在受端交流侧发生故障时,现有依赖耗能装置的基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter based multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统,其盈余功率处理方案存在经济性差和能量浪费等问题。为充分发...在受端交流侧发生故障时,现有依赖耗能装置的基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter based multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统,其盈余功率处理方案存在经济性差和能量浪费等问题。为充分发挥MMC-MTDC系统自有盈余功率消纳能力,减少对耗能装置的依赖,文中提出一种基于主从能量控制的多站极间交互消纳策略。首先,建立相应的MMC-MTDC控制模型,并对其通过能量控制实现盈余功率消纳的可行性进行分析。随后,引入MMC三维度模型,实现换流站各极能量解耦控制,并通过构建的MMC-MTDC系统简化模型,对各类型换流站开展主动能量控制设计。在此基础上,类比主从控制思想,构建适用于不同受端站极交流故障及两类盈余功率情况的主从能量时序控制逻辑,以实现各站极之间的能量裕度协调利用。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建MMC-MTDC系统仿真模型进行实验验证。仿真结果表明,所提控制策略能够在不依赖耗能装置的前提下,有效协调多站极之间的能量控制,适应多种盈余功率故障情况,成功实现故障穿越。展开更多
针对人形机器人领域中传统转换模块系统资源占用率高、控制频率慢以及控制电机数量少的问题,文中提出了一种将EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology)协议转换为CAN(Controller Area Network)总线协议的设计方案。采用Ether...针对人形机器人领域中传统转换模块系统资源占用率高、控制频率慢以及控制电机数量少的问题,文中提出了一种将EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology)协议转换为CAN(Controller Area Network)总线协议的设计方案。采用EtherCAT工业实时以太网作为现场网络,构建ARM(Advanced RISC Machines)处理器结合AX58100芯片作为EtherCAT从站硬件平台。针对模块中实时周期的控制任务,设计了基于SOEM(Simple Open EtherCAT Master)的主站。分析和研究了不同主站平台对转换模块的通信延时影响,主站向AX58100发出数据报文,经AX58100传输至STM32F405,通过内部逻辑判断并进行转换输出,从而实现设备控制。实验结果验证了EtherCAT转CAN模块的可行性和有效性,传输速率可以达到3328000 bit·s^(-1),实时抖动时间达到微秒级,系统资源占用率减小到9.6%左右,连接设备数量与单协议无异,满足现有项目的实际需求。展开更多
针对动态电价下含氢储能的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)多市场协同优化问题,提出了一种主从博弈模型及融合黄金正弦的减法平均优化算法(golden sine with subtraction average based optimizer,GSABO)。上层以运营商净收益最大为...针对动态电价下含氢储能的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)多市场协同优化问题,提出了一种主从博弈模型及融合黄金正弦的减法平均优化算法(golden sine with subtraction average based optimizer,GSABO)。上层以运营商净收益最大为目标制定多市场竞标策略,下层通过协调风光-氢储-灵活负荷实现成本最小化。GSABO算法融合黄金正弦策略,有效提升了全局寻优能力。基于某区域电网数据的仿真结果表明,相较于传统算法,该策略可降低运营成本18.7%,平抑峰谷差率24.3%,为VPP参与电-氢-辅助服务市场提供了新思路。展开更多
架空输电线路断股修复机器人的作业过程包括线上行走、爬坡、越障等阶段,对机器人动力驱动的同步控制有较高要求。为此本文提出一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)–扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的断...架空输电线路断股修复机器人的作业过程包括线上行走、爬坡、越障等阶段,对机器人动力驱动的同步控制有较高要求。为此本文提出一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)–扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的断股修复机器人双轮行走同步控制方法。首先,对断股修复机器人挂线行走作业工况进行力学分析,设计挂线行走机械结构,增加作业稳定性与安全性;其次,针对双驱动轮因磨损、轮径不一致导致的线速度同步误差问题,提出一种基于MPC-ESO的主从融合偏差耦合线速度同步控制策略。仿真与实物验证表明,所提出的机器人双驱动轮同步控制方法可有效解决双驱动轮线速度不同步及机器人高空作业受扰问题。展开更多
