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潮流发电系统的无传感器自适应神经元控制策略
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作者 厉明珠 陈磊 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2024年第5期50-57,共8页
在恶劣的海洋环境中,潮流发电系统的非线性、外部干扰和传感器故障等关键问题,使潮流发电机组难以准确运行于最大功率点处。为了提高潮流发电系统的能量转换效率和可靠性,提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive sy... 在恶劣的海洋环境中,潮流发电系统的非线性、外部干扰和传感器故障等关键问题,使潮流发电机组难以准确运行于最大功率点处。为了提高潮流发电系统的能量转换效率和可靠性,提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)的自适应神经元控制(adaptive neural control,ANC)方法。考虑到湍流和浪涌扰动对潮流发电装置转子速度跟踪的影响,利用MRAS无传感器方法对ANC控制器的输入进行预处理,以准确获取潮流发电机组的转子速度信息;同时引入自调整灵敏度系数,设计神经元速度控制器自适应机制,提高系统的动态跟踪响应和抗干扰能力。仿真结果表明,所提控制策略可以提高潮流发电系统的功率捕获效率,具有良好的自适应性和可靠性。 展开更多
关键词 潮流发电系统 自适应神经元控制 无传感器控制 功率捕获效率
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基于自抗扰控制的潮流发电系统最大功率跟踪控制 被引量:2
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作者 李大练 田卡 +2 位作者 张福曦 王世明 兰馥川 《制造业自动化》 北大核心 2023年第3期105-108,共4页
为了使潮流发电系统在各种工况下均能输出最大的功率,提出一种针对永磁同步电机的以线性自抗扰控制为核心的控制方法。潮流发电系统的输出功率与其获能机构的转速呈非线性关系,在其处于最优叶尖速比状态时可输出最大功率,依据叶尖速比... 为了使潮流发电系统在各种工况下均能输出最大的功率,提出一种针对永磁同步电机的以线性自抗扰控制为核心的控制方法。潮流发电系统的输出功率与其获能机构的转速呈非线性关系,在其处于最优叶尖速比状态时可输出最大功率,依据叶尖速比与功率关系作为优化目标,一种新的基于线性自抗扰控制的发电机转速控制策略能够使整个潮流发电系统能够快速达到输出功率峰值。使用MATLAB/Simulink平台对潮流发电系统建立了仿真模型,以可控输入信号模拟不同工况,通过相应的输出验证控制策略的效果。仿真结果能够实现在多种工况下发电机转速快速跟踪峰值功率的预期,并给出各最优解的参数设置。 展开更多
关键词 线性自抗扰控制 潮流发电系统 最大功率 最优叶尖速比 MATLAB/SIMULINK
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浪涌效应下潮流发电系统最大能量捕获控制 被引量:1
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作者 杨俊雄 张巧杰 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2023年第3期72-79,共8页
浪涌效应下,潮流流速实时快速变化,潮流发电系统能量捕获效率存在波动。针对这一问题,通过ANSYS Fluent分析水轮机水动力性能,得到最大获能效率下叶尖速比,提出一种改进型滑模-无源复合控制策略实现最佳转速跟踪,以优化传统的滑模控制... 浪涌效应下,潮流流速实时快速变化,潮流发电系统能量捕获效率存在波动。针对这一问题,通过ANSYS Fluent分析水轮机水动力性能,得到最大获能效率下叶尖速比,提出一种改进型滑模-无源复合控制策略实现最佳转速跟踪,以优化传统的滑模控制系统存在的响应速度慢及抖振等问题。设计新型饱和函数代替不连续的传统符号函数,使得系统可以平滑切换,解决抖振问题。在指数趋近项乘以系统状态变量的幂次,用系统状态量趋近滑模面的距离实现滑模趋近速度动态变化,加快趋近滑模面的速度,削弱系统在滑模面上的抖振。仿真结果表明,在规则与非规则海况下,所提控制算法转速误差均稳定在0.25 r/min左右,相比指数趋近滑模控制可以有效削弱抖振,使系统稳定工作在最大能量捕获效率点。 展开更多
