分布式能源系统与电网的区域合作仿真

电网对分布式能源系统的态度很大程度上是出于利益的考虑,如果能够实现双赢,则二者共同合作满足区域用电将是缓解能源危机和供电压力的有效途径.应用Agent技术,将分布式能源系统和电网看作区域内的两类Agent,以实现各自预期利润为目标建立区域合作仿真模型,通过"调整策略-实现利润"的迭代过程获取二者双赢的边界条件及合作轨迹.最后以上海浦东国际机场能源中心热电联产系统为研究对象,验证该方法的有效性.     

基于模糊干扰观测器的抗饱和自适应反步控制

针对一类输入受限的非匹配不确定非线性系统,提出了一种抗饱和自适应反步控制方法.利用模糊干扰观测器在线逼近系统的未知非匹配不确定及干扰,采用反步控制方法设计自适应控制器.控制系统设计中引入限幅滤波器,有效降低了控制输入饱和对系统稳定性的影响,并且控制器设计无需对虚拟控制律进行重复求导.利用李亚普诺夫稳定性定理,证明了闭环系统渐近稳定.仿真结果表明了该方法的有效性.     

多智能体系统分布式事件触发控制综述

随着人工智能以及通信技术的发展,减少通信资源及计算资源的浪费,延长宽带和硬件的使用寿命成为了一个关键的问题.事件触发控制,即当某一变量超过给定阈值时,系统才进行采样,控制器才进行更新,有效地节约了线上通信及计算资源.本文首先分析了连续时间和离散时间下的事件触发控制,讨论了自触发控制、基于边的事件触发控制、动态事件触发控制以及异步事件触发控制的主要思想.其次,分别从一致性、优化以及博弈方面阐述了事件触发的广泛应用.同时,给出了两种常见的稳定性分析方法和两种排除系统中可能存在的Zeno行为的论证方法.最后对本文进行了总结,指出了当前事件触发工作的不足之处并对未来的研究做出展望.     

Lipschiz-type的高阶非线性多智能体系统分布式优化算法研究

主要研究了具有Lipschiz-type非线性多智能体系统的分布式优化问题.在多智能体网络中,每个个体都拥有一个代价函数,整个多智能体网络的好坏由这些代价函数的和来进行评判.在整个过程中,每个目标仅知道局部的交互信息和其自身代价函数的梯度.为了实现协同优化的目标,提出了一个新的分布式优化算法,运用李雅普诺夫稳定性分析的方法可以证明该算法能够保证所有智能体实现协同优化.最后进行数值仿真,成功地验证了该算法的正确性和可行性.     

配电网DG对反时限过电流保护的影响

针对分布式电源（DG）接入配电网后可能引起保护误动作的问题,分析了分布式电源接入配电网后对短路电流的影响,推导了各种情况下短路电流的计算公式,分析了反时限过电流保护误动作的可能性,对一个10 kV配电网的反时限过电流保护的启动电流和时间特性系数进行了整定计算,仿真分析了短路电流和动作时限的变化及反时限过电流保护误动的可能性.结果表明,仅当DG所在线路上DG上游发生故障时,处于故障点和DG之间的保护发生误动作的可能性较大.     

一类具有输入量化和未知扰动的非线性系统的自适应有限时间动态面控制

本文研究了具有量化输入信号和未知扰动的非线性系统的有限时间自适应输出反馈动态面控制问题.在控制设计过程中,利用模糊逻辑系统对系统中的非线性项进行逼近.然后引入一种滞回量化器来避免量化信号中的抖振,并且构造模糊观测器来估计系统中不可测的状态.为了提出一种有限时间控制策略,首先给出了半全局实际有限时间稳定的判据.在此基础上,将动态面控制技术与反步法相结合,设计了自适应模糊控制器.该控制器不仅能保证跟踪误差在有限时间内收敛到原点的一个小邻域,而且可以保证闭环系统中所有信号的有界性.最后通过一个仿真实例验证了该控制方法的有效性和可行性.     

屋顶光伏为基础的农村新型能源系统战略研究

当前我国农村仍然面临着经济发展、清洁用能、环境保护、减少碳排放等多重问题,文中对我国农村地区发展屋顶光伏系统的资源潜力、技术方案、融资模式和重要意义进行了深入探讨和定量分析,结果表明,我国农村地区面临着能源、环境、经济发展的多重问题,“双碳”战略给解决“三农”问题提供了新的发展契机。发展以农村屋顶光伏系统为基础的新型农村能源系统是解决“三农”问题、实现乡村振兴的重点工作,也是我国建成新型电力系统、实现能源系统低碳转型的突破口和着力点。     

一种基于分布式的雷达拼图处理系统框架

以TITAN(Thunderstorm Identification Tracking Analysis and Nowcasting)系统为基础框架,通过引入大数据处理技术,对系统中各个模块间的通信机制、数据处理和存储方式进行优化,结合中国气象科学研究院的雷达数据质量控制方法和高效的雷达数据解析和拼图方式,实现了辽宁省及周边地区10部雷达的同步观测和雷达组网拼图处理系统的实时运行和雷达产品的按需定制。该拼图处理系统能够实现雷达数据的流式传输;通过Kafka(分布式发布订阅消息系统)实现雷达数据的分布式处理;并通过采用Cassandra数据库存储,提高雷达数据存储的稳定性。     

基于事件触发机制的一类非严格反馈非线性系统的自适应神经网络追踪控制

基于事件触发机制,研究了一类非严格反馈非线性系统的自适应神经网络追踪控制问题.结合反步技术、神经网络和事件触发机制,提出了一种自适应神经网络控制方案,减少了数据传输量并减轻了控制器和执行器之间的传递负担,保证了输出信号尽可能地追踪到参考信号,同时使得闭环系统的所有信号有界.此外,通过避免芝诺现象保证了所提事件触发机制的可行性.最后,给出一个例子验证了所提出策略的有效性.     

