摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种难以精确建模的非线性系统,因此需要具有较强鲁棒性与高适应性的控制器来控制PEMFC电堆温度。该文提出一种基于深度强化学习的数据驱动控制器来控制电堆温度。考虑PEMFC系统的特点,包括其非线性、不确定性和环境条件的影响,提出一种新的深度强化学习算法,即分类回放双延迟贝叶斯深度确定性策略梯度(CTDB-DDPG)算法。该算法的设计引入贝叶斯神经网络、分类经验回放等技术,提高了控制器的性能。通过仿真结果与RT-Lab实验平台的结果表明,利用CTDB-DDPG算法的高适应性与强鲁棒性,所提算法可以更有效地控制PEMFC电堆温度,具有一定的实际意义。

摘要：针对永磁同步电机传统单矢量控制需遍历所有基本矢量且忽略控制稳定性的问题,该文提出基于反推控制的永磁同步电机稳定性单矢量控制策略。首先,在建立dq0坐标系下永磁同步电机数学模型的基础上,推导设计常规反推控制器;其次,根据反推控制器获取的控制电压确定最优电压矢量所在扇区,并通过数学推导证明每个扇区内必有一个稳定的基本电压矢量可供选择,提出通过基本电压矢量对应Lyapunov函数导数值两两比较的最优基本电压矢量选取方法;然后,对选取包括最优基本电压矢量在内的不同基本电压矢量时的控制性能进行对比分析;最后,对提出的控制策略进行仿真和实验验证。结果表明,在驱动恒转矩、恒惯量负载和变转矩、变惯量涡簧负载的多个场景下,该文提出的控制策略均能有效追踪参考转速,并且与传统模型预测电流控制相比,所提控制策略的稳定性更强、输出量波动更小。

摘要：针对柔性涡簧振动和电力电子装置等引起机械弹性储能(MEES)系统机械侧谐波难以准确建模、多源谐波无法整体表征及统一抑制的问题,该文提出MEES用永磁同步电机多源谐波提取及统一抑制方法。首先,建立MEES系统数学模型,利用电机转速谐波对多源谐波进行整体表征;然后,提出融合奇异值差分的矩阵束算法,利用其对含噪实测转速数据进行处理以获取包含不同频率成分的多源谐波信息;最后,设计定子电流矢量定向下基于反推控制的多源谐波统一抑制算法,完成对不同频率成分谐波的同时抑制。仿真和实验结果表明,利用融合奇异值差分的矩阵束算法能快速、准确地识别转速信号中的多源谐波成分,统一抑制算法有效降低了多源谐波导致的电磁转矩脉动,改善了系统运行性能。

摘要：针对高速铁路供电系统在高压电网引起的负序问题,该文参考旋转潮流控制器(RPFC)和静止无功补偿器(SVG)结构,提出一种基于单相双旋转移相变压器(S-DRPST)的新型负序补偿拓扑。首先,分析S-DRPST的工作原理并建立其稳态电压源模型。其次,在V/x牵引供电系统应用场景下,提出S-DRPST的负序电流补偿方法,即根据供电臂负载功率计算所需补偿电流表达式,进而得到两台S-DRPST输出电压幅值与相位,通过调节移相角大小实现电网侧电流的平衡。在此基础上,对单台S-DRPST移相角控制进行设计,补偿设备投入前利用柔性合环减小对牵引网的冲击,投入后采取移相角协调变速控制,使得移相角在接近设定值时降低转速,同时根据角度偏差协调转速控制,从而抑制输出电压振荡现象。最后,利用Matlab/Simulink软件搭建牵引供电系统进行仿真验证,在合环场景下将S-DRPST柔性投入牵引网,仅a相供电臂带负载的情况下,电压不平衡度从4.81%降低到了0.05%,在计及供电臂制动状态时不同工况的不平衡电压均被控制在0.1%以下,在牵引负载快速连续变化下S-DRPST能及时响应补偿负序电流,结果表明S-DRPST在高速铁路供电系统中具有良好的负序补偿效果。

摘要：针对电池储能系统(battery energy storage system,BESS)进行光伏波动平抑时寿命损耗高及荷电状态(state of charge,SOC)一致性差的问题,提出了光伏波动平抑下改进K-means的BESS动态分组控制策略。首先,采用最小最大调度方法获取光伏并网指令。其次,设计了改进侏儒猫鼬优化算法(improved dwarf mongoose optimizer,IDMO),并利用它对传统K-means聚类算法进行改进,加快了聚类速度。接着,制定了电池单元动态分组原则,并根据电池单元SOC利用改进K-means将其分为3个电池组。然后,设计了基于充放电函数的电池单元SOC一致性功率分配方法,并据此提出BESS双层功率分配策略,上层确定电池组充放电顺序及指令,下层计算电池单元充放电指令。对所提策略进行仿真验证,结果表明,所设计的IDMO具有更高的寻优精度及更快的寻优速度。所提BESS平抑光伏波动策略在有效平抑波动的同时,降低了BESS运行寿命损耗并提高了电池单元SOC的均衡性。