关键词 潮流发电 浪涌效应 水动力性能 滑模控制 扰动观测器 无源控制
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基于改进差分进化算法的潮流发电机组微观选址 被引量:8
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作者 王丛佼 王锡淮 +2 位作者 陈国初 陈建民 陈晶 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期99-108,共10页
针对潮流能发电机组布局依赖经验法、缺乏自主优化而导致微观选址难度大的问题,提出了一种基于差分进化算法并结合流场仿真模型的微观选址优化方法。通过对流场的有限元仿真,获取选址区域在原始状态下的流速分布;在充分考虑地形、潮汐... 针对潮流能发电机组布局依赖经验法、缺乏自主优化而导致微观选址难度大的问题,提出了一种基于差分进化算法并结合流场仿真模型的微观选址优化方法。通过对流场的有限元仿真,获取选址区域在原始状态下的流速分布;在充分考虑地形、潮汐和尾流效应等因素的前提下,以仿真结果为依据,以潮流发电机组群输出功率最大为优化目标,以机组间距及水深限制为约束,建立微观选址优化的数学模型;采用差分进化算法进行模型求解,同时为更利于最优解的搜索,提出了对其变异算子及参数设置的改进策略。以龟山水道为例进行微观选址优化计算,验证了所提模型的准确性与算法的高效性。 展开更多
关键词 潮流发电 微观选址 差分进化算法 自适应 潮流仿真
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新型竖轴潮流发电支撑结构的力学及模态分析 被引量:2
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作者 康海贵 冯超 +1 位作者 龙丽吉 汪求顺 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第1期154-158,共5页
针对新型竖轴潮流发电支撑结构进行精细化建模,在3种不同工况下对结构进行线性静力分析,并在极端工况下对结构进行几何非线性静力分析,最后对结构整体进行模态分析。研究表明,几何非线性静力分析更接近实际情况,分析得到的最大应力比线... 针对新型竖轴潮流发电支撑结构进行精细化建模,在3种不同工况下对结构进行线性静力分析,并在极端工况下对结构进行几何非线性静力分析,最后对结构整体进行模态分析。研究表明,几何非线性静力分析更接近实际情况,分析得到的最大应力比线性静力分析得到的最大应力略大;需注意杆件交点处或结构不同部位组合连接处,该处结构应力最大;水轮机正常运转时的频率不在结构自振频率范围之内,因而不会发生共振。 展开更多
关键词 潮流发电支撑结构 线性静力分析 几何非线性静力分析 模态分析
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超低速直驱永磁同步潮流发电装置建模与控制 被引量:4
6
作者 罗耀华 段晓丽 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第9期135-139,共5页
研究超低速直驱式永磁同步潮流发电系统的建模及控制系统优化设计问题。由于潮流流速较慢,潮流发电中用到的永磁同步发电机转动惯量比较大,且电机转速相对较低,使得潮流发电系统动态响应较慢,传统PI控制较难兼顾系统动态特性及稳态性能... 研究超低速直驱式永磁同步潮流发电系统的建模及控制系统优化设计问题。由于潮流流速较慢,潮流发电中用到的永磁同步发电机转动惯量比较大,且电机转速相对较低,使得潮流发电系统动态响应较慢,传统PI控制较难兼顾系统动态特性及稳态性能。为提高发电控制系统的性能,提出了采用专家控制及单神经元控制相结合的智能PI控制算法控制永磁同步发电机转子转速的策略。首先建立了直驱永磁同步潮流发电系统的非线性模型并在单位功率因数控制模式额定运行点对其进行线性化,在对线性化模型进行详细分析的基础上设计了智能PI控制器。最后在MATLAB中对潮流发电系统进行了仿真,对比了传统PI控制及智能PI控制下潮流发电系统的输出波形。仿真结果显示,提出的控制策略能够有效提高系统的动态和稳态性能。 展开更多
关键词 永磁同步发电 潮流发电 专家控制 单神经元
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废弃导管架海洋平台潮流发电的力学分析 被引量:1
