基于粗糙集和粒子群的双机电力系统控制

提出了电力系统稳定器(PSS)和静止无功补偿器(SVC)协调作用的新方法,该方法基于粗糙集理论和粒子群算法(PSO)之间的整合,粗糙集的作用是选择优化中涉及的最主要的控制器参数,PSO对选择的最主要的控制器参数进行优化。此方法目的是最小化计算时间和减少存储容量,从而提高电力系统稳定。实验结果表明,双机电力系统仿真分析表明基于粗糙集和PSO的有效性,此外通过此方法可以很好的减少优化的时间和信息量。     

码头电力设备低频振荡抑制研究

针对电力公司切送电时,码头电力设备出现低频振荡致使设备瘫痪,提出利用改进NSGA-II算法,对含有电力系统稳定器和静止无功补偿器的电力系统进行协调控制,优化其阻尼控制器控制参数,在Matlab/Simulink软件中进行经典单机系统的仿真分析。结果表明,优化参数后的PSS与SVC能够有效改善电力系统阻尼比,抑制低频振荡。     

电力系统稳定器在船舶电力系统中的应用

本文首先介绍了电力系统稳定器(PSS)的原理;然后,结合所搭建的船舶电力系统(大功率柴油发电机组)数字仿真模型,研究PSS在船舶电力系统中的应用;最后,通过对船舶电力系统在有、无PSS作用下的典型故障工况的对比仿真与分析,说明PSS能够有效提高船舶电力系统暂态稳定性.     

基于SAPF的船舶电力系统谐波抑制

为避免大量强非线性负载的使用给船舶电力系统带来严重谐波污染,提出采用并联型有源电力滤波器(SAPF)实现船舶电力系统的谐波抑制。在建立船舶电力系统仿真平台的基础上,从分析船舶典型强非线性负载的谐波成分入手,设计并联型有源滤波器的谐波电流检测模块和补偿电流跟踪控制模块。仿真结果证明并联型有源滤波器对船舶电力系统谐波抑制的有效性。     

低压无功补偿装置的设计

在电力系统中装设静止无功补偿装置(SVC)是控制无功功率、保证电压质量的有效手段.晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向,这种装置的关键问题是如何对作为电容器投切开关的晶闸管进行控制.本文针对 TSC低压无功补偿装置的结构,对晶闸管的触发电路进行详细的设计和分析,证明了设计的正确性.     

船舶发电机分散励磁鲁棒控制器设计

建立船舶柴油机发电机组的数学模型,明确了模型中各干扰项的物理意义,将发电机组数学模型线性化后,增广为广义受控系统,应用H∞控制理论,设计了船舶电力系统发电机的鲁棒分散励磁控制器,并应用线性矩阵不等式方法求解该控制器。在仿真试验中,比较了传统的电力系统稳定(PSS)控制器和分散励磁鲁棒控制器的控制效果,结果表明后者具有更好的抗干扰能力,提高了船舶电力系统的稳定性。     

船舶电力系统带电压反馈的超导磁储能装置的H_∞鲁棒非线性励磁控制

电力系统的暂态稳定在控制方面是典型的非线性问题。针对非线性特性,提出直接反馈线性化和非线性鲁棒H∞控制理论加超导磁储能系统(SMES)相结合的励磁控制器设计方法,在励磁控制规律中引入机端电压偏差的比例积分控制,使设计的控制器不仅提高了电力系统的暂态稳定,而且当机械功率由于负荷变化机端电压仍能回到给定点运行。使用MATLAB/SIMULINK仿真结果表明提出的带电压反馈的控制器在增强电力系统的稳定性及改善机端电压精度有很好的控制效果。     

舰载雷达目标跟踪的非线性滤波仿真

雷达观测模型常常是非线性的,目标跟踪问题是一个非线性状态混合估计.考虑目标稳定跟踪与实时性要求,采用"当前"统计目标运动模型与粒子滤波(PF)非线性方法对雷达机动目标跟踪进行算法分析.仿真验证了"当前"统计模型下的非线性粒子滤波及扩展卡尔曼滤波(EKF)目标跟踪性能,表明非线性粒子滤波,尤其是U变换粒子滤波(UPF)目标跟踪精度和稳定性较好,值得工程应用与推广.     

