摘要:本文旨在从本质上调节电力系统扰动条件下直流微电网的直流母线电压。因此,提出了一种新型最优模型预测超扭转分数阶滑模控制 (OMP-STFOSMC),用于三相交流-直流转换器,可有效提高微电网的稳定性和动态性能。传统的模型预测控制器严重影响动态稳定性,导致过冲、下冲和稳定时间过长。可以用滑模控制器代替这些传统控制器,以适当解决此问题。传统滑模控制器的主要缺点是控制信号中的高频抖动,这会影响系统,并且使其在实际应用中不令人满意且不可行。所提出的 OMP-STFOSMC 可以有效提高控制跟踪性能并减少高频抖动问题。随机分形搜索 (SFS) 算法因其高探索性和良好的局部最优规避能力而被用于最佳地调整控制器参数。考虑不同的运行条件来评估所提出的控制器的动态和无抖动性能。通过比较分析的仿真结果,可以观察到所提出的OMP-STFOSMC具有更好的动态稳定性特性。关键词:直流微电网,跟踪性能,抖动问题,OMP-STFOSMC,SFS算法
摘要:脱碳需求要求建立近 100% 的可再生电力,从而对电网形成 (GFM) 能力提出要求。前述范式从同步交流系统转变为基于转换器的系统,该系统需要在提供 GFM 服务的同时保持稳定和自同步。然而,正如本文在引言中分析的那样,实现这些目标不可避免地需要在风力涡轮机中实现 PLL 控制器和储能,而风力涡轮机不适合在弱能量系统中运行。为了解决这个问题,提出了一种新颖的电网形成方法。建议的想法是在电网侧转换器中创建一个模拟惯性响应的直流电压控制器,并在发电机侧转换器中应用转子动能存储 (RKES) 控制器。此外,提出了一种 RKES 控制器和传统低电压穿越 (LVRT) 的协调控制器,以提高动态性能并在瞬态过程中保持电网形成能力。提供广泛的建模、基于半物理平台的实验结果和实际风电场示范项目来验证所提出的控制方法。结果证明了所提出的方法应用于未来 100% 可再生电力的有效性。
Fernández, EF、Chemisana, D.、Micheli, L. 和 Almonacid, F. 2019,“污垢的光谱性质及其对基于多结的聚光系统的影响”,《太阳能材料与太阳能电池》,第 201 卷。Keshri, S.、Marín-Sáez, J.、Naydenova, I.、Murphy, K.、Atencia, J.、Chemisana, D.、Garner, S.、Collados, MV 和 Martin, S. 2020,“堆叠体全息光栅用于扩展 LED 和太阳能应用中的工作波长范围”,《应用光学》,第 59 卷,第 8 期,第 2569-2579 页。 Lamnatou, C.、Notton, G.、Chemisana, D. 和 Cristofari, C. 2020,“建筑一体化光伏 (BIPV) 和建筑一体化光伏/热能 (BIPVT) 装置的存储系统:环境概况和其他方面”,《整体环境科学》,第 699 卷。Martinez, RG、Chemisana, D. 和 Arrien, AU 2019,“建筑物多维传热的动态性能评估”,《建筑工程杂志》,第 26 卷。Parent, L.、Riverola, A.、Chemisana, D.、Dollet, A. 和 Vossier, A. 2019,“多结太阳能电池的微调:深入评估”,IEEE 光伏杂志,第 9 卷,第 6 期,第 1637-1643 页。
本文概述了城市部门可再生能源资源的整合。本文还描述了当前全球能源需求和世界目前面临的增长挑战。本文介绍了全球能源情景和可再生能源整合的文献调查,主要涉及太阳能光伏 (PV) 和电池储能系统 (BESS)。本文还讨论了使用可再生能源资源 (RER) 和电网连接应用的不同背景。它开发了商业建筑应用中光伏储能集成的概念。由于风能和太阳能等常见 RER 因季节和地理位置而异,因此还概述了为 RER 的最佳使用提供平台的储能系统。这种结构是指它们的能力和动态结构,可以与可再生能源发电相结合,以最大限度地利用 RER 并确保对负载的总能源供应。据观察,当光伏和储能系统 (ESS) 与公用电网巧妙混合时,连接到电网的分布式能源资源 (DER) 的整合是有益的。这种能源结构的主要目的是帮助提高商业建筑中任何电网的动态性能。因此,这项研究分析了为南部非洲商业建筑应用设计能源管理动态行为的可能性。
本文基于能量分析,提出了一种用于独立直流微电网中基于转换器的可再生能源的新型本地控制方法。所研究的直流微电网包括可再生能源、备用发电单元和基于电池的储能系统,它们通过降压和双向降压-升压转换器连接到公共直流母线。所提出的控制方法通过控制转换器的开关功能来满足微电网输出变量的稳定性以及电流控制和电压调节,而与能源动态无关。通过数学方法利用状态反馈将开关函数的动态分量提取为控制信号。控制输入基于 Lyapunov 稳定性定理设计,通过能量分析保证独立直流微电网中输出变量(直流母线电压和发电电流)的稳定性。所提出的分布式控制器可以很容易地推广为一个平台,其中包含各种独立直流微电网,包括任何类型或数量的分布式发电,例如可再生能源、基于化石燃料的发电和储能单元。这种局部控制方法的其他特点是简单、快速、全面和独立于分布式发电。通过在 MATLAB/SIMULINK 环境中的仿真验证了所提出的控制器的动态性能评估。结果验证了所提出的控制策略在各种运行条件下的准确性和稳定性。