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作者 康海贵 陈超 +1 位作者 郇彩云 李玉刚 《水电能源科学》 北大核心 2009年第3期215-218,共4页
针对海洋平台采油完毕后失去原有价值、拆除需耗费大量资金问题,重点研究了利用废弃平台进行潮流发电,并采用ANSYS软件对海洋平台进行静力和动力模态分析计算。结果表明,利用该法有效可行。
关键词 海洋平台 潮流发电 ANSYS 静力分析 动力模态分析
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潮流发电技术的发展现状及趋势 被引量:14
8
作者 戴军 单忠德 +1 位作者 王西峰 杨杰 《能源技术》 2010年第1期37-41,共5页
介绍了潮流发电的基本原理和关键技术,对国内外潮流发电的关键设备水轮机的发展和成果进行了评述,分析了今后潮流发电技术的发展趋势。潮流发电作为一种最新的可再生新能源利用技术,具有很好的发展前景。
关键词 可再生能源 潮流发电 水轮机
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潮流发电前景初探 被引量:4
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作者 姚齐国 刘玉良 +1 位作者 李林 唐志波 《长春工程学院学报(自然科学版)》 2011年第2期60-64,共5页
介绍了潮流发电技术的基本知识和世界潮流发电的发展情况,指出潮流发电是一种非常有发展前途的海洋能利用技术,尤其在我国舟山海域开发潮流能具有广阔前景,并提出了充分开发潮流能的建议。
关键词 可再生能源 潮流发电 前景分析 建议
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基于潮流发电与蓄电池充电控制相结合的最大功率跟踪研究 被引量:1
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作者 王世明 董超 《制造业自动化》 CSCD 北大核心 2022年第6期92-95,共4页
双向直驱式潮流发电系统的输出功率的大小受到水流速度和发电机转速的直接影响,只有在速尖比为某以固定值(即最优速尖比)时该系统才能输出该流速下的最大功率。通过对发电机转矩平衡关系的分析,因为水流所产生的转矩为被动量,所以对电... 双向直驱式潮流发电系统的输出功率的大小受到水流速度和发电机转速的直接影响,只有在速尖比为某以固定值(即最优速尖比)时该系统才能输出该流速下的最大功率。通过对发电机转矩平衡关系的分析,因为水流所产生的转矩为被动量,所以对电磁转矩的控制成为该论文实现最大功率跟踪的关键。将在对该发电系统的理论分析基础上,通过对BUCK-BOOST电路占空比的控制实现对发电机电磁转矩的控制。换句话说,通过对占空比的控制实现对发电机转速的控制使得速尖比达到最优速尖比即可实现最大功率跟踪的控制的目标。所以是基于对BUCK-BOOST电路占空比的最大功率跟踪控制。主要是通过分析潮流发电系统中发电机的转矩平衡来提出功率跟踪的控制算法,然后在仿真MATLAB/Simulink仿真平台验证控制策略的有效性和正确性。 展开更多
关键词 直驱式 潮流发电系统 BUCK-BOOST电路 最大功率跟踪
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潮流发电 被引量:7
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作者 王传昆 《华东水电技术》 1998年第2期59-60,共2页
关键词 潮流发电 潮流能资源开发 海水动能
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潮流发电最大功率跟踪发电机失速问题研究 被引量:1
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作者 马洁 胡仁松 白连平 《电气技术》 2019年第11期49-52,76,共5页
在研究实现潮流发电最大功率跟踪算法时,发现发电机存在失速问题。为了解决这个问题,本文提出在最大功率跟踪算法中增加一个电压闭环,通过增加电压闭环来控制转速,从而达到潮流发电最大功率跟踪发电机不失速的目标。
关键词 潮流发电 发电机失速 最大功率跟踪 电压闭环
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360kW海洋潮流发电机冷却系统的研究