文摘在受端交流侧发生故障时,现有依赖耗能装置的基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter based multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统,其盈余功率处理方案存在经济性差和能量浪费等问题。为充分发挥MMC-MTDC系统自有盈余功率消纳能力,减少对耗能装置的依赖,文中提出一种基于主从能量控制的多站极间交互消纳策略。首先,建立相应的MMC-MTDC控制模型,并对其通过能量控制实现盈余功率消纳的可行性进行分析。随后,引入MMC三维度模型,实现换流站各极能量解耦控制,并通过构建的MMC-MTDC系统简化模型,对各类型换流站开展主动能量控制设计。在此基础上,类比主从控制思想,构建适用于不同受端站极交流故障及两类盈余功率情况的主从能量时序控制逻辑,以实现各站极之间的能量裕度协调利用。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建MMC-MTDC系统仿真模型进行实验验证。仿真结果表明,所提控制策略能够在不依赖耗能装置的前提下,有效协调多站极之间的能量控制,适应多种盈余功率故障情况,成功实现故障穿越。
文摘顺序任务流(sequential task flow,STF)将对共享数据的访问表示为任务之间的依赖关系,STF运行时系统通过任务构造、依赖分析和任务依赖图(task dependence graph,TDG)生成、任务调度实现异步并行,这3个环节的开销直接影响并行程序的性能.目前以STF为核心的AceMesh运行时系统,在SW39000处理器上仅使用单主核构图、多从核执行的方式.然而,SW39000处理器离散访存性能较弱,细粒度任务构图离散访存增多,构图更容易成为瓶颈.对此,提出了一种利用多从核辅助主核进行构图的算法.首先,分析在依赖分析和TDG生成过程中的并行性,在SW39000处理器上实现了一种基于胖任务依赖图(fatTDG)的多核辅助并行构图算法PFBH(parallelized fatTDG building algorithm with helpers)并进行优化.其次,针对线程间的主存资源竞争问题,提出构图与执行并行中从核资源调节方法及参数选择.最终,在5类典型应用下进行实验测试.与单核串行构图系统相比,在细粒度任务场景下最高加速为1.75倍;与SW39000处理器上的OpenACC模型相比,AceMesh最高可达2倍加速.
文摘针对人形机器人领域中传统转换模块系统资源占用率高、控制频率慢以及控制电机数量少的问题,文中提出了一种将EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology)协议转换为CAN(Controller Area Network)总线协议的设计方案。采用EtherCAT工业实时以太网作为现场网络,构建ARM(Advanced RISC Machines)处理器结合AX58100芯片作为EtherCAT从站硬件平台。针对模块中实时周期的控制任务,设计了基于SOEM(Simple Open EtherCAT Master)的主站。分析和研究了不同主站平台对转换模块的通信延时影响,主站向AX58100发出数据报文,经AX58100传输至STM32F405,通过内部逻辑判断并进行转换输出,从而实现设备控制。实验结果验证了EtherCAT转CAN模块的可行性和有效性,传输速率可以达到3328000 bit·s^(-1),实时抖动时间达到微秒级,系统资源占用率减小到9.6%左右,连接设备数量与单协议无异,满足现有项目的实际需求。
文摘针对动态电价下含氢储能的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)多市场协同优化问题,提出了一种主从博弈模型及融合黄金正弦的减法平均优化算法(golden sine with subtraction average based optimizer,GSABO)。上层以运营商净收益最大为目标制定多市场竞标策略,下层通过协调风光-氢储-灵活负荷实现成本最小化。GSABO算法融合黄金正弦策略,有效提升了全局寻优能力。基于某区域电网数据的仿真结果表明,相较于传统算法,该策略可降低运营成本18.7%,平抑峰谷差率24.3%,为VPP参与电-氢-辅助服务市场提供了新思路。
文摘架空输电线路断股修复机器人的作业过程包括线上行走、爬坡、越障等阶段,对机器人动力驱动的同步控制有较高要求。为此本文提出一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)–扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的断股修复机器人双轮行走同步控制方法。首先,对断股修复机器人挂线行走作业工况进行力学分析,设计挂线行走机械结构,增加作业稳定性与安全性;其次,针对双驱动轮因磨损、轮径不一致导致的线速度同步误差问题,提出一种基于MPC-ESO的主从融合偏差耦合线速度同步控制策略。仿真与实物验证表明,所提出的机器人双驱动轮同步控制方法可有效解决双驱动轮线速度不同步及机器人高空作业受扰问题。
