电力电子中智能控制理论的应用分析
电力电子在智能电网中的作用
电力电子在智能电网中的作用随着科技的不断发展,智能电网(Smart Grid)正逐渐成为电力行业的新趋势。
作为电力系统的重要组成部分,电力电子在智能电网中发挥着至关重要的作用。
本文将深入探讨电力电子在智能电网中的作用,并介绍其在能源转换、能量管理和电力质量控制等方面的应用。
一、能源转换智能电网的目标之一是实现清洁、高效的能源转换。
而电力电子作为能源转换的核心技术之一,功不可没。
它可以将不同形式的能源(如太阳能、风能等)转化为可供电网使用的交流电。
同时,电力电子还可以实现不同电压、频率的能源互联互通,提高能源利用效率。
举例来说,当太阳能光伏电池板将太阳能转化为直流电时,电力电子的逆变器可以将其转换为交流电,并通过智能电网输送给用户。
这样不仅可以实现太阳能的有效利用,也为用户提供了清洁、可靠的电力供应。
二、能量管理智能电网需要实现对电力系统中各个环节的精细管理,而电力电子则是能量管理的关键技术之一。
通过电力电子器件,智能电网可以对电能进行有效的调节、控制和储存。
电力电子在智能电网中的一个重要应用是电能储存系统(ESS)。
ESS能够将电力系统中的多余电能储存起来,在需求高峰或电力系统失效时释放出来,以提供持续、稳定的电力供应。
此外,电力电子还可以实现对电网中电能质量的监测和改善。
通过监测电网中的电压、频率等参数,电力电子可以实时调整电力系统的运行状态,保证电能质量符合相关标准。
三、电力质量控制智能电网对电力质量的要求更高,而电力电子在电力质量控制方面发挥着重要作用。
它可以有效控制电流、电压的波动,提高电力系统的稳定性和可靠性。
例如,电力电子器件如有源电力滤波器(APF)可以有效地抑制电网中的谐波和干扰。
通过监测电网中的电压、电流波形,并输出相应的补偿电流,有源电力滤波器可以减少谐波对电力设备的影响,提高电力系统的干扰抗性。
电力电子还可以实现对电网中的短路故障进行快速、准确的检测和切除。
当电网中出现短路故障时,电力电子器件能够迅速切除短路部分,避免故障扩大,保证电力系统的安全运行。
电力电子技术在智能电网中的应用
电力电子技术在智能电网中的应用摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,智能电网建设越来越多。
本文就电力电子技术在智能电网中的应用进行研究,以供参考。
关键词:电力电子;优化资源配置;智能电网引言由于近几年国家大力提倡的智能电网建设与发展,智能电网要想实现可持续发展,必须要实现高效、经济、稳定、节约能源、绿色不污染、环境友好为目标。
在这样的背景下,各类新能源电网逐渐产生,但这些新能源发电厂往往具有以下特点:发电容量小、分布范围广、不集中、供电电压和频率随气候变化而变化,如何有效地解决新能源与电力系统之间的连接,成为当今电力系统的一个重要问题。
1智能电力系统中应用电力电子技术的意义智能化技术的出现和发展源于信息时代计算机技术的高效应用与电力电子技术的不断革新。
在电力系统中应用电力电子技术,能够提高电力系统的智能化与自动化程度,强化电力系统的自动控制精度,实现电力供应的安全与稳定,减少电力系统操作的失误可能性,进而能够更好地满足人们的生活与行业生产需求,实现电力系统与电力电子技术的有机融合。
从电力系统的实践化发展角度来看,电力电子技术功能的应用与完善,是促进智能电力系统进一步发展的关键所在。
电力电子技术的有效应用,在智能电力系统的搭建与运作过程中,具有重要的理论研究意义与实践应用价值。
2电力电子技术在智能电网中的应用2.1主要研究内容电力电子技术的发展方向是:功率器件的生产与转换。
目前已有的电力电子设备多应用于电能变换与控制,通常分为三类:非可控、半可控和完全可控。
半控装置具有最大的电压和电流负荷容量,同时具有较高的稳定性;保障最大程度使用能量。
根据不同的拓扑结构,主转换电路采用了不同的控制方式。
2.2电力电子技术在风力发电系统的储能技术上的应用风力发电是一种不稳定的能源,它的稳定性是一个很大的问题,因为我们不能直接储存在风能中,所以要确保其稳定的电力供应,就需要把它储存起来。
另外,不间断电源因其在其输入电流被切断时仍可持续供电的特性,正因其具有很高的随机性而备受关注。
电力电子技术在电气工程中的应用
电力电子技术在电气工程中的应用电力电子技术是现代电气工程领域非常重要的一个分支,它通过电子器件和电路将电能转换、控制和调节为各种形式的电能输出,被广泛应用于电力系统的稳定性、效率和可靠性提升。
本文将就电力电子技术在电气工程中的应用进行介绍。
1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电气工程中最为常见的应用之一。
通过变频器将交流电源转换为可变频率、可控制的交流电源,可以实现电机的无级调速。
这种技术广泛应用于电梯、水泵、风机等需要调速的设备中,可以提高设备的效率和节能。
2. 柔性直流输电技术柔性直流输电技术是一种新兴的输电方式,采用高压直流输电,通过可控硅元件和光伏阵列等装置,可以实现电能的稳定输送。
这种技术在大规模风力、光伏发电等可再生能源的接入中具有重要意义,可以提高电力系统的灵活性和可靠性。
3. 电力质量改善技术电力质量问题是电气工程中一直存在的难题,电力电子技术可以通过有源滤波器、静止无功发生器等设备,改善电力系统中的谐波、电压波动等问题,保障用电设备的正常运行和安全性。
4. 电力电子变换器技术电力电子变换器技术是电气工程中的核心技术之一,它通过可控硅、IGBT等功率器件,实现电能的直流与交流之间的转换。
电力电子变换器广泛应用于直流输电、换流站等领域,对电网的稳定性和可靠性起到了关键作用。
5. 电力电子补偿技术电力电子补偿技术是为了改善电力系统中的功率因数问题而开发的技术,通过静止无功发生器、电容器组等装置,可以对系统中的无功功率进行补偿,提高系统的功率因数,减少电能的损耗。