13
作者 丁大鹏 崔同军 吴冬雪 《黑龙江电力》 CAS 2015年第4期357-359,共3页
为了解决潮流发电机组的通风冷却系统和关键部件的温升问题,笔者以360 k W海洋潮流发电机组为例,阐述了该类型机组通风冷却系统的结构特点,通过FLOWMASTER仿真软件建立了机组的风路模型和温度场模型,系统地分析了该类型机组通风系统的... 为了解决潮流发电机组的通风冷却系统和关键部件的温升问题,笔者以360 k W海洋潮流发电机组为例,阐述了该类型机组通风冷却系统的结构特点,通过FLOWMASTER仿真软件建立了机组的风路模型和温度场模型,系统地分析了该类型机组通风系统的风量分布情况以及关键部件的温升情况。仿真分析结果表明,通过增加通风冷却系统的通风面积和散热面积的方式,提升了冷却系统的冷却能力,降低了机组的定子线圈的温升,达到了优化机组通风冷却系统的效果。 展开更多
关键词 潮流发电 空气冷却 通风系统 温升 FLOWMASTER
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LonWorks现场总线技术在潮流发电控制系统中的应用
14
作者 李莉 李福义 任洪亮 《微计算机信息》 2003年第3期8-9,共2页
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输多分支结构的通信网络.本文将Lon Works现场总线技术应用在由DSP控制的70KW潮流发电装置中,真正做到在办公室内控制现场设备,察看运行情况,记录运行过程并实时进行调整。
关键词 现场总线 潮流发电 控制系统 LONWORKS总线 应用
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潮流发电系统功率控制及并网运行 被引量:2
15
作者 顾亚京 李伟 +2 位作者 刘宏伟 林勇刚 顾海港 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1974-1980,共7页
为了研究潮流发电系统运行过程中的功率与并网特性,以可变桨叶轮-单级增速-永磁同步发电机为机械传动结构和二极管整流-斩波-逆变为电气变换结构的潮流发电系统为对象,建立从叶轮到发电机的数学模型.针对叶轮处流速精确测量的困难性,提... 为了研究潮流发电系统运行过程中的功率与并网特性,以可变桨叶轮-单级增速-永磁同步发电机为机械传动结构和二极管整流-斩波-逆变为电气变换结构的潮流发电系统为对象,建立从叶轮到发电机的数学模型.针对叶轮处流速精确测量的困难性,提出基于流速预测的发电机转速控制.针对直接桨距角控制中存在的非线性、计算量庞大的问题,给出基于功率反馈的变桨距控制.采用直流母线电压控制与有功无功电流解耦相结合的方式研究并网运行特性.设计加工试验样机,开展海试试验.结果表明,并网系统具有良好的并网控制特性和较高的输出电能质量,利用提出的功率控制策略能够有效地实现最大功率捕获与超流速下的功率限定输出. 展开更多
关键词 潮流发电 流速预测 转速控制 变桨控制 并网
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变速恒频双馈潮流发电机励磁控制技术 被引量:4
16
作者 程时兵 罗耀华 《应用科技》 CAS 2008年第2期41-44,共4页
基于双馈电机的潮流发电系统是通过调节转子绕组中励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频(VSCF)控制的.在分析双馈电机的工作原理和数学模型的基础上,设计了基于定子磁场定向控制的变速恒频双馈潮流发电机的励磁控制系统.在Ma... 基于双馈电机的潮流发电系统是通过调节转子绕组中励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频(VSCF)控制的.在分析双馈电机的工作原理和数学模型的基础上,设计了基于定子磁场定向控制的变速恒频双馈潮流发电机的励磁控制系统.在Matlab/Simulink环境中进行了仿真研究,结果表明,采用定子磁场定向控制可实现双馈潮流发电系统定子端口有功功率和无功功率的解耦控制. 展开更多
关键词 潮流发电 双馈电机 变速恒频 交流励磁
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基于LabVIEW的潮流发电模拟装置控制方法研究 被引量:5
17
作者 白晗 石皓岩 +1 位作者 张巧杰 白连平 《电气技术》 2018年第1期5-9,共5页
