance rejection control,SM-ADRC),提高了系统的控制性能。其次,针对SM-ADRC控制器参数设置的复杂性,采用了粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对控制参数进行整定,提高了参数整定的效率。最后通过实验验证了所提控制策略在飞轮储能系统充放电工况下的可行性和有效性。
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关键词
飞轮储能系统
自抗扰控制
轨道交通
滑模控制
粒子群优化
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Keywords
flywheel energy storage system
active disturbance rejection control
rail transit
sliding mode control
particle swarm optimization
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分类号
TM721
[电气工程—电力系统及自动化]
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