以上便是电力电子技术在电气工程中的主要应用领域,它在电力系统的稳定性、效率和可靠性方面发挥着重要作用。
二、电力电子技术的发展趋势随着科学技术的不断发展,电力电子技术也在不断创新和进步,未来的发展趋势主要有以下几个方面:1. 高效绿色技术随着节能环保理念的普及,电力电子技术将朝着高效、环保的方向发展,研究和应用更加高效的功率器件和电力电子转换技术,以减少能源消耗和环境污染。
大功率电力电子系统的控制理论
大功率电力电子系统的研究现状与发展趋势
总结词
大功率电力电子系统的研究现状主要集中在新型电力 电子器件、电路拓扑结构、控制策略等方面;发展趋 势包括数字化控制、智能化控制、模块化集成等。
详细描述
目前,大功率电力电子系统的研究主要集中在新型电力 电子器件、电路拓扑结构、控制策略等方面。新型电力 电子器件如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等具有更高 的频率特性和耐压能力,有助于提高大功率电力电子系 统的效率和可靠性。电路拓扑结构的研究主要集中在如 何降低电压和电流应力,减小损耗和提高可靠性等方面。 控制策略的研究则主要关注如何实现高动态响应和高稳 定性的目标。
实验结果分析
数据采集与处理
通过实验平台采集系统运行过程中的数据,包括输入输出 电压、电流、功率等,并对数据进行处理和分析。
结果对比与分析
将实验结果与理论分析和仿真结果进行对比,分析误差和 性能差异的原因,进一步优化和完善控制算法。
结论总结
根据实验结果分析,总结大功率电力电子系统的控制理论 在实际应用中的效果和局限性,为后续研究和应用提供参 考和依据。
针对大功率电力电子系统的能 效问题,研究了节能控制策略 ,降低了系统的能耗和排放。
未来研究方向与展望
针对大功率电力电子系统的多变量、多目标、 多约束等特点,研究多变量控制和优化算法,
实现系统的全面优化。
针对大功率电力电子系统的能效和环保问题,深入研 究节能减排技术和绿色能源利用,推动可持续发展。
深入研究大功率电力电子系统的稳定性分析和 优化控制方法,提高系统的稳定性和动态性能 。
将硬件与控制系统软件进行集成, 实现数据的采集、处理和控制输 出等功能。
控制算法实现与验证
控制算法选择
智能控制技术的发展现状与应用
智能控制技术的发展及其应用一、国内外研究现状及发展趋势智能控制(intelligent controls),是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器,以实现控制目标的自动控制技术。
自1932年奈魁斯特(H.Nyquist)的有关反馈放大器稳定性论文发表以来,控制理论的发展已走过了60多年的历程。
一般认为,前30年是经典控制理论的发展和成熟阶段,后30年是现代控制理论的形成和发展阶段。
随着研究的对象和系统越来越复杂,借助于数学模型描述和分析的传统控制理论已难以解决复杂系统的控制问题。
智能控制是针对控制对象及其环境、目标和任务的不确定性和复杂性而产生和发展起来的。
从20世纪60年代起,计算机技术和人工智能技术迅速发展,为了提高控制系统的自学习能力,控制界学者开始将人工智能技术应用于控制系统。
1965年,美籍华裔科学家傅京孙教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统,1966年,Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统中应用了人工智能技术,并提出了“人工智能控制”的概念。
1967年,Leondes和Mendel 首先正式使用“智能控制”一词。
20世纪70年代初,傅京孙、Glofiso和Saridis等学者从控制论角度总结了人工智能技术与自适应、自组织、自学习控制的关系,提出了智能控制就是人工智能技术与控制理论的交叉的思想,并创立了人机交互式分级递阶智能控制的系统结构。
20世纪70年代中期,以模糊集合论为基础,智能控制在规则控制研究上取得了重要进展。
1974年,Mamdani提出了基于模糊语言描述控制规则的模糊控制器,将模糊集和模糊语言逻辑用于工业过程控制,之后又成功地研制出自组织模糊控制器,使得模糊控制器的智能化水平有了较大提高。
模糊控制的形成和发展,以及与人工智能的相互渗透,对智能控制理论的形成起了十分重要的推动作用。
20世纪80年代,专家系统技术的逐渐成熟及计算机技术的迅速发展,使得智能控制和决策的研究也取得了较大进展。
智能控制在电气工程中的应用
智能控制在电气工程中的应用智能控制技术作为一种创新型的自动控制技术,已经被广泛应用于电气工程中。
它通过利用先进的电子技术,通过各种传感器、执行器和计算机控制系统等组成的智能设备,实现对电气系统的自动化和智能化控制。
智能控制技术的应用,不仅提高了电气系统的工作效率和安全性,同时也为节能减排和资源的合理利用做出了重要贡献。
本文将探讨智能控制在电气工程中的应用。
一、智能控制在电力系统中的应用智能控制技术在电力系统中的应用非常广泛。
首先,智能控制技术可以通过智能传感器实时监测电力系统的状态参数,如电压、电流和功率等,实现对电力系统的高效监控和管理。
其次,智能控制技术可以通过智能计算机控制系统,对电力系统进行远程监控和调度,提高电网的稳定性和可靠性。
此外,智能控制技术还能够通过智能电力电子器件,对电力系统进行功率因数校正、电力负荷的调节和电能质量的提升。
二、智能控制在电机驱动系统中的应用电机驱动系统是电气工程中的重要组成部分,而智能控制技术在电机驱动系统中的应用则能够提高其控制精度和能源利用率。
智能控制技术通过智能传感器实时感知电机的状态,通过智能计算机控制系统进行精确控制,实现对电机驱动系统的自适应控制和优化控制。
此外,智能控制技术还能够通过智能电机驱动器,实现对电机的高速调节和运动轨迹的精确控制,提高生产效率和产品质量。
