基于模糊控制的光伏发电系统MPPT技术研究

为了有效利用光伏电池,弥补其比较低的光电转换效率,需要对光伏发电系统最大功率点进行快速准确的跟踪.在建立光伏发电系统MPPT仿真模型中,对基于模糊控制的MPPT问题进行了研究,通过在Matlab/Simulink下建立基于查表法模糊控制的光伏发电系统的仿真模型,以及对模糊控制的查表法中隶属度与规则的设计.仿真结果表明,该模型具有较好的响应速度以及较高的跟踪精度.     

基于光伏电池数学模型的改进MPPT数值控制方法

针对以往光伏发电系统数值方法最大功率点跟踪(N-MPPT)控制存在跟踪速度不理想等特点,提出一种改进的数值方法MPPT控制方法,该方法是在直接检测外界光强及温度等自然因素的基础上配以二次插值数学方法来追踪最大功率点,利用Matlab/Simulink搭建了光伏发电系统及其相应的MPPT跟踪控制模型,仿真结果表明,该方法...     

光伏发电系统暂态特性仿真

针对光伏发电系统暂态稳定性差的问题,在PSCAD/EMTDC环境中建立了光伏发电系统的电磁暂态仿真模型,并基于该模型分析了三相短路故障和光照强度跃变等条件下光伏发电系统的暂态响应特性.研究光伏发电系统的物理模型,并建立由光伏阵列、最大功率跟踪模块、升压电路和三相并网逆变器等组成的光伏发电系统动态仿真模型.仿真对比分析了不同运行条件下的光伏逆变器输出有功功率、电压以及电流的暂态特性,结果表明逆变器输出功率和电流会随着光照强度变化而平滑地改变,短路故障则会引起电压跌落和瞬态过电流.     

局部阴影条件下光伏发电MPPT的研究

针对光伏发电系统传统的最大功率点跟踪算法在局部阴影下发生算法失效、功率损失较大以及无法准确找到最大功率点等问题。通过局部阴影下光伏阵列的理论分析,在Matlab/Simulink环境下搭建3.5kW单级式光伏并网逆变器仿真模型,并基于粒子群算法的全局最大功率点跟踪控制策略,对局部阴影遮蔽下的光伏阵列进行最大功率点跟踪,采用Matlab/Simulink仿真软件,对局部阴影条件下光伏阵列MPPT进行仿真研究。仿真结果表明,当不均匀光照发生时,光伏阵列输出功率曲线存在若干个局部最大功率点LMPP1、LMPP2、LMPP3,随着不均匀光照对象的增加,功率曲线的"阶梯状"越来越明显,光伏阵列特性受其影响越来越大。因此,该控制策略能够快速准确地实现均匀光照和不均匀光照条件下的光伏阵列最大功率点跟踪,有效地提高了光伏发电效率和实际应用水平。     

光伏阵列的Matlab/Simulink仿真研究

为了光伏发电系统仿真实验的需要,根据光伏阵列的数学模型,在Matlab/Simulink仿真环境下,建立了光伏阵列的仿真模型。该模型通过光伏阵列工作参数的设置,可以模拟光伏阵列在不同工作环境、不同参数下的I-U特性。仿真实例测试表明该模型与实际的光伏阵列的特性一致,验证了该模型的正确性。     

基于S函数的实用光伏模块Matlab仿真模型

基于光伏模块的数学模型,在Matlab仿真环境下,利用S函数构建了实用的光伏模块仿真模型.利用该模型,可以模拟实际光伏模块产品在不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V和P-V特性.该模型可直接用于光伏发电系统的动态仿真研究,仿真结果证明了所建模型的合理性和实用性.     

基于模糊控制的最大功率点跟踪

依据光伏电池的输出功率特性,建立了光伏电池的仿真模型.研究了一种光伏发电系统的控制结构并分析其工作原理.设计了基于模糊控制的最大功率点跟踪控制器,将其应用于光伏发电系统并进行了仿真验证,仿真结果表明该方法具有良好的控制效果.     

