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智慧起航，共创未来

#《电气传动》第7期#

Apr.5.

感应电机无权重分配有限集模型预测控制设计

顾明，邢勐，葛贤军

中国石油化工股份有限公司广州分公司

中国石油化工股份有限公司炼油事业部

电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室（清华大学电机系）

摘要：针对感应电机驱动系统采用有限集模型预测控制时权重系数整定复杂的问题，设计一种感应电机驱动系统的无权重分配优化有限集模型预测控制方案。新方案采用顺序级联预测控制形式，即对系统中的每个控制目标使用单独的成本函数优选开关状态，可在无权重系数设置的同时完成转矩和磁链预测控制。相对于传统方案，新有限集模型预测控制方案逻辑简单、易于实施，可规避与权重系数设置有关的所有问题。利用感应电机驱动系统测试平台开展了实验，实验结果验证了新方案可实现快速动态，控制性能较好。

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电磁直线执行器控制参数多目标优化设计

黎德祥，陆佳瑜

葛文庆，李波，谭草

山东理工大学交通与车辆工程学院

摘要：针对电磁直线执行器控制性能要求高、控制参数设计周期长等问题，提出一种控制参数多目标优化设计方法。基于电磁直线执行器系统，设计了鲁棒控制器，选择控制器参数作为优化变量，以系统ITAE准则、正弦信号跟踪下的相移量、阶跃信号下的超调量作为优化目标，采用多目标粒子群优化算法（MOPSO）对控制参数进行优化，求解Pareto前沿，最后结合控制参数与控制系统性能的相关系数矩阵选择最终控制参数最优解。结果表明：控制参数优化后控制性能指标与优化前相比，电磁直线执行器控制系统中ITAE准则JITAE下降了约79.9％；阶跃信号下超调量σ下降了约95.2％；正弦跟踪下相移量S下降了约79.7％，验证了优化的有效性，可以满足电磁直线执行器控制性能要求，所提方法为伺服系统控制器中控制参数的优化设计提供了一定的理论参考基础。

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基于球形解码算法的逆变器模型

预测控制策略研究

徐瑞，潘三博

上海电机学院电气学院

摘要：针对将多步长模型预测控制应用于逆变器控制，造成解决方案数量成倍增加、导致计算困难问题，介绍了一种基于改进球形解码算法的模型预测控制策略。控制策略将控制器模型的优化问题以向量的形式重新构造并将其表示为一个整数二次规划；再通过改进球形解码算法进一步缩小解决方案的数量，寻找最佳的切换序列。控制策略对于降低计算复杂度、降低电流畸变率、提升逆变器的稳态性能和工作效率，有参考价值。

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PFC直流电压控制性能提升的非线性控制策略

尹爱辉，任昂，武晓文

侯建峰，范玉林

国网山东省电力公司济南供电公司

摘要：在功率因数校正器（PFC）中使用快速电压控制时，直流侧纹波会引起并网电流谐波。针对这个问题，提出了一种在功率因数校正器中可减少快速电压闭环谐波含量的新型直流电压非线性PI控制策略。新控制策略基于Takagi-Sugeno型非线性模糊模型结合PI调节器实现，其优势在于既可以在系统稳态工作期间保持低谐波含量，又可在从负载动态中快速恢复。利用3kW单相PFC样机测试平台开展了新方案和传统线性PI控制方案的对比实验，测试结果表明，新型非线性PI控制器在稍微提高算法复杂度的基础上即可大量降低电流谐波，并具有较快的动态响应。

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高电缆化率下谐波源谐波发射水平评估方法

潘玲，冯倩，张鹏，沈冰

周健，陈冉，赵劲帅

国网上海市电力公司电力科学研究院

四川大学电气工程学院

摘要：城市电网高电缆化率加剧了谐波污染，对于谐波电压含量较高的母线，有必要评估系统侧与用户侧的谐波发射水平。现有方法大多基于系统侧谐波阻抗远小于用户侧阻抗且背景谐波相对稳定这两点假设。但电缆对地电容较大，易引发感容耦合，增大系统侧谐波阻抗。此外，高电力电子化率也加剧了背景谐波波动，传统方法所需的两个假设不再成立。为此，对该领域所流行的FastICA算法进行改良，首先提出一种基于稀疏成分分析与综合负熵最大化的筛选机制，在该筛选机制引导下搜索与真实谐波源吻合的局部信号，然后通过该局部信号计算两侧谐波阻抗，并评估谐波发射水平。当两侧谐波阻抗幅值接近且背景谐波波动较大时，所提方法均具有较高精度。仿真与实际案例验证了所提算法的有效性。

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固态切换开关触发控制单元的研究

付旭辉，方春恩，薛涛

黄雷超，陈军平

西华大学电气与电子信息学院

成都旭光电子股份有限公司

摘要：为了保证固态切换开关在切换过程中晶闸管阀能准确无误地导通，设计了一种固态切换开关触发控制单元。首先，介绍了固态切换开关结构组成及工作原理和该触发控制单元结构组成及功能。其次，对该触发控制单元的核心模块逻辑回路的功能及工作时序做出了详细的阐述，介绍了触发控制单元重要模块电压检测回路的工作原理，提出了一种过电压保护电路，该过电压保护电路比传统的过电压保护电路更稳定和简单。最后，搭建了仿真模型和实验平台验证该触发控制单元的触发功能，仿真和实验结果都表明该触发控制单元的可靠性和正确性。