在海洋能发电中,潮流能发电具有广阔的发展前景,本文设计了一套潮流发电实验装置以便在实验室进行前期研究,为潮流发电的海上试验奠定基础。在潮流发电模拟装置控制系统中,利用变频器对三相异步电动机进行变频调速是潮流模拟发电中的技... 在海洋能发电中,潮流能发电具有广阔的发展前景,本文设计了一套潮流发电实验装置以便在实验室进行前期研究,为潮流发电的海上试验奠定基础。在潮流发电模拟装置控制系统中,利用变频器对三相异步电动机进行变频调速是潮流模拟发电中的技术关键。为此在上位机上设计了LabVIEW操作界面以及程序框图,利用VISA技术进行数据传输,通过RS485通信控制变频器的连续运行,从而控制三相异步电动机带动双向叶轮泵推动水的流动,进行潮流发电的模拟研究。 展开更多
关键词 海洋能 潮流发电模拟装置 变频调速 LABVIEW
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潮流发电系统的无源控制与输出功率优化 被引量:1
18
作者 党萌 张巧杰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期66-72,共7页
针对潮流流速时变性导致潮流发电输出功率波动的问题,提出基于自适应转矩辨识的永磁同步发电机无源控制策略,来实现潮流发电系统输出功率的优化。首先,借助流体力学软件建立直驱式水轮机网格模型,分析叶轮效率特性得到叶轮最佳转速跟踪... 针对潮流流速时变性导致潮流发电输出功率波动的问题,提出基于自适应转矩辨识的永磁同步发电机无源控制策略,来实现潮流发电系统输出功率的优化。首先,借助流体力学软件建立直驱式水轮机网格模型,分析叶轮效率特性得到叶轮最佳转速跟踪目标。其次,借助自适应算法实时辨识叶轮获得转矩波动,与转速误差共同构建误差状态矩阵,以叶轮最佳转速为控制目标得到无源控制律,以期达到获取输出功率最大。最后,建立MATLB/SIMULINK仿真模型并进行了控制算法研究。仿真结果表明,所提出的无源控制策略可以有效提高潮流发电系统输出功率。 展开更多
关键词 潮流发电 最佳转速 永磁同步发电 无源控制 输出功率最大
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水平轴表层潮流发电机关键技术研究 被引量:6
19
作者 朱挽强 徐明奇 张雪明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1067-1072,共6页
针对国内海洋潮流能开发存在的特点、问题和开发现状进行分析,并提出潮流能发电的关键技术。以水槽缩比模型实验为基础设计了2kW水平轴直驱式潮流发电装置,并进行了水槽拖动试验和实海况试验,验证了该装置对解决潮流能关键技术设计方案... 针对国内海洋潮流能开发存在的特点、问题和开发现状进行分析,并提出潮流能发电的关键技术。以水槽缩比模型实验为基础设计了2kW水平轴直驱式潮流发电装置,并进行了水槽拖动试验和实海况试验,验证了该装置对解决潮流能关键技术设计方案的可行性。试验数据和结果表明:水平轴直驱式表层潮流发电装置具有较高的效率和可靠性,为今后潮流能大规模推广应用提供了技术基础。 展开更多
关键词 潮流发电 水平轴直驱 绝缘封灌
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内模控制方法在永磁直驱潮流发电系统中的应用研究
20
作者 戈本星 王沁 +1 位作者 杨欢 赵荣祥 《机电工程》 CAS 2017年第5期527-532,共6页
针对永磁直驱潮流发电控制系统设计的问题,对潮流流速模型、最大功率追踪策略、永磁电机矢量控制、并网逆变器控制等方面进行了研究,提出了一种基于内模控制的转速控制算法以及一种新型的并网逆变器模型。使用内模控制器代替了机侧转速... 针对永磁直驱潮流发电控制系统设计的问题,对潮流流速模型、最大功率追踪策略、永磁电机矢量控制、并网逆变器控制等方面进行了研究,提出了一种基于内模控制的转速控制算法以及一种新型的并网逆变器模型。使用内模控制器代替了机侧转速外环PI控制器,同时使用并网逆变器小信号模型设计了较准确的并网逆变器的控制参数。最后,基于上述算法和模型,在Matlab软件平台中对潮流发电系统进行了仿真,并对比了传统PI控制和内模控制下潮流发电系统的输出波形。仿真结果显示,所提出的优化控制策略能够准确控制发电机输出的有功功率、并网有功功率并且能够实现无功功率独立调节以及高功率因数并网运行。 展开更多
关键词 永磁同步发电 内模控制 潮流发电
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