超级电容器在光伏发电系统中的应用

针对光伏发电模块输出电压不稳定问题,设计一种以超级电容器作为储能元件来改善光伏发电系统电能质量的并联型调节装置.在光伏发电系统正常运行条件下,该装置可以快速抑制光伏发电模块的电压波动,使得光伏发电模块只需向负载提供预先设定的单位功率因数的恒定有功功率;该装置还可以在光伏发电模块发生短时供电中断时充当UPS电源,短时间内向负载提供全部功率.仿真结果表明,该装置可以有效改善光伏发电模块输出电压,提高电能质量,增强负载用电的可靠性.     

基于恒压估计与扰动观测结合的MPPT算法

作为一种绿色清洁能源的利用方式,光伏发电越来越受到人们关注,最大功率点跟踪技术的应用能够提高光伏电池发电效率.传统的扰动观察法在外界环境变化剧烈时,会有误追踪现象,导致光伏发电效率降低.为解决这一问题,提出一种新型扰动观察法,该算法与传统扰动观察法相比,增加了恒压估计环节,用以补偿因外界环境改变带来的功率差,提高跟踪精度.最后在Matlab/Simulink中搭建光伏电池仿真模型,仿真结果验证了该算法在外界环境发生剧烈变化时,具有较高的跟踪精度与较快的跟踪速度.     

基于飞轮储能阵列系统的分布式协调控制策略

针对光伏发电的波动性和随机性,提出一种基于一致性算法的分布式协调控制策略,同时加入最大功率约束,防止飞轮单元发生功率越限,利用飞轮储能阵列系统配合光伏发电,实现光伏飞轮联合系统依照调度计划输出。该策略不依赖于中央控制器或"领导者"单元,各飞轮单元只需与相邻飞轮单元交换信息即可实现功率协调分配,而各单元控制器则按照所分配功率指令控制其充放电,仿真结果表明了该控制策略的有效性和可行性。     

太阳能光伏-燃料电池联合发电系统蓄电池和燃料电池的配置研究

建立了联合系统的太阳能光伏阵列、燃料电池、电解槽、蓄电池等模块的数学模型,并对每个模块进行matlab/simulink仿真模拟,重点模拟了在1 kW光伏条件下,蓄电池、燃料电池以不同功率(0 W/1000 W,200 W/800W,500 W/500 W,800 W/200 W,1000 W/0 W)分配时,输出功率特性以及各个情况下的费用问题,并通过实验进行验证,可知蓄电池、燃料电池按照200 W/800 W功率分配时,其效率、费用总体优于其他方案。     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.     

电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用

电力电子技术作为可再生能源发电的关键技术，直接关系到可再生能源发电技术的发展．首先对太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池发电及混合能源可再生能源发电系统进行了简述．并对逆变器及并网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、燃料电池功率调节系统及可再生能源发电系统中的谐波抑制技术等电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用和发展趋势进行了详细的综述，为再生能源发电系统中的电力电子技术研究提供了有价值的参考．     

Hybrid dynamic model of polymer electrolyte membrane fuel cell stack using variable neural network

The polymer electrolyte membrane(PEM) fuel cell has been regarded as a potential alternative power source,and a model is necessary for its design,control and power management.A hybrid dynamic model of PEM fuel cell,which combines the advantages of mechanism model and black-box model,is proposed in this paper.To improve the performance,the static neural network and variable neural network are used to build the black-box model.The static neural network can significantly improve the static performance of the hybrid model,and the variable neural network makes the hybrid dynamic model predict the real PEM fuel cell behavior with required accuracy.Finally,the hybrid dynamic model is validated with a 500 W PEM fuel cell.The static and transient experiment results show that the hybrid dynamic model can predict the behavior of the fuel cell stack accurately and therefore can be effectively utilized in practical application.     