三、智能控制在能源管理中的应用能源管理是电气工程中的重要课题,而智能控制技术在能源管理中的应用则能够实现对能源的高效利用和节能减排。
智能控制技术可以通过智能传感器实时监测能源的消耗情况,通过智能计算机控制系统进行智能调度和优化控制,实现对能源系统的自动化管理和智能控制。
此外,智能控制技术还能够通过智能能源设备,实现对能源系统的能量回收和能量转换,提高能源的利用效率和减少能源浪费。
四、智能控制在电气安全中的应用电气安全是电气工程中的重要保障,而智能控制技术在电气安全中的应用则能够提供更加可靠和安全的电气系统。
智能控制现状以及运用
智能控制现状以及运用随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。
一、智能控制的主要方法智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。
1.1模糊控制模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。
其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。
在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。
1.2专家控制专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。
主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。
专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。
1.3神经网络控制神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。
1.4学习控制(1)遗传算法学习控制智能控制是通过计算机实现对系统的控制,因此控制技术离不开优化技术。
快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。
遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法,它模拟生物界/生存竞争,优胜劣汰,适者生存的机制,利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。
遗传算法作为优化搜索算法,一方面希望在宽广的空间内进行搜索,从而提高求得最优解的概率;另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围,从而提高搜索效率。
电力电子技术在智能电网中的应用
电力电子技术在智能电网中的应用
电力电子技术是一种基于半导体器件的电力控制技术,具有高效、灵活、节能、可靠
性强等特点。
在智能电网中,电力电子技术的广泛应用,将使电网的运行更加灵活和可靠,实现节能降耗,促进新能源的大规模接入和消纳,推动电力行业的可持续发展。
1. 变频调速技术
在智能电网中,大量采用变频调速技术,将直流电能转换为交流电能,以满足各类电
动设备的需要,并降低电能损耗。
这种技术广泛应用于空调、电梯、水泵等消耗大量电能
的设备中。
通过电力电子技术的变频调速,可以实现电源的智能管理,降低能耗,同时提
高其效率。
2. 光伏逆变器技术
光伏逆变器技术是一种通过将太阳能转换为电能的技术。
在智能电网中,光伏逆变器
是将太阳能转化为电能的关键设备。
光伏阵列产生的直流电能经过光伏逆变器,被转换成
为交流电能传输到智能电网中。
逆变器采用高效的半导体器件,可以最大限度地提高光伏
电池的发电效率,同时还具有电能质量稳定、响应速度快等优点。
3. 换流器技术
在智能电网中,由于不同的电力设备具有不同的电力标准,因此需要将电能进行转换,以满足电网的要求。
这时就需要采用换流器技术,将交流电能转换为直流电能或直流电能
转换为交流电能。
换流器广泛应用于电动汽车、电站光伏系统等领域,其使用可以充分利
用能量,提高能量传输效率。
4. 电源充电技术
智能电网中还广泛采用电源充电技术,通过电源向电池充电确保能源的可持续供给。
这种技术广泛应用于智能家居、电动汽车等领域,可以大大提高充电效率、节约充电时间,使充电过程更加便捷。
智能控制理论在电力电子学中的应用
用, 并对其今后的发展前景进行 了展 望。 关键词 : 电力电子 ; 糊变结构控制 ;神经网络控制 ;自适应模糊 预测 系统 模
中图 分 类 号 : M12 T 13 T 3 ;P 8 文献标识码 : A
0 引 言
电力 电子学是一 门强 电与弱电结合的综合学科 , 是电力 、 电子 、 控制等交叉边缘学科 , 特别是 随着 电
维普资讯
第 1拳第2 2 期
2 0 年 4 月 06
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报
J OURN JANG U T AL OF I S EAC RSUNI HE VER IY CHNOL ST OFTE OGY
收 稿 日期 : 0 60 —0 修 回 日期 : 0 60—7 2 0 —22 ; 2 0 —41
作者简介 : 刘伟( 96 )男 , 15 一 , 辽宁锦州人 , 江苏技术师范学院电气信 息工程学院副教授 、 高级工程 师
维普资讯
第2 期
一 一
—
边界层开关曲面。 按传统类滑动模态设计 。 并把到达条件和控制律用模糊语气变量来表示 , 按模糊控制方 法设计 , 可达到一定的控制效果。
在其它方面的电力系统 中, IC D 变换 , c c  ̄D - C D —A 变换等方面 , 国内外也有一些这方面的研究 , 但 还不很成熟。笔者认为: 随着模糊变结构控制的不断发展 , 电力电子方面会越来越多地应用该技术 , 并逐
电力电子系统的智能控制技术有哪些?