单发超快压缩成像(UCI)是研究物理,化学或材料科学方面的超快动力学的有效工具,因为其高框架速率出色和较大的框架数。但是,由于其不均匀的Sampling间隔,在传统UCI中使用的随机代码(R-代码)将导致覆盖高频信息的低频噪声,这在大型重建的忠诚度中是一个巨大的挑战。在这里,提出了高频增强的压缩活性摄影(H-CAP)。通过统一R代码的采样间隔,H-CAP以随机均匀采样模式捕获超快过程。这种采样模式使高频采样占主导地位,这极大地抑制了由R代码引起的低频噪声模糊,并实现了图像增强的高频信息。分别通过成像光学自我对焦效果和静态对象来验证H-CAP的出色动态性能和大型重建能力。,我们将H-CAP应用于双脉冲诱导的硅表面消融动力学的空间表征,该动力学以300 ps的单次射击在220帧之内进行。H-CAP提供了一种高保真成像方法,用于观察具有大帧的超快不可重复的动态过程。
注释 13 挤压膜阻尼器:运行、模型和技术问题 挤压膜轴承阻尼器是润滑元件,可在机械系统中提供粘性阻尼。旋转机械中的挤压膜阻尼器提供结构隔离、降低转子对不平衡的响应幅度,并且在某些情况下,有助于抑制转子动力学不稳定性。 背景 转子动力学中最常见的问题是过高的稳态同步振动水平和次同步转子不稳定性。可以通过改善平衡、对转子轴承系统进行修改以使系统临界速度超出工作范围或引入外部阻尼来限制在穿越临界速度时的峰值幅度,从而减轻第一个问题。可以通过消除不稳定机制、尽可能提高转子轴承系统的固有频率或引入阻尼来提高不稳定的起始转子速度,从而避免次同步转子不稳定 [Vance 1988, Childs 1993]。轻型高性能发动机表现出灵活性增加的趋势,导致对不平衡的高度敏感性,振动水平高,可靠性降低。挤压油膜阻尼器 (SFD) 是高速涡轮机械的重要组成部分,因为它们具有耗散振动能量和隔离结构部件的独特优势,以及改善动态性能的能力
•B。Blackstone,Y。Baghzouz,“与PV系统配对时,为BTM存储的增值顺序服务”。第19届国际谐波和权力质量会议,IEEE,2020年。•C。Hicks和Y. Baghzouz,“使用光伏系统为住宅客户存储的实验性稳态和瞬态分析”,IEEE国际清洁电力国际会议,意大利奥特兰托,2019年7月2-5日,2019年7月2-5日。否。8890193,pp。438-443。•Y. Baghzouz,“在区域市场环境中使用PV系统为住宅客户存储幕后电池存储的经济评估”,香港国际工程与应用科学会议(HKICEAS)(HKICEAS),2018年12月18日至20日。•Arabali,A.,Ghofrani,M.,Etezadi-Amoli,M.,Fadali,M.S.,Baghzouz,Y。,“基于基于遗传的能量管理的基于遗传的优化方法”162-170,2013年1月。•Peng,W。和Baghzouz,Y。,“铅酸AGM电池的稳态和动态性能的准确电路模型”,《电力与能源系统的公用事业展览:亚洲问题与前景》(ICUE),帕塔亚市,泰国,9月28日至30日,2011年9月28日至30日,2011年9月28日。
电池储能系统 (BESS) 在电网中日益增长的兴趣凸显了其在未来电网中的重要作用。在电网的传输层,大型电池由于其快速响应可以提供负载频率控制。电池集成到电网中可以有效地减少由小负载扰动引起的频率和联络线功率曲线的振荡 [1]。一般来说,较小的时间常数、快速响应和高能量密度为 BESS 在电力系统中创造了广泛的潜在应用。关于 BESS 在电力系统中的不同应用,有大量的文献。[2] - [3] 研究了结合 AGC 的电池对负载频率调节的影响。此外,[4] 和 [5] 研究了作为微电网和大型风电场备用电池。在 [4] 中,表明孤立微电网中的大规模电池储能可以改善微电网响应电力系统动态的动态性能。在 [5] 中,从电力系统稳定性和控制的角度研究了电池集成在风电场中的影响。此外,电力系统中的电池集成可以改善大型风电系统的频谱响应,并抑制系统的频率振荡。在 [6] 中,设计了用于充电模式的风电场和 BESS 的协调控制器,以保证电网频谱响应与期望响应几乎完美匹配。电力系统中的大规模电池集成还可以提高电力系统的暂态稳定性
摘要 — 随着光伏发电需求持续呈指数级增长,直流微电网 (dcMG) 在光伏 (PV) 应用中越来越受欢迎。本文提出了一种独立 dcMG 中 PV 和电池储能系统 (BESS) 的混合控制策略。与仅使用 BESS 调节直流链路电压的传统控制策略相比,所提出的控制策略同时利用 PV 系统和 BESS 来调节直流链路电压。PV 充当主直流电压调节器,允许电池作为辅助直流电压调节资源保持待机状态。因此,所提出的控制策略最大限度地减少了 BESS 的利用率,以延长其使用寿命,同时将电池的充电状态 (SoC) 保持在所需范围内。为了实现这一点,灵活功率点跟踪 (FPPT) 概念被应用于 PV 系统,通过根据负载曲线自适应地调整 PV 输出功率来增强 dcMG 的动态性能。所提出的控制策略的性能通过实验结果得到验证。此外,通过具有一天负载和辐照度曲线轮廓的模拟案例研究,研究了所提出的控制策略对延长锂离子电池和铅酸电池寿命的有效性。索引术语 — 电池储能系统 (BESS)、电池充电状态 (SoC)、直流微电网 (dcMG)、灵活功率点跟踪 (FPPT)、光伏 (PV)。