太阳能电池模型工程求解及其应用研究

针对太阳能电池模型工程求解困难的问题,基于太阳能电池单二极管等效电路,分别建立最大功率点电压与日照强度、太阳能电池温度以及最大功率点与最大功率点电压之间的近似线性关系,并通过最小二乘线性拟合求解线性系数以达到最佳拟合。基于多晶硅、单晶硅和非晶硅太阳能电池工程参数求解仿真实验验证了该文求解方法的正确性,随机环境下的相对误差能达到6.0%以内,可以满足大多数工程精度要求。最后,最大功率点跟踪实验也表明了求解方法在实际工程中应用的可行性,并能提高突变环境下的跟踪精度。     

基于虚拟力的单个移动锚节点无线传感器网络定位算法

提出一种基于单个移动锚节点的定位算法,该算法采用网格中心作为虚拟节点,与锚节点产生虚拟力,锚节点的状态受节点间虚拟力影响.锚节点的初始状态变量随机生成,在虚拟力的作用下,锚节点移动到新的位置.为有效避免发生锚节点移动的终止移动和局部死循环,在锚节点更新自身状态变量时,采用卡尔曼滤波,结合虚拟力的控制量和前一刻的状态量,形成锚节点的当前状态量.最后,分别在未知节点全定位和移动锚节点能量受限的条件下,进行了定位精度、节点能量损耗以及网络覆盖率的仿真,仿真结果表明:该定位算法有效地避免了发生锚节点移动的终止和局部死循环,同时,很大程度上提高了节点的定位精度,且网络能量消耗很低.     

基于EKF的虚拟磁链预测模型及其逆变器控制

虚拟磁链具有计算简单,易于数字化操作的优点,在交流检测应用中备受关注。但受其本身计算的缺点,对电网电压进行积分时引起的直流偏置与积分饱和现象,严重影响空间矢量定向的精确性。同时无论如何简化控制环节计算延时与检测误差在所难免,导致控制时刻电压并非检测时刻电压,对控制效果有一定影响。该控制方案在检测电压信号的过程中加入虚拟磁链技术,设计了虚拟磁链观测器取代锁相环技术,有效的消除了积分时引起的直流偏置与积分饱和现象。同时推出利用卡尔曼滤波的优秀跟踪预测特性拟合采样电压的虚拟磁链优化算法。仿真实验表明优化算法可以有效的减小谐波畸变,减少系统单周期控制时间。对观测器与算法的仿真研究,表明优化算法的观测器能消除积分饱和现象,消除直流分量对精确定向的影响,消除控制环的延时对系统输出造成的影响,提高系统控制精度和稳定性。     

基于改进SMO的无传感器IPMSM转子位置估计

为了优化传统滑模观测器(sliding mode observer,SMO)的高频抖振、响应时间长、估算误差大等问题,提出一种改进SMO.将传统SMO中的符号函数替换为新型分段指数函数来减少系统的高频抖振,舍弃误差较大的反正切算法,使用锁相环估算出IPMSM的转速和转子位置信息.使用Lyapunov稳定判据证明了改进SMO的稳定性,并通过MATLAB/Simulink搭建了基于内置式永磁同步电机的改进SMO无传感器控制策略模型,并进行仿真分析.仿真结果表明相比于传统SMO,改进SMO的转子位置估计误差从0.05优化到0.025 rad,系统转速估计响应时间减少50％,转速估计误差减少85％.证明了改进SMO有更高的动态性能和估计精度.     

一种改进的STATCOM补偿电流检测方法

针对不平衡电网中存在的负序电压分量对STATCOM的影响,提取三相基波正序电压作为同步参考信号,提出一种改进的ip-iq补偿电流检测方法.利用Matlab/Simulink仿真软件,对传统的ip-iq补偿电流检测方法和改进后的ip-iq补偿电流检测方法进行仿真.仿真结果表明,与传统的ip-iq补偿电流检测方法相比,该方法能够快速响应且准确跟踪电流变化,具有一定的可行性和优越性.     

基于Z源变换器的直流无刷电机驱动系统研究

本文利用Z源变换技术实现直流母线升压和直流无刷电机调速一体控制,将原来的二级系统变为一级系统并且允许上下桥臂直通,提高了系统能量使用的效率.采用仿真软件对直流母线升压和直流无刷电机控制的算法进行仿真,结果证实该算法有效,达到预期目标.     

基于曲线拟合的改进DV-Hop定位算法

针对传统的DV-Hop(Distance Vector-Hop)定位算法存在定位精度不高的问题,提出基于曲线拟合的改进定位算法。在改进算法中,以锚节点的实际直线距离和估计距离之间存在的误差作为样本之一,结合误差所对应的节点间跳数,采用曲线拟合找出两者存在的关系。曲线拟合的结果,用于估计和预测锚节点和未知节点之间的距离误差,并对两者之间距离进行修正,从而减小两者之间的距离误差,降低未知节点定位误差。仿真结果表明,改进后的DV-Hop算法能够较好地修正了算法中关键的估计距离,显著提高了对于未知节点的定位精度。     

基于D-OSGi的光伏微电网能量管理系统

微电网需要能量管理系统( EMS)对分布式电源进行实时优化控制,但传统软件开发模型及中间件技术在模块热插拔及代码侵入性等方面尚有不足。为此,依托安徽工程大学100 kW光伏微网项目,提出一种基于分布式开放服务网关( D-OSGi)的微网能量管理系统。阐述D-OSGi的扩展方法、EMS软件逻辑层划分、能量优化调度策略及SCADA图元变更机制,给出系统在宣城微网的实施方法。对典型业务模块的功能进行验证,结果表明,该系统能有效降低用户对功能进行细粒度定制和扩展的难度,方便电力系统相关科研人员对微网控制算法进行快速仿真。     

改进的密集U型网络对视网膜血管的分割

针对视网膜血管分割中存在的细小血管像素模糊以及血管断裂的问题,本文提出一种改进的密集U型网络(dense residual U-shaped network,DRU-Net)。首先,结合残差结构和密集连接的优点提出了密集残差模块,并用其构建DRU-Net网络的编码层和解码层,充分提取目标特征;然后在网络底部添加由空洞卷积搭建的多路特征蒸馏模块(multi-characteristic distillation block,MCDB) ,提取不同尺度的图像特征信息;最后在网络的跳跃连接处引入双向卷积长短期记忆模块(bidirectional convolutional long and short-term memory,BConv LSTM) ,充分融合浅层和深层的特征 信息,输出完整的血管图。在公开的数据集DRIVE和CHASE_DB1上进行实验,分别取得了 0.966 9和0.976 4的准确度,同时AUC(area under curve)分别达到了0.983 9和0.986 7,证明网络具有较好的分割效果,拥有一定的应用价值。     

太阳电池最大功率点参数求解方法研究

针对太阳电池最大功率点参数求解问题,首先基于太阳电池理想电路模型得出理想最大功率点参数求解公式,再结合一般电路模型进而推导出精确的最大功率点参数求解公式。然后,引入标准测试条件下的最大功率点电压和最大功率点电流,进而得出最大功率点参数的近似线性估算公式。基于多晶硅、单晶硅和非晶硅的5种太阳电池求解仿真实验验证该文求解方法的有效性,相对误差能满足实际应用需求。