电力电子系统的智能控制技术有哪些?在当今科技飞速发展的时代,电力电子系统在各个领域都发挥着至关重要的作用,从工业生产到日常生活,从交通运输到能源供应,无一能离开电力电子技术的支持。
为了实现更高效、更稳定、更智能的电力电子系统运行,各种智能控制技术应运而生。
首先,模糊控制技术是电力电子系统中常见的一种智能控制方法。
它模仿人类的模糊思维方式,通过模糊规则和模糊推理来对系统进行控制。
在实际应用中,模糊控制不需要精确的数学模型,对于那些难以建立精确数学模型的复杂电力电子系统,例如非线性、时变的系统,具有很好的控制效果。
比如说,在风力发电系统中,风速的变化具有不确定性和随机性,传统的控制方法可能难以适应这种情况。
而模糊控制可以根据风速的模糊信息,如“大”“中”“小”,来调整风力发电机的转速和输出功率,从而实现更稳定的发电。
神经网络控制技术也是一种非常有效的智能控制手段。
神经网络就像是一个能够自我学习和适应的大脑,它可以通过对大量数据的学习,自动提取系统的特征和规律,并根据这些信息来进行控制决策。
在电力电子系统中,神经网络可以用于预测系统的行为,比如预测电力负载的变化,从而提前调整电源的输出,以保证电力供应的稳定性。
此外,神经网络还可以用于故障诊断,通过对系统正常和故障状态下的数据学习,能够快速准确地识别出系统中的故障,并给出相应的处理措施。
专家系统控制技术在电力电子领域也有着广泛的应用。
专家系统实际上是一个包含了大量专业知识和经验的知识库,以及一套能够利用这些知识进行推理和决策的机制。
在电力电子系统的设计、运行和维护中,专家系统可以根据系统的当前状态和输入条件,调用知识库中的知识和规则,给出优化的控制策略和故障解决方案。
例如,在一个大型的电力变电站中,专家系统可以根据电力设备的运行参数、环境条件等信息,判断设备是否存在故障隐患,并提供相应的检修建议。
遗传算法控制技术是一种基于生物进化原理的智能控制方法。
它通过模拟自然选择和遗传变异的过程,来寻找最优的控制参数和策略。
电力电子技术在智能电网中的应用
电力电子技术在智能电网中的应用随着科技的不断发展,智能电网已经成为电力产业的一个重要发展方向。
而在智能电网建设中,电力电子技术起着至关重要的作用。
本文将探讨电力电子技术在智能电网中的应用。
一、智能电网的概念及意义智能电网,也称为智慧电网,是指在原有电网基础上加入新型通信、信息和控制技术,构建起网络化、智能化、可持续发展的电力系统。
智能电网具有多方面的意义:1. 大大提高电力系统的可靠性和稳定性。
2. 优化电力网络资源的配置,成功解决能源短缺问题。
3. 实现对电力系统稳态和动态运行的全程监控,提高安全性和可管理性。
二、电力电子技术在智能电网中的应用电力电子技术是将半导体器件应用于电力转换和控制的技术,目前已经成为智能电网建设中的重要组成部分。
下面列举几个典型的应用:1. 智能变电站智能变电站是指利用了高性能传感器、集成化变电站控制器和通讯技术,实现了对变电站的远程监测和远程操控。
电力电子技术在智能变电站中发挥了关键作用,例如把交流电压变换为直流电后再变换为需要的交流电压,实现精细输电。
同时,多级变换器、半导体开关以及高频变压器的使用,大大提高了系统的效率和精度。
2. 新能源接入系统智能电网是包括了大量的新能源发电系统的领域,这些系统对传统的调峰、电压控制等技术提出了更高的要求。
电力电子技术可以对分布式能源进行有效的管理和调节,在风光资源优质的情况下,最大限度的增加逆变器的效率和能源的利用率。
3. 电力建设电力电子技术在电力建设中的应用包括多级变换器、磁共振电力转换器、功率电子变压器等。
这些设备效率高,所需的电力因数低,同时配合使用优质的核心器件,可提高系统的能源效益和稳定性。
三、电力电子技术的发展趋势电力电子技术在智能电网建设中的应用已经十分广泛,并且随着市场需求的不断增长,电力电子技术的发展也会越来越迅速。
未来电力电子技术的发展重心将主要集中在以下几个方面:1. 提高能源效率和使用寿命。
2. 发展智能功率电子器件,实现智能化控制。
智能电网的技术原理及其应用
智能电网的技术原理及其应用近年来,智能电网(Smart Grid)作为一种新型的供电系统,逐渐得到人们的关注和研究。
随着科技的不断发展,智能电网逐渐被广泛用于电力、交通、通信等领域,已成为一种必不可少的技术手段。
本文将对智能电网的技术原理和应用进行探讨。
一、智能电网的技术原理智能电网是应用现代信息技术、新能源技术、电力电子技术和智能控制技术等多种高科技技术的新型电网。
与传统电网相比,智能电网具备自适应性、高可靠性、高效性、可持续性等特点。
智能电网有以下几个技术原理:1. 大规模储能技术:大规模储能技术是智能电网的重要组成部分,其作用是在能源供应充足时对多余能源进行储存,以备不时之需。
目前,大规模储能技术主要包括压缩空气、蓄电池、超级电容等技术。
2. 智能监测技术:智能电网可以通过智能监测技术来了解电网的质量、状态和运行情况,以及对各种异常情况及时进行预警和处理。
智能监测技术包括高精度传感器、无线传输技术、数据挖掘和分析技术等。
3. 智能调度技术:智能电网采用智能调度技术可以优化能量分配和流动,使能量得到最大限度的利用降低能源消耗。
智能调度技术主要包括负荷预测技术、不断修正的能量分配和流动计划等。
4. 多能流协调技术:智能电网可以咬合和协调多种能源,包括太阳能、风能、水能等多种可再生能源和地区燃料电池、储能电池、微型燃气轮机、智能电网“微网”等多种分布式能源发电技术。
二、智能电网的应用智能电网应用在电力系统中可以分为四个阶段:自动化系统、信息化系统、拓扑优化和智能系统。
1. 自动化系统:自动化系统是智能电网最基本的应用领域。
