基于RT-LAB的无刷交流发电机的功率级半实物仿真

半实物仿真是一种将部分硬件实物接入到仿真回路中的实时性仿真,该方法能够更加真实地反映系统的实际情况,具有更高的置信度。针对飞机电源系统中常用的三级无刷交流发电机,利用RT-LAB半实物仿真平台,并引入部分功率级元器件,搭建发电机的功率级仿真系统。该方法将RT-LAB与可控电源结合,通过RT-LAB实时运行发电机模型,输出的电压信号控制可控电源,模拟真实发电机的功率级电压,并采集可控电源的输出电压,从而实现三级无刷交流发电机闭环运行的功率级半实物仿真。     

基于RT-LAB的高空飞艇半实物仿真系统设计

半实物仿真相较全数字仿真可更加高效、精确、快速的反应控制系统的控制特性,以RT-LAB仿真系统为半实物仿真工具,通过建立以高空飞艇为研究对象的半实物仿真系统。使用RT-LAB软件将数字仿真模型转换为半实物仿真系统所要求的实时仿真模型,通过对高空飞艇的飞行控制系统半实物仿真,验证了该半实物仿真系统的可行性以及高空飞艇的飞行控制系统正确性。试验结果表明,使用RT-LAB作为半实物仿真工具可以顺利的为飞行控制系统的试验验证提供有效的保障。     

大功率并网逆变器半实物仿真平台研究

半实物仿真系统精确、高效、节约成本,针对大功率并网逆变器现场测试成本高、难度大的难题,通过对光伏逆变器并网系统建立仿真模型,借助RT-LAB仿真平台,将系统仿真模型应用于实时的半实物仿真系统,建立了大功率光伏并网逆变器半实物仿真平台。半实物仿真平台完成了光伏逆变器半实物仿真低电压穿越测试,测试结果表明,半实物仿真结果满足了测试要求,并且与现场测试结果有较好的一致性。验证了该半实物仿真系统的可行性与精确性。     

光伏汇流箱双路MPPT控制器的研究

在光伏发电系统中,汇流箱起到了汇集光伏电池电流和进行最大功率点跟踪(MPPT)的功能。设计了一种应用于光伏汇流箱的双路MPPT控制器,每个支路采用双重Boost结构,MPPT控制采取变步长的电阻增量法。对此双路MPPT控制器进行Simulink仿真和实验分析可知,双路双重Boost电路结构能够有效降低输出电流纹波;在光照突变后,采用变步长电阻增量法的MPPT控制器可以使光伏系统快速且稳定地达到新的最大功率点并且确保各个电感电流均流。     

光伏电池在Boost电路中的最大功率跟踪

光伏电池工程模型简化了复杂的数学模型,是研究光伏发电系统的实用模型。在Matlab/Simulink环境下,可对任意温度和光照下的光伏电池工程模型仿真。详细阐述了爬山法MPPT控制原理及在Boost电路中的实现,用爬山法MPPT控制器调节Boost电路,通过调节占空比来实现光伏电池的最大功率跟踪。对整个光伏电池系统在温度突变的情况下进行仿真,仿真结果显示在温度或光照发生改变时,MPPT控制器能够及时调节,使电池工作在最大功率点。     

风电变流器的RT-LAB硬件在环仿真系统设计与实现

对于兆瓦级风电变流器的控制算法研究多采用Matlab/Simulink、PSCAD和Psim等纯数字仿真软件,存在不能真实模拟风电变流器运行和不便于控制算法开发和移植等缺点。鉴于此,利用RT-LAB半实物虚拟仿真器和分布式数字控制器实现无缝连接,搭建了一套3 MW鼠笼型全功率风电变流器的硬件在环仿真平台,并进行了风电变流器的控制算法开发和验证。半实物仿真和实验结果表明,在RT-LAB硬件在环仿真平台上开发的软件算法可以直接应用到实际变流器系统中,且控制效果完全一致,该方法大大缩短了风电变流器的研发周期。     

基于Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制MPPT技术

针对现有最大功率点跟踪(MPPT)控制方法的不足,结合光伏系统非线性和滑模控制动态响应速度快、鲁棒性好的特点,提出一种基于Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制MPPT技术。光伏阵列DC/DC升压电路采用最新高增益Boost-Cuk拓扑结构,控制器采用优化滑模控制技术。为削弱功率抖振,系统稳定在最大功率点(MPP)时采用固定占空比控制,MPPT模式下采用优化滑模控制。在建立光伏发电系统平均状态数学模型的基础上对BoostCuk DC/DC变换电路以及优化滑模MPPT控制器进行了数字仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,在光照强度变化情况下,采用Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制器稳态抖振很小,能快速稳定地跟踪到MPP,控制算法实用有效。     

光伏MPPT系统电压控制器的优化设计

分析了光伏MPPT系统构成及工作原理。使用基于变步长电压扰动法作为功率/电压寻优控制器。为实现快速稳定的光伏MPPT响应,重点对光伏输出电压控制器的电压环进行优化设计。设计了一种光伏MPPT电压复合控制器,采用电压顺馈+PI调节器的方法实现。通过对光伏输出电压控制器进行数学建模得到电压闭环传递函数。确定了最佳PI调节器参数以得到快速稳定的MPPT控制。仿真分析结果以及试验结果表明,此电压复合控制器能够快速、稳定地实现光伏MPPT响应。     

基于双侧电压反馈控制策略的并网光伏系统电压稳定性研究

针对低电压穿越下并网光伏直流系统不稳定的问题,提出一种改进的双侧电压控制策略。前级变流电路引入电压反馈控制,形成电压反馈与最大功率跟踪（maximum power point tracking,MPPT）的混合控制,结合并网逆变器的电压反馈环路,在电压穿越时,对并网光伏直流系统进行综合控制,同时,为了实现前级电路电压控制和功率控制的自动均衡,基于母线电压实时值设计电压反馈环路和MPPT环路的自适应权重系数。为了证明改进策略在低电压穿越时对直流系统的稳定作用,基于RT-LAB平台搭建并网光伏系统的半实物测试环境,测试结果表明：相比于传统控制策略,在不采用Chopper电阻的情况下,双侧电压反馈控制策略能够在低电压穿越时将直流电压变化量从136 V降低到60.5 V,同时还能将并网冲击功率从3 955 W降低到2 264 W,不仅降低了变流电路的电流应力,还提升了光伏系统在低电压穿越时的稳定工作能力。     

一种PI-模糊控制光伏MPPT扰动观察法的改进方法*

为了使光伏电池的光电转化效率能有最大限度提高,采用基于PI-模糊控制理论的光伏MPPT扰动观察法,对传统的光伏MPPT跟踪方法进行改进。实现方法是根据光伏系统的输出状态,利用模糊逻辑控制器实时调整扰动幅度,使用PI控制器减轻稳态误差。在MATLAB/Simulink中搭建光伏系统各模块,比较分析改进前后的仿真结果,论证了改进方法有利于减轻光伏电池最大功率点附近的振荡,也在一定程度上加快了响应速度。