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基于虚拟阻抗的二次滤波功率分频控制方法

杨朝雯，杨国朝，刘建军

王宏伟，白辛雨

国网天津市电力公司城东供电分公司

摘要：提出了一种基于虚拟阻抗的二次滤波功率分频控制方法，通过构建虚拟电容环和虚拟电感-电阻环来搭建隐形高通滤波器和隐形低通滤波器以实现不同储能单元对不同频段功率波动的补偿。首先介绍了直流微网分层控制体系，然后阐述了谐振型LCLC三端口直流母线电压控制器的工作原理以及拓扑特点，最后详细分析了所提虚拟阻抗二次滤波功率分频控制方法。

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基于电力电子调压器的配电网

电压协调控制策略

赵建勇，张震霄，丁元杰

余紫薇，韩俊垚，王生宏

年珩，李学荣

浙江大学电气工程学院

（浙江省电机系统智能控制与变流技术重点实验室）

国网青海省电力公司果洛供电公司

摘要：针对补偿电容器等传统调压装置在配电网线路电压补偿中存在的调节范围小、速度慢等问题，提出了基于电力电子调压器的稀疏地区配电网线路电压补偿方案，并基于电力电子调压器，设计了电压分层协调控制策略。首先将电力电子调压装置等效为节点功率注入模型，通过粒子群算法优化计算等效节点有功、无功调节量，即节点注入附加功率，再通过附加功率进行潮流计算，确定电力电子调压器补偿电压及相角，实现功率补偿优化计算与潮流计算解耦。在改进的IEEE33节点等效模型系统中进行算例验证，结果证明所提出的策略可有效地减少线路压降，且将功率优化与潮流计算解耦可减小计算复杂性、提高运算精度。

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安全可靠性约束下的微电网电能最优调度

模型设计研究

傅予，李铁

国网辽宁省电力有限公司

摘要：微电网本质上是一个主动配电网，是分布式电源（DG）系统和不同负荷在配电网电压水平上的联合体。通过分析微电网中安全可靠性以及节能环保等因素，在符合安全可靠性约束的前提下，设计综合分析微电网运行成本、电压偏差的微电网多目标经济调度模型，实现微电网电能的最优化调度。通过在模型内设置符合系统安全性以及可靠性的电压安全裕度以及失负荷率的安全约束指标，采用粒子群—细菌觅食（PSOBF）算法求解微电网多目标经济调度模型，在应用过程中考虑系统发电成本、燃料成本、设备运行维护成本、同大电网运行交互成本以及污染气体排放罚款成本，实现微电网电能优化调度问题的求解。实验结果表明，安全可靠性约束下的PSO-BF模型相比于PSO等传统模型进行微电网电能调度收敛效率高，节能效果显著。

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考虑撬棒的双馈型风场集电线速断保护

李旭辉，谢百煌，黄晓勇，徐岩

国网陕西省电力公司商洛供电公司

国网陕西省电力公司调控中心

华北电力大学电力工程系

摘要：汇流集电线故障是并网双馈型风电场最为常见的故障之一。由于撬棒系统中卸流电阻的影响，双馈风机在汇流集电线发生不对称故障后，其正、负序阻抗将会根据转差率的不同产生不同的特性，从而影响传统自适应电流速断保护的选择性，造成风电机组的大规模误切除，降低双馈型风电场内部的可靠性与并网稳定性。鉴于此，为了改善双馈型风电场的继电保护性能，基于考虑撬棒动作后的双馈风机阻抗特性，提出了一种适用于35kV汇流集电线的自适应电流速断保护，并对其具体的整定计算进行了详细的分析。基于PSCAD的仿真模型验证了所提保护方法与整定计算的正确性与有效性。

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AMK移动线下测试平台的设计和应用

赵朝琨，严涛，周家超

袁战伟，孟璞

红云红河集团昆明卷烟厂

摘要：德国Protos-M5和国产ZJ等型号的烟机设备中大量使用了AMK（电机品牌）伺服控制系统，但其受损配件修复后，无法保证其在设备上能够安全可靠地运行，如重复更换配件，将严重降低烟机设备的使用效率。为此，我们按照AMKKE/KW伺服控制器结构、控制原理和控制技术，构建了一个小型AMK控制移动线下测试平台，借助该平台，不仅能够实现对高速、高精度同步运动控制系统中AMK伺服电机及控制板件维修后的线下调试与测评，而且较上机试错测评更为省工、省时、科学和安全。平台的构建，提升了电气维护维修人员对AMK伺服系统的应用技术水平，同时在快速准确地定位和排除烟机设备AMK伺服系统故障等方面也发挥了积极的作用，保障了烟机设备安全、高效和正常的运行。

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基于LIMS的排程系统与流程设计器的开发

刘晓东，孙陆楠，刘亚伟

关朋，戎锡锋

天津电气科学研究院有限公司

摘要：为满足检测实验室对任务排程和流程设计功能的需求，在已有实验室信息管理系统基础上进行新功能的开发设计，研发了排程系统和流程设计器。排程系统根据试验任务类型和优先级自动排程，包括正常预约排程、加急插队处理、爽约处理等功能，最后以甘特图的形式展示排程结果，为执行和控制试验进度提供指南。流程设计器采用可缩放矢量图实现流程画布，用户可通过鼠标拖曳的方式绘制和发布流程，减少对软件开发人员的依赖，降低运维成本。

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中国自动化大会定档年5月13-15日，热诚欢迎注册！

END

内容来源

学会秘书处编辑

王馨爽责任编辑

叩颖

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