智能电网通过对传统供电系统的自动化改造,以达到提高能源效率、降低运维成本、提高系统可靠性等目的。
2. 信息化系统:智能电网的信息化系统是对传统自动化系统的再次加工。
它将数据采集与传输、数据处理、智能决策、应用于供界面等环节进行协调集成,更好地运用现代计算机技术和软件技术,形成一个高效的信息智能化系统。
电力电子技术在智能电网中的应用
电力电子技术在智能电网中的应用随着能源领域技术的不断更新和进步,智能电网已经成为了未来能源供应体系的重要组成部分。
电力电子技术作为智能电网中关键的技术之一,为智能电网的安全稳定运行和优化调控提供了有力的支持。
本文将从电力电子技术在智能电网中的应用方面进行论述,以期为相关从业者提供参考。
1. 高效能量转换电力电子技术在智能电网中主要应用于能量转换。
智能电网中涉及到的能量转换环节较多,其中最主要的就是输配电系统中的变压器、逆变器等设备。
这些设备需要将电能进行高效的转换,才能保证整个智能电网的安全稳定运行。
电力电子技术正是能够提供高效的能量转换方案。
例如,采用高效率的变流技术,在输配电系统中可以实现高精度的电能互换,降低能量转换过程中的能量损耗和噪声率,从而优化电网能源的利用效率。
2. 大规模储能智能电网需要具备大规模储能能力,以便在能源短缺或高峰期间可以及时满足电网的电能需求。
电力电子技术作为储能领域的核心技术之一,对大规模储能有着非常关键的作用。
当前,电力电子技术中比较有前景的电池储能技术包括超级电容、锂离子电池等。
这些技术可以使用电力电子功率变换技术进行调节,以便快速地提供纯净的电能。
3. 电网稳定性调节智能电网中为了保证电网的稳定运行,需要进行电网稳定性调节。
电力电子技术可以帮助电网进行电力动态平衡、电流稳定性调节等操作。
例如,采用最新的电流限制技术,可以将任何类型的电网联接在一起,并实现可靠的稳定性调节和能量管理,解决电网之间的电力流量不对称和电压稳定度问题,从而使整个智能电网更加稳定可靠。
4. 可控性负荷在智能电网中,可控性负荷能够为用户提供更加灵活的用电需求,也能降低电网的负荷峰值。
电力电子技术是实现可控性负荷的重要技术之一,它通过电能转换和控制技术,可以为用户提供需要的电力负荷。
例如,采用PWM(脉冲宽度调制)技术控制电源,可以实现有源电力负载控制,有效地实现负荷控制和调节。
二、结语总之,电力电子技术在智能电网中有着广泛的应用前景。
电力电子中的控制技术研究
电力电子中的控制技术研究随着科学技术的不断发展,新能源的开发已经成为人们关注的热点问题。
电力电子作为新能源领域的重要分支,涉及到能源的质量、可靠性、节能性等方面,其控制技术研究成为电力电子发展的关键之一。
电力电子中的控制技术,主要是指控制电源的电压、电流和频率等参数,以达到节能降耗、提高效率、保护设备等目的。
控制技术的研究,可以针对不同的应用场景和设备进行,例如电动汽车、风力发电、太阳能发电等。
首先,电动汽车方面需要研究电动机控制技术。
电动机控制技术主要包括智能控制、传感器控制、变频控制等技术。
其中,智能控制技术可以根据电动机的负载和转速进行智能调节;传感器控制技术则是通过安装传感器,获取电动机的运行状态,并根据传感器的反馈信号,进行控制保护;变频控制技术则是通过变频器控制电源的电流、电压波形,从而控制电动机的转速和扭矩。
其次,风力发电方面需要研究控制风力涡轮机的转速和叶片角度。
控制风力涡轮机的转速和叶片角度,可以调节发电机的输出功率和转速,从而保证风力发电系统的安全稳定运行。
目前风力涡轮机的控制技术主要有PID控制、模糊控制和神经网络控制等技术。
其中,PID控制技术是较为常用的一种,可以通过调节比例系数、积分时间、微分时间等参数,实现指定转速和叶片角度的控制。
最后,太阳能发电方面需要研究逆变器控制技术。
逆变器是太阳能发电系统中的核心部件,其主要作用是将太阳能光电能转换为交流电能。
逆变器的控制技术主要有PWM控制、MPPT控制和SVPWM控制等技术。
其中,PWM控制技术是较为常用的一种,可以通过调整逆变器输出的电压、频率、相位等参数,实现太阳能发电系统的稳频运行。
总之,电力电子中的控制技术研究已经成为新能源领域发展的关键之一。
不同的设备需要面对不同的问题,因此需要针对不同的应用场景和设备进行控制技术的研究。
电力电子控制技术的不断创新和提升,将为新能源的发展提供更好的技术支持,推动电力电子与新能源的融合发展。
电力系统中的智能化技术
电力系统中的智能化技术电力系统是国家经济的支柱性产业,是保障人民生命财产安全和国家安全的重要基础设施。
近几年,随着经济社会的发展,电力系统规模日益扩大、负荷变化频繁、供需矛盾突出、运行风险不断增加,传统的电网技术已经无法满足能源发展的需求。
为了满足电力系统的发展,智能化技术成为了必然的选择。
1. 智能变电站技术智能变电站技术是利用现代自动化、通信、计算机和网络技术,实现对电力系统各个环节的智能化监测、控制和管理的一种技术。
智能变电站技术能够实现对电力系统的实时监控、自动化控制和设备状态预测等功能,大大提高了变电站的运行效率和可靠性。
智能变电站技术要实现智能化监测和控制,需要充分利用先进的计算机、通信和现代化设备。
智能变电站主要由智能装置、通讯装置、计算机、数据库等多个组成部分组成。
通过这些组成部分的联动,实现智能化运行控制。
其中,智能装置是整个智能化控制系统的核心部分,包括智能终端、智能保护和组态软件等。
智能终端主要用于采集、处理和控制电力系统的数据,智能保护主要用于保护变电站设备,组态软件则用于变电站的组态和运行控制。
2. 智能配电网技术智能配电网技术是指利用现代化信息技术、传感技术、通信技术、控制技术和能源技术,对配电变电站及配电系统等实现高效、安全、可靠运行的一种技术。
智能配电网技术的主要特点是实时监测,全面控制,多层次联动,主动预测等。