摘要：动态性能和运行效率是CLLLC谐振变换器的重要性能指标。针对传统电压闭环控制加入电流驱动同步整流后系统动态性能进一步变差的问题,提出一种谐振电流内环的电压电流双闭环变频控制策略,并给出双环控制和同步整流的综合控制方法。首先根据变换器的增益特性,分析电感比和品质因数对增益曲线和效率的影响,并据此进行谐振参数设计;其次根据不同谐振状态下的谐振电流特性实现同步整流;最后引入谐振电流内环控制,实现双环控制和同步整流的综合控制。仿真结果表明,所提综合控制策略能够产生精确的同步整流驱动信号,相比于传统电压闭环控制,能够显著改善变换器对负载扰动和电压扰动的动态性能。

摘要：针对电池储能系统(BESS)参与光伏平抑时寿命损耗较高的问题,提出面向光伏平抑考虑健康状态(SOH)与荷电状态(SOC)的BESS功率分配方法。首先,将光伏并网标准、BESS容量和最大充放电功率作为约束条件,建立以并网波动率、BESS寿命损耗和SOC恢复为目标的光伏并网指令优化模型,并利用改进天鹰优化的改进雨流计数法进行求解;然后,设计BESS两级功率分配策略,在传统容量二分法的基础上引入离群组,并动态调整电池组容量,提出兼顾SOH和SOC的BESS动态分组方法,实现功率指令从BESS向电池组的初级分配,并进一步结合电池单元SOH与SOC的标准差与极差动态估计各电池单元响应能力,设计基于SOH/SOC均衡原则的电池单元功率分配方法,实现功率指令从电池组向电池单元的次级分配;最后,电池单元响应功率指令完成调节。采用某配备BESS的光伏电站的冬季典型日出力进行仿真验证,并与其他多种方案进行对比,结果表明,所提方法在满足光伏并网波动率的要求下,降低了电池SOH差异,增强了电池单元SOC一致性,减少了BESS寿命损耗。

摘要：针对碳流视角下综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳化调度潜能挖掘不充分和用能侧碳排放责任承担不足的问题,提出了计及自适应阶梯碳势-碳价与供需双响应基于主从博弈的IES低碳经济调度策略。首先,设计自适应阶梯碳势-碳价模型,并构建基于能量枢纽矩阵标准化模型的IES碳流模型,获取用户侧各能源负荷节点碳势,进而完成碳势分级下碳价区间的划分;其次,兼顾源荷两侧的灵活调整及响应机制,建立用户侧参与的IES主从博弈低碳经济调度模型,上层IES运营商通过制定动态变化的负荷节点碳势-碳价,引导下层用户聚合商低碳化用能;最后,提出改进霜冰优化算法(improved rime optimization algorithm,IRIME),利用其独特阶梯式逐步搜索策略与主从博弈迭代过程相贴合的特性,并改进权重系数设计与选择策略,实现主从博弈模型的高精度、快速求解。仿真结果表明:所提自适应阶梯碳势-碳价模型提升了用户侧的碳势感知能力,与阶梯型碳排放固定碳价模型相比可进一步降低4.76%的碳排放量,结合供需双响应机制可提高1.13%的IES运营商收益和降低0.81%的用户聚合商成本;IRIME提升了模型求解的快速性,同时改善了主体间博弈结果的均衡性;所提调度策略实现了碳排放责任的流动转移与两主体间的协同低碳经济运行。

摘要：随着逆变型分布式电源(IIDG)的渗透率不断提升,基于单向潮流设计的就地型馈线自动化(FA)可能无法应对IIDG接入的场景。针对这一问题,以目前应用较多的2种就地控制型FA模式,即电压-时间型以及电压-电流型FA为例,详细分析了IIDG接入对就地控制型FA各开关动作情况的影响。在此基础上,结合电流保护、电压序分量以及方向元件对FA系统进行改进,提出了适用于有源配电网的就地控制型FA方案。最后,搭建FA系统仿真模型进行验证。结果表明,该策略可有效缓解IIDG接入对出口断路器保护、无压分闸以及电压电流型开关过流检测的影响,提高有源配电网的故障处理水平。

摘要：传统半桥子模块无法阻断直流短路电流,基于新型子模块的闭锁式故障穿越策略则存在换流器不可控、系统重启过程复杂等缺点,降低了模块化多电平换流器的可靠性。为此提出了一种基于负直流电压控制的无闭锁故障穿越策略,在直流侧短路后通过调制波下移将直流电压控制为负值,从而实现直流故障电流的快速清除。此外,针对无闭锁故障穿越过程中输出正负电平子模块之间电容电压不均衡的问题,提出了双排序控制算法以实现电容电压的快速均衡,同时设计了从故障发生至换流器重启整个过程中系统的无闭锁故障穿越流程。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,基于负直流电压控制的无闭锁穿越策略可快速阻断直流故障电流,在此过程中子模块电容电压保持均衡,可实现换流器的快速重启。