分布式传感器网络系统的网络预测控制

本文针对分布式传感器网络系统的Fornasini-Marchesini （FM）状态空间模型,对系统的预测控制器设计问题进行研究.特别是针对所考虑的二维FM传感器网络系统,提出了一种新的网络预测控制方案来补偿通信时滞.首先,根据李雅普诺夫稳定性理论,给出了二维系统保持稳定的充分条件;然后利用稳定性条件,提出了一种新的预测控制器设计策略并保证系统的控制性能;最后,通过一个数值实例验证了所设计控制器的有效性.     

多维非高斯系统最小熵控制

针对多维非高斯系统提出了最小熵控制方法,控制的目标是使系统的非高斯输出概率密度函数跟踪一个已知的联合概率密度函数.首先,根据系统模型和辅助映射,构建了系统状态、跟踪误差与扰动输入之间的泛函算子模型,然后基于梯度算法设计了递归的次优控制律,最后通过仿真验证了最小熵控制算法的有效性.     

风能资源数值模拟评估的分型方法研究

为了实现时间跨度较长(20—30年)的风能资源数值模拟评估,建立了一种新的分型方案,采用地面和探空观测资料,以风速、风向和最大混合层高度作为分型因子,针对每种类型随机抽取5%的日数进行真实算例的数值模拟。根据中国所有地区典型日的平均风能参数和30年观测平均结果的对比分析,得出以下结论:(1)中国所有分型站点挑选典型日的平均风速与30年平均风速的绝对误差均小于0.10 m/s,相对误差均低于6.50%;挑选典型日各风向频率值与30年结果的绝对误差平均值为0.28%—0.48%,风速频率绝对误差的平均值为0.09%—0.54%。(2)通过模拟区域分型站点以外探空气象站的风向频率和风速频率的对比检验发现:沿海地区风向频率绝对误差为0.27%—0.63%,风速频率绝对误差为0.14%—0.49%;内陆复杂山地风向频率绝对误差基本在0.57%以下,风速频率绝对误差为0.22%—0.60%;结果表明选取一个分型站点能够代表整个模拟区域内的风能资源特性。(3)根据沿海和内陆山地模拟区域重合范围内的探空站分型结果对比分析发现:对于模拟区域重合范围内的探空站,采用所有模拟区域分型站典型日结果加权平均后的风能参数对比误差大大低于各自模拟区域分型站点的对比误差。     

太阳能板自动寻光转动控制系统

为了提高光伏太阳能板的太阳能转换效率,设计了一种太阳能板自动寻光转动控制器,此装置通过寻光电路检测太阳光源方向,当产生偏差信号时,经A/D转换电路输入单片机,单片机处理输出相应电信号驱动电机转动,准确地跟踪太阳光线移动.该装置结构简单、成本低廉、跟踪精度高,可用于太阳能发电系统中,能够提高太阳能的利用效率.     

基于车速依赖静态输出反馈的自主汽车路径跟踪控制

本文设计了一种新的基于静态输出反馈的增益调度控制器,可使自主汽车在车速时变且状态不全可测的情况下,完成路径跟踪并保证车身的横向稳定性.为了描述时变纵向速度对汽车动力学特性的影响,首先建立了一个包含跟踪特性及横向动力学特性的速度依赖多胞体汽车模型,同时,为减少控制器设计保守性,考虑时变参数之间非独立变化关系,采用了梯形多胞体进行描述;然后通过矩阵变换,获得系统性能描述,并基于增益调度控制策略及两步法,设计了满足H_∞性能的速度依赖静态输出反馈控制器,并给出其中参数求取方法,所提方法在实际应用中简单易行;最后在两种不同的典型道路上进行试验验证,仿真结果表明,在车速时变的情况下,所提控制方法可以有效控制自主汽车完成路径跟踪任务.     

局部阴影条件下光伏阵列MPPT模糊控制最优算法

针对局部阴影条件下,光伏阵列功率-电压（P-V）特性曲线呈现多个峰值,导致最大功率跟踪（MPPT）算法易陷入局部最优解问题,本文提出了基于负载电压反馈与模糊控制相结合的MPPT算法.通过负载电压闭环控制算法使系统输出功率快速稳定到最大功率点附近,再利用模糊控制算法跟踪到最大功率点.负载电压反馈算法解决了多峰场景下的局部最优解问题,模糊控制算法提高了算法收敛速度.同时,本文算法避免了粒子群算法在粒子切换过程中开关器件上过冲电压过大问题.Matlab仿真和硬件实验验证了本文算法的可行性和实用性.     

具有DoS攻击的网络控制系统事件触发安全控制

本文主要研究在随机出现的双通道DoS攻击下的网络控制系统基于事件触发的安全控制问题.首先,提出了一个具有补偿策略的DoS攻击模型,且此攻击模型应用于网络系统的传感器-控制器通道和控制器-执行器通道;其次,为了降低通信负担,提出事件触发机制,通过定义一个触发条件,当触发条件满足时,才进行信息传递;最终得到闭环控制系统模型.根据最优控制理论和线性矩阵不等式技术,得到闭环系统以一定概率输入到状态稳定的充分条件,进一步通过一系列矩阵变换处理技巧,通过解线性矩阵不等式方程组得到控制器参数.最后,通过计算机仿真验证了该控制器设计的有效性.