智能配电网技术要实现高效、安全、可靠的运行,需要借助现代化信息技术和通信技术。
智能配电网主要由智能物联网和智能量测两个方面组成。
智能物联网是指通过无线传感器等实现各个环节信息的采集和传输,实现配电系统的高效、安全、可靠运行。
智能量测则是对电力负荷、电压、电流等电力参数进行实时监测和分析,对变电站和配电线路等设备状态进行预测和诊断。
3. 智能电网技术智能电网技术是利用现代电力电子技术、软件技术、通信技术和自动化技术等,以构建一个智能化的电网为目标,实现电力的收集、传输、分配、使用等功能的一种技术。
电力电子工程中的控制技术应用
电力电子工程中的控制技术应用摘要:如今的世界是一个科技飞速发展的世界,我们生活中的很多事物都变得越来越智能化和数字化。
电力电子技术在各个领域也都得到了渗透和发展,电力电子技术在日常生活中越发常见,电力电子技术在电子控制中的应用,极大地提高了工作效率。
这使得电力电子技术在电子控制中逐渐占据主导地位,对我国电子行业的发展起着促进作用。
对电子控制中电力电子技术应用的研究,有着重大的现实意义。
本文阐述了电子控制技术在电力电子的应用。
关键词:电力电子工程;控制技术;应用引言电子工程快速发展,以及自动化控制技术广泛应用,对各个领域发展起到较大的促进作用,并推动了工业生产创新,使得生产自动化和智能化水平进一步提升。
电子工程自动化控制与计算机技术有密切联系,两者有效融合,使自动化控制更为灵活和方便,同时增强了自动化控制适应性。
基于此,当前要加强计算机电子工程研究,不断完善自动化控制,以使电子工程在工业生产和其他领域更好发挥作用。
1电子技术简介电子技术是一种新型技术,它是建立在传统电力技术的基础上,依托于传统电力技术,利用计算机信息技术的相关优势,提高电力系统运行效率、运行安全性和运行可靠性的一种方式。
与其他类型的技术相比,电力电子技术能够整体促进电力系统运行的效率。
特别是在城市化发展的关键阶段,人们对电能的需求和对电能的质量要求越来越高,加强电力电子技术的研究,并将其价值充分发挥出来是电力系统研究工作中的重点内容。
结合电力技术、电子技术,再利用计算机技术进行电力系统的管理操作可以覆盖更广的范围,也具有更强的适用性。
2电力电子工程中的控制技术应用2.1计算机传感技术电子工程自动化控制中应用技术很多,与计算机技术融合中,运用传感技术,促进控制成效提升。
计算机传感技术具有智能化的特点,还有精确性高的优势,并能做到数字化处理。
电子工程自动化控制拥有这些特点,在工业生产中控制设备,就能使产品质量提升,减少由于控制问题而出现瑕疵品。
智能控制工程在电子工程的应用
智能控制工程在电子工程的应用提纲:1.智能控制工程在电子工程中的基本原理2.智能控制工程在电子工程应用的主要领域及意义3.智能控制工程在电子工程应用的现状及未来发展趋势4.智能控制工程在电子工程应用中存在的问题和挑战5.技术创新和应用的案例分析一、智能控制工程在电子工程中的基本原理智能控制工程是一种基于计算机技术的全新集成型技术,并且它成功的把电子工程、通信工程、控制工程和机械工程等相关领域的知识有机结合起来,以实现对物理对象的高效、精确的控制和管理。
智能控制工程包含两个基本方面:一是机器学习,二是控制策略。
机器学习是指计算机通过大量的数据学习和分析,自主实现智能控制精度的提升;控制策略则是为了优化控制算法和动态优化算法之间的平衡关系,保证控制系统具有更好的稳定性和鲁棒性。
二、智能控制工程在电子工程应用的主要领域及意义智能控制工程在电子工程中有广泛的应用,主要包括:自动化工程、电力电子技术、电器技术等。
智能控制工程能够对电子产品进一步升级和升级,比如说智能家居系统可以采用人工智能技术,让家庭的通信、安全、健身、娱乐等方面实现更加完善的控制,以带来更好的用户体验和生活品质。
智能控制工程也对电子产品的制造、流程和生产环节都是有益的。
作为一个全新的集成型技术,它可以将不同业务难度和不同行业的工作紧密结合起来,可以提高电子产品的生产效率、质量和稳定性,同时也降低了生产成本,为企业的可持续发展创出更大的价值。
三、智能控制工程在电子工程应用的现状及未来发展趋势智能控制工程在电子工程应用的现状是蓬勃发展的。
人们对于更好的控制、更高的效率、更优质的用户体验有着更高的需求,智能控制工程正是在满足这些需求的同时,不断进步和完善。
未来发展趋势方面,智能控制工程将进一步提高对物理对象的智能度和控制精度,这要归功于越来越先进的机器学习算法和控制策略。
同时,智能控制工程的应用范围也将越来越广泛,拓展到能源、交通、环保、医疗等多个领域,为人类带来更大的价值。
电力电子技术中的智能电力电子技术
电力电子技术中的智能电力电子技术随着科技的不断发展,智能化技术在各个领域中得到广泛应用。
电力电子技术作为能源转换和控制的关键技术之一,也在不断地融合智能化技术,以提高电力系统的效率和稳定性。
智能电力电子技术是指在电力电子装置中引入计算机技术、人工智能和自动控制等先进技术,实现对能量的高效、智能、精确管理和优化控制。
它具有以下几个特点:1. 智能感知能力:智能电力电子技术通过传感器等装置实时感知电力系统的状态和工作参数,获取丰富的数据信息,并通过智能算法对数据进行分析和处理,实现对电力系统的智能感知能力。
2. 智能控制能力:智能电力电子技术对电力系统进行智能控制,实现对电力系统的快速响应和精确控制。
例如,在电力变换过程中,智能电力电子技术可以根据电力系统的工况和需求,自动调整输出参数,以实现电力的高效转换和控制。
3. 智能优化能力:智能电力电子技术可以通过智能算法对电力系统进行自动优化,以实现最佳的能效和系统性能。
例如,在电力传输过程中,智能电力电子技术可以根据电力系统的载荷和电网状况,自动调整电力传输的路由和传输参数,以提高能量传输的效率和质量。
