基于混雜Petri網(wǎng)的共直流母線交流傳動系統(tǒng)建模與節(jié)能控制.pdf

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1、第39卷第6期電力系統(tǒng)保護與控制V_01_39No.62011年3月16日PowerSystemProtectionandContro1Mar.16.2011基于混雜Petri網(wǎng)的共直流母線交流傳動系統(tǒng)建模與節(jié)能控制李繼方。,湯天浩,姚剛(1.上海海事大學物流工程學院,上海200135;2.開封大學,河南開封475004)摘要:通過引入混雜系統(tǒng)理論,在分析系統(tǒng)運行過程的基礎(chǔ)上,建立了共直流母線交流傳動系統(tǒng)混雜Petri網(wǎng)模型和電機功率模型在此基礎(chǔ)上提出了一種基于配對理論的節(jié)能控制算法,即在電機狀態(tài)可調(diào)控時段

2、,通過改變隨機運行狀態(tài),使耗能狀態(tài)激發(fā)與回饋狀態(tài)激發(fā)模糊配對的電機狀態(tài)調(diào)控算法。采用該方法的直流母線功率仿真結(jié)果表明,該方法能有效地調(diào)整控制電機狀態(tài),使處在耗能狀態(tài)電機最大限度地吸收制動狀態(tài)電機再生的電能,減小了直流母線功率波動,提高了系統(tǒng)性能。關(guān)鍵詞:共直流母線;交流傳動;混雜Petri網(wǎng);建模;節(jié)能控制ModelingandenergysavingcontrolforcommonDCbusACdrivesystembasedonhybridPetrinetsLIJi.fang.TANGTian-hao,

3、YAOGang1(1.LogisticSEngineeringCollege,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai200135,China;2.KaifengUniversity,Kaifeng475004,China)Abstract:ThispaperintroducesthehybridsystemtheoryandestablishesacommonDCbusACdrivesystemhybridPetrinetsmodelandamotorpowermodelba

4、sedontheanalysisofthesystemoperationprocess.Onthisbasisanenergysavingcontrolalgorithmbasedonmatchingtheoryisproposed,namelythemotorstateadjustingalgorithmwhichgetsfuzzypairofenergyconsumptionstateexcitationandfeedbackstateexcitationthroughchangingtherandom

5、operationstateinthecontrollableperiodofmotorstate.TheresultsofsimulationonDCbuspoweradoptingthismethodshowthatitcaneffectivelyadjustandcontro1themotorstate,makethemotorinenergyconsumptionstateabsorbtheelectricalenergyregeneratedbymotorinbrakingmodetoalarge

6、extent,thusCanreducetheDCbuspowerfluctuationandimprovethesystemperformance.ThisworkiSsupportedbyNationalNatura1ScienceFoundationofChinafro.51007056).Keywords:commonDCbus;ACdrive;hybridPetrinets;modeling;energysavingcontrol中圖分類號:TM74文獻標識碼:A文章編號:1674—3415(20

7、11)06—0001-06達到了節(jié)能目的。但是該方法存在著再生電能不能0引言被耗能狀態(tài)電機完全吸收條件下,直流母線電壓升在工業(yè)系統(tǒng)中,許多電氣傳動系統(tǒng)儲存大量待高,設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)或損壞等問題。該問題的常釋放的機械能,如勢能、動能負載器件的下降和減規(guī)解決方法是在直流母線上接入耗能電阻或回饋裝速等,這都會使電機處于制動發(fā)電狀態(tài)。以往研究置,通過其消耗或回饋不能被耗能狀態(tài)電機完全吸表明,這部分制動再生的電能非常大,例如采油系收的再生電能,保證設(shè)備的正常工作。但是電阻耗統(tǒng)中,抽油機用電機有33.67%的時間處于發(fā)

8、電狀態(tài),能的方法節(jié)能效果不好【jJ;回饋電網(wǎng)的方法對電網(wǎng)發(fā)電電量占總用電量的12.85%LlJ。為了回收和利用有污染,只能用在電網(wǎng)電壓波動不大的場合L4J。為這部分巨大的再生電能,人們提出了共用直流母線此建立共直流母線交流傳動系統(tǒng)的模型,開展系統(tǒng)節(jié)能的方法【2J,如圖1所示。該方法通過共用直流理論及節(jié)能控制算法研究就顯得尤為重要。母線,使處在制動發(fā)電狀態(tài)電機所產(chǎn)生的再生電能共直流母線交流傳動系統(tǒng)中,既有連續(xù)狀態(tài)變

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