基于Hamilton理论的船舶柴油发电机组控制策略

为验证一种新型控制器在船舶柴油发电机组工况切换和并网发电时的控制效果,通过研究船舶电站系统的非线性数学模型,然后基于Hamilton能量理论,设计柴油发电机组的非线性调速励磁协调控制器,最后设计船舶电站仿真系统对所提方法进行验证。仿真结果表明:Hamilton协调控制器在空载启动、负载突变和并网发电的过程中能更好地保持系统的稳定性,因此,Hamilton协调控制相比于传统的比例积分和微分(Proportion Integral Differential,PID)控制器具有更好的控制效果,具有一定的工程应用价值。     

基于两机并联非线性数学模型的舰船电力系统自适应控制器设计

近年来,舰船电力系统的规模显著扩大,内部结构与运行的方式也愈加复杂,使得舰船电力系统运行的安全性与稳定性作用逐渐突显出来,对舰船安全航行提出了全新的要求。其中,舰船电力系统属于高纬度非线性系统,要想确保其动态性能与静态性能更加稳定,就必须合理引入非线性控制理论。在舰船电力系统自适应控制器的实际过程中,可在优化自适应控制器性能的基础上,全面完善舰船电力系统的作用。基于此,文章将舰船电力系统自适应控制器设计作为主要研究内容,重点研究了两机并联非线性数学模型的具体应用     

对船舶高压供配电装置中几个问题的探讨

船舶电力系统采用高压装置时,应注意选择中性点接地方式。船舶高压配电系统设计时对三相三线中性点绝缘系统或三相三线中性点接地系统的选用,从理论和实际两方面进行分析研究发现,船舶高压电站的高压发电机与主变压器高压侧均宜采用三相三线中性点绝缘系统和岸电(3~10 kV电力系统)的中性点运行方式保持一致。根据各船舶规范的有关要求与岸电高压系统防止误操作的经验,结合对多艘船舶高压电力系统的设计与实践,总结为"八防"功能。     

利用多Agent算法进行船舶电力系统网络重构模型研究及仿真

船舶电力系统(SPS)的网络重构通常用于船舶电网的输配电,故障恢复等,是一种重要且常用的电网控制技术。船舶电力网络重构可以被抽象为具有多目标和多约束的典型非线性离散优化问题。本文根据SPS的特点,建立SPS的简化网络模型和重构数学模型。提出一种多代理和粒子群优化(MAPSO)算法,给出该算法的算法流程和实现方法。分析验证结果表明,MAPSO可以有效重构船舶电力系统。     

超大型集装箱船能效设计指数优化研究

采用船型优化方法就超大型集装箱船10 000TEU的能效设计指数(EEDI)进行优化。文中以降低对主机功率的需求、提高能效设计水平为目标,优化该超大型集装箱船的阻力性能。优化时利用平移法和径向基函数方法进行船体曲面重构,并分别采用基于Rankine源非线性势流理论和边界层动量积分计算兴波阻力和摩擦阻力,最后同时使用遗传算法(NSGA-II)和序列二次规划算法(NLPQL)在设计空间中探索满足约束条件的阻力最优船型。结果表明,通过该优化方法获得的最优船型,其能效设计指数优化程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及折减系数后的强制要求。     

利用混沌理论进行船舶电力系统脆性模型仿真与分析

在求解随机、非线性系统的运动规律时,系统的不确定性往往使求解结果不唯一或者不够精确。混沌理论由于其周期循环特性、对输入条件的敏感性和内相关性等特点,被广泛运用在非线性系统中。船舶电力系统结构和组成复杂,是典型的非线性系统。本文将混沌理论应用于船舶电力系统的脆性模型仿真与预测分析上,取得良好的效果。     

超大型集装箱船能效设计指数优化研究

采用船型优化方法就超大型集装箱船10 000TEU的能效设计指数(EEDI)进行优化.文中以降低对主机功率的需求、提高能效设计水平为目标,优化该超大型集装箱船的阻力性能.优化时利用平移法和径向基函数方法进行船体曲面重构,并分别采用基于Rankine源非线性势流理论和边界层动量积分计算兴波阻力和摩擦阻力,最后同时使用遗传算法(NSGA-Ⅱ)和序列二次规划算法(NLPQL)在设计空间中探索满足约束条件的阻力最优船型.结果表明,通过该优化方法获得的最优船型,其能效设计指数优化程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及折减系数后的强制要求.     