智能电力电子技术在能源转换和控制中的应用越来越广泛。
在电力系统中,智能电力电子技术可以应用于交流-直流变换、直流-交流变换、电能质量调节等方面。
智能电力电子技术可以帮助电力系统实现能量的高效转换和控制,提高电力系统的稳定性和可靠性。
在电力电子设备中,智能电力电子技术也得到了广泛应用。
智能电力电子设备具有更高的集成度和智能化程度,可以实现对电力系统的智能检测、智能保护和智能控制。
智能电力电子设备还可以通过与其他智能装置的互联,实现对整个电力系统的智能管理和远程监控。
然而,智能电力电子技术的发展也面临一些挑战。
首先,智能电力电子技术的研发和应用需要具备深厚的电力电子、计算机和控制理论等知识。
其次,在实际应用中,智能电力电子技术还存在着成本高、可靠性和安全性等方面的问题,需要进一步的技术创新和改进。
电气工程与智能控制和电气自动化
电气工程与智能控制和电气自动化是两个相关但不同的领域,它们都涉及到电气工程和自动控制技术。
电气工程是一门前沿的工程学科,主要研究电能的产生、传输、分配、使用和监测。
电气工程涵盖了许多领域,包括电力系统、电机与电力电子、电力系统自动化、电气传动与控制、照明与建筑电气等。
电气工程师负责设计、开发和实施各种电力系统和技术,以确保电力的稳定供应和安全使用。
智能控制是自动控制技术的一种,它结合了人工智能、计算机科学和传统控制理论,旨在实现具有高度智能和自主控制能力的系统。
智能控制包括各种算法和技术,例如模糊控制、神经网络控制、专家系统等。
智能控制的应用领域非常广泛,包括机器人、工业自动化、交通运输、能源管理等领域。
电气自动化是电气工程的一个分支,主要研究电力设备和系统的自动化控制和监测。
电气自动化旨在提高电力系统的效率和可靠性,减少人工干预和故障率。
电气自动化涉及的领域包括电力系统自动化、工业自动化、楼宇自动化等。
电气自动化工程师负责设计和开发各种自动化系统和设备,例如远程监控和控制系统、智能电网等。
虽然电气工程与智能控制和电气自动化有所不同,但它们之间存在紧密的联系和交叉点。
智能控制技术可以应用于电气自动化系统中,以提高系统的自主控制能力和智能化程度。
同时,电气自动化的发展也促进了智能控制技术的进步和应用领域的扩展。
在当今的科技发展中,电气工程与智能控制和电气自动化的融合越来越紧密,为各行各业的智能化和自动化发展提供了强大的支持。
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DOI:10.16661/ki.1672-3791.2019.02.036电力电子中智能控制理论的应用分析①王佳炜(江苏镇安电力设备有限公司 江苏镇江 212028)摘 要:在现代控制技术发展进程中,电力电子技术已逐步进入自适应控制阶段,其不仅具有模糊控制的优良特点,而且可以实现在线调整运行规则,保证不同运行状态下电力设备运行需求的充分满足。
因此,该文以智能控制理论为切入点,对智能控制理论在电力电子中的运用流程及具体运用进行了简单的分析,以期为电力电子控制精确度的提升提供依据。
关键词:电力电子 智能控制理论 自适应预测理论中图分类号:TM715 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)01(b)-0036-021 电力电子中智能控制理论概述电力电子中智能控制理论主要指在无人干预的情况下,可以自主驱动智能机器,达到控制目标的自动控制技术[1]。
在电力电子领域,智能控制理论强调以类似于人的经验和智慧,对任务及形式模型、环境、符号进行描述,开发知识库或推理机,研制智能机器模型。
2 电力电子中智能控制理论的应用流程2.1 模糊逻辑表达在模糊逻辑表达模块,相关人员需要针对每一输入、输出变量,依据控制力度要求,进行模糊集合构建,并对模糊子集进行合理划分。
2.2 模糊控制规则表达表格是模糊控制规则表达的主要渠道。
在模糊控制时,相关人员可通过查表。
结合简单运算,表示控制过程。
2.3 模糊逻辑与控制器结合通过将模糊逻辑与控制器结合,可形成模糊控制器。
其主要利用PID(比例积分微分)控制的方式,形成具有一定辨识度的模型。
随后在神经模型中,将输入、输出变量作为神经训练样本。
最后利用神经训练算法,促使神经网络具备系统非线性特征,达到变换器控制的目的。
3 电力电子中智能控制理论的具体应用3.1 自适应预测理论在电力电子中的应用自适应预测理论主要利用已知信息,对当前或未来电力电子设备信息进行预测。
在人类社会发展进程中,自适应预测理论体系不断完善,在时间序列分析、统计学的基础上,形成了智能化程度较高的预测系统[2]。
自适应模糊控制系统主要是在电力负荷预测领域,采用在线自适应优化模糊预测的方式,对短期电力负荷进行预估分析。
在自适应模糊控制系统实际运行过程中,主要包括一次性预测未来24h/48h整点负荷、每次预测下一时刻负荷两个模块。
其中一次性预测未来24h/48h整点负荷要求在系统内增设信息输入量模块。
在具体设计过程中,可采用时间窗口移动技术,在获得下一时刻预测数据后,作为当期数据,进行继续预测。
在选定输入预测变量后,可获得某一时间段电力负荷变化,为模糊自适应训练提供依据。
同时利用自适应模糊预测,可采用模糊推理的方式,逐步逼近实际负荷动态变化数据,对样本数据进行实验分析,以获得模糊预测系统性能参数;在每次预测下一时刻负荷模块,相关人员可利用实验测试的方式,针对每一时刻负荷变化规律与季节转换间联系,总结专家经验,形成模糊预测规则,或者从数据信息库中抽取模糊规则,从而实现每次预测下一时刻负荷要求,保证电力电子智能预测经济效益。