燃料电池混合动力系统输出功率跟随研究

为提高燃料电池混合动力系统功率输出的动态特性,并提高其经济性,在基于DC/DC变换器微分平坦控制的基础上提出了基于高效率功率跟随的混合能量管理策略,建立了包括燃料电池、锂电池、DC/DC变换器和负载等部件的数学模型,并进行了仿真实验。研究结果表明:基于微分平坦控制的DC/DC变换器控制方法能够改善系统的动态响应,修正后的电池的荷电状态(SOC)维持且接近期望SOC值;燃料电池的高效率功率跟随控制策略可以实现系统功率的合理分配,使得混合动力系统可以更安全、高效地运行。     

大型光伏发电系统的并网控制技术

论述了大型光伏系统直接并入输电网的可行性．大型光伏电站接入输电网时,采用两级式变换器,前级DC／DC推挽电路实现最大功率跟踪控制;后级DC／AC采用电压型PWM逆变器,可以方便地对光伏电站进行扩容,并稳定直流母线电压,实现光伏阵列的最大功率输出．最后在MATLAB／sIMuLINK仿真平台上搭建两级式三相并网光伏发电系统仿真模型,并进行控制策略仿真．结果表明光伏并网系统能够稳定运行．     

风光储混合发电系统优化设计与分析

针对风光储混合发电系统优化设计问题,在满足可靠性的前提下,结合风力发电机组、PV方阵、抽水蓄能电站、蓄电池组等元件的输出特性,以及能量交易系统的运行方式,以总系统成本最小为目标,建立了相应的优化模型.进而分析了可靠性约束、上网电价、能量交易系统容量,以及不同运行方式对风光储混合发电系统优化配置结果的影响,为混合系统的优化设计和运行提供了依据.     

高占比新能源电源接入区域电网的无功优化策略研究

从高占比风电、光伏接入电网运行的安全性和稳定性等方面综合考虑,建立了以电压偏移量和网损最小为目标的无功优化模型。利用MATLAB软件对风电、光伏电站接入IEEE-33节点系统进行无功优化仿真分析,采用多目标粒子群（MOPSO）算法进行无功优化调度方案求解。基于Pareto前沿解的MOPSO算法可为决策者根据不同需求提供方案,并且同时达到提高测试系统的电压稳定性、降低网损的目标,验证了所提优化策略的有效性。     

基于MPPT控制策略的光伏电池建模与仿真

太阳能作为当前最具发展潜力之一的可再生能源,将会在今后的能源结构中发挥重要的作用.光伏发电中进行能量转换的最基本单元是光伏电池,通过对光伏电池进行数学建模,并根据其仿真模型分析,能掌握光伏电池的输出特性.光伏电池利用率的高低受各种因素的影响,为了使光伏阵列在任何外界条件下,都能输出当前工况下最多的能量,本文采用最大功率点跟踪策略对其控制.本文推导了光伏电池的数学模型,且选择合适的最大功率跟踪策略对其控制,通过Matlab仿真验证其MPPT控制策略的有效性和正确性.     

Design of hybrid damping controller based on multi-target gravitational search optimization algorithm in a multi-machine power system with high penetration of PV park

A mathematical approach was proposed to investigate the impact of high penetration of large-scale photovoltaic park(LPP) on small-signal stability of a power network and design of hybrid controller for these units.A systematic procedure was performed to obtain the complete model of a multi-machine power network including LPP.For damping of oscillations focusing on inter-area oscillatory modes,a hybrid controller for LPP was proposed.The performance of the suggested controller was tested using a 16-machine 5-area network.The results indicate that the proposed hybrid controller for LPP provides sufficient damping to the low-frequency modes of power system for a wide range of operating conditions.The method presented in this work effectively indentifies the impact of increased PV penetration and its controller on dynamic performance of multi-machine power network containing LPP.Simulation results demonstrate that the model presented can be used in designing of essential controllers for LPP.