基于混合型逆变器控制的船舶电力系统谐波抑制研究

船舶电力系统结构简单容量小,所带的非线性负载复杂,电网中谐波含量较高,对电网和设备带来了危害。以降低谐波为目标,本文采用了一种混合型逆变器控制系统。通过独立地对大功率低开关频率逆变器与小功率高开关频率逆变器进行载波调制,实现了交流驱动与谐波抑制。分析了系统的数学模型,介绍了控制策略。在Matlab软件中搭建了混合型逆变器控制系统的仿真模型,并与传统型逆变器控制系统进行了对比。仿真结果表明:混合型逆变器能够有效减少特征谐波和高次谐波,在船舶电力系统中有良好的应用前景。     

非线性船舶电力均衡系统的离散结构设计

给出一种基于非线性理论的船舶电力均衡系统设计。非线性稳定模型能够有效解决船舶电力系统产生的非线性与干扰。本文所设计的电力均衡系统结合Hamilton的结构设计思想与SMES控制器的优点。实验结果表明,该系统不但结构简单,而且能够获得较好的稳定效果。     

船体结构强度评估的非线性设计波法研究

介绍了一套基于非线性设计波法的船体结构强度评估方案,并以某深水多功能水下工程船为例:基于谱分析方法确定设计波参数;采用DNV船级社推出的Wasim这一基于Rankine源方法的时域线性/非线性船体运动与载荷预报程序,计算并获得船体在非线性设计波下的运动、载荷时历响应;采用Fortran编写接口程序,将Wasim计算得到的水动力网格上的水动压力信息,通过空间映射及插值,传递到Patran有限元网格上;采用MSC.Patran/Nasrtan这一船舶与海洋工程专业常用的有限元软件,计算获得非线性设计波下船体结构应力时历响应,可与线性设计波方法下的计算结果进行了比较。该研究验证了在船舶结构设计中考虑波浪载荷非线性影响的重要性,可为船体结构基于非线性设计波法的强度评估提供参考。     

非线性特性在船舶电力系统中的研究及仿真

随着现代船舶的巨型化,船舶电力系统集成度越来越高,电力系统的稳定性对船舶航程至关重要。同时,和岸基供电系统不同的是,船舶电力系统动力负载与其发电机组有着非线性耦合关系,所以船舶电力系统属于一类非线性控制系统。本文研究了船舶电力系统的非线性原理及数学模型,分析了系统动力负载的动静态特性以及与发电机组的非线性耦合特性。最后提出了一种利用Hamilton函数方式的并联电力非线性控制系统,并仿真验证了系统的鲁棒性特征。     

舰船电力系统谐波的智能检测研究

舰船电力系统包含大量的非线性负载,谐波产生的概率相当高,谐波会对舰船电力系统产生很大干扰,而当前舰船电力系统谐波检测算法存在检测精度低、实时性不高等局限性,为了解决当前舰船电力系统谐波检测过程中存在的缺陷,设计一种舰船电力系统谐波的智能检测算法。首先分析了舰船电力系统谐波产生的原因,并提取舰船电力系统谐波检测相关数据,然后采用RBF神经网络建立舰船电力系统谐波的智能检测法,最后在Matlab2017平台上进行了舰船电力系统谐波检测的仿真模拟测试,结果表明,本文算法检测舰船电力系统谐波成功概率相当高,降低了舰船电力系统谐波检测误差,而且可以实现舰船电力系统谐波的实时性检测。