以晶闸管变流系统自适应PID(比例积分微分)控制为例,相关人员可以DSP(数字信号处理)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)为核心,配合外围同步信号采集及隔离驱动电路,实现直流电力电子变流设备智能控制。
即将整体晶闸管变流系统智能控制模块划分为DSP(数字信号处理)外围电路、信号检测调理电路、CPLD(复杂可编程逻辑器件)外围电路、同步信号采集电路、隔离驱动电路、通信电路几个模块。
随后采用TMS321F2814芯片作为控制模块计算单元。
同时将变流系统直流输出负载端输出电压、电流转换为低电压信号。
并经信号调理电路,将其转换为0~3.3V安全信号。
最后输出DSP(数字信号处理)芯片,获得具有触发延时功能的数字量。
在获得数字量后,可采用脉冲隔离电路,经SCI(串行通信协议)将采集实时信息显示在液晶屏幕上。
随后以误差变化率、实时值与设定值误差为基本论域,对变化范围进行均匀定量分析。
并将输入、输出分割为若干个模糊子集,每一模糊子集均在不同论域,具有不同等级及隶属度。
结合模糊控制规则,对每一模糊子集隶属度进行推理,并以最大隶属度计算方法,将输出量模糊集合进行完整验算,可得到实际查询控制量表。
在具体模糊自适应程序运行过程中,首先需要计算误差、误差变化量。
并对其进行模糊化处理。
同时查询K控制表,获得自整定比例、微分常数。
在这个基础上,利用增量型PID(比例积分微分)算法,求解输出增量。
最后将误差、误差变化量赋值给中间变量,作为下一阶段PID(比例积分微分)预算起始点。
3.2 神经网络预测理论在电力电子中的应用神经网络预测理论设计了生物电子计算机、数学、物理等多个学科,在电力电子中具有广阔的应用前景。
神经网络主要是利用物理可实现系统,模仿人脑神经细胞结构①作者简介:王佳炜(1992,3—),男,江苏镇江人,本科,助理工程师,研究方向:电气工程。
(下转40页)5.3 实验结果我们通过随机从训练集中抽取指定数量的样本,进行了实验1,比较了不同算法达到准确率所需要的训练次数。
其中Method 1是采用朴素贝叶斯实现的广告信息过滤器,Method 2是采用Gradient boosting与决策树结合实现的广告信息过滤器,Method 3是该文采用的方法,但没有加入规则过滤,如图4所示。
深度学习在不同样本容量下准确度均有较大的优势,并且一直成上涨趋势,可以推测,如果样本量进一步增长,准确度还可以继续提升。
将该文实验的方法与其他主流机器学习方法实验的分类器进行比较,进行实验2,其中Method4是该文采用的方法并加入规则匹配,如图5所示。
可以看出Method1、Method2在指标上基本接近,并且弱于其他方法。
Method3的各项指标位居第二。
而Method4也就是该文的方法在准确度、F1、正常文本准确率、正常文本查全率4个指标中都高于其他方法。
6 结语该文的创新点在于使用了Char-CNN以及规则匹配进行短小文本的分类,探索了一种可以有效识别广告类中文短小文本信息的方法。
通过使用实际数据对比多种文本分类技术在广告类中文短小文本信息识别的效果,该文所提出的方法在准确度上优于传统方法。
但当样本容量过小时,该文的方法的识别率较低,因此,下一步工作可考虑采用相应方法降低算法对训练样本量的要求,并结合一些其他相关技术,进一步提高算法的识别准确率。
希望未来可以继续完善本文工作,最终将该技术应用到实际生产环境(例如综合性论坛、论坛模板、小型网站及个人网站)中,较大地减轻了管理员的数据处理压力,提升了管理效率。
参考文献[1] 田雅.社交网络下的垃圾信息处理算法研究[D].山东师范大学,2017.[2] 李京蔚.在线商品垃圾评论发布动机影响因素研究[J].企业技术开发,2016,35(5):72,75.及功能。
在神经网络中具有大量、简单的神经元,每一神经元具有输入-输出非线性函数关系,通过多个神经元连接组合,可促使整体神经网络具有复杂非线性特征[3]。
在神经网络预测理论实际应用过程中,基于电力电子系统非线性特,可将大量信息隐藏在连接权值上。
并依据学习算法进行神经网络数值调节。
如在PWM(脉冲宽度调制)技术应用过程中,由于电流控制PWM(脉冲宽度调制)技术具有精确度要求高、瞬时响应速度快等特点,为保证高要求场合其快速性、瞬时精度负荷要求,可采用神经网络改善线性电流控制、滞环控制性能。
一方面,在线性电流控制性能优化模块,相关人员可采用神经网络代替新型调节器中PI放大器(虚拟信息系统放大器)。
并利用神经网络自调节增益特点,弥补各种负载情况下静态误差,获得最佳输出电流。
另一方面,在滞环电流控制模块,相关人员可采用离线训练后神经网络,从根本上降低极限环干扰风险。
3.3 模糊变结构在电力电子中的应用模糊变结构主要通过开关控制的方式,改善系统性能指标。
模糊变结构在实际应用过程中可利用模糊数学工具,对模糊控制规则进行定量描述,丰富人工控制检验。
但是在模糊控制结构运行过程中,由于其需要在不同控制逻辑中进行来回切换,实际滑动模极易存在惯性,导致实际滑动模无法准确进入切换面,进而致使系统发生剧烈“抖振”情况。
针对系统“抖振”问题,现阶段主要采用边界层模糊的方法,将边界层作为一个具有模糊区间的开关曲面,如交流伺服系统速度控制、PWM(脉冲宽度调制)逆变器及电机矢量控制等[4]。
4 结语综上所述,电子电力学涉及了强电、弱电、控制等多个学科,随着新型电力电子元件的不断出现,对电力电子控制也提出了更高的要求。
因此,基于电力电子多变量、强耦合、非线性特点,相关人员可借鉴智能控制理论,将电子电力系统与自适应模糊预测、神经网络控制、模糊变结构控制进行有机整合,最大程度地保障电力电子系统运行稳定性。
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