基于ZigBee的钨矿井下矿车定位监测系统研究与设计

针对现有的钨矿井下矿车定位系统的布线困难、信息化和可视化水平低等问题,为了更加合理、高效地调度矿车,设计了一种基于Zig Bee的无线网络系统,实现对井下矿车定位及安全监测。首先探讨了井下环境无线信号传输的RSSI测距模型,并采用高斯滤波对RSSI测距参数进行修正后,结合极大似然估计定位方法实现矿车定位,针对此定位算法存在的较大误差,提出了加权质心定位算法来提高矿车定位的准确性。然后通过上位机将井下采集的矿车速度和定位信息实时显示在井上监控主机和大屏幕中。通过实验仿真,结果证明,改进的加权质心定位算法有效地降低了定位误差,上位机对速度数据信息可实现调用、存储、实时显示、查询并预警等功能,系统具有实时性强、精度高、鲁棒性好等特点,可以有效提升钨矿井下开采生产的安全性。     

Global maximum power point tracking based on new extremum seeking control scheme

A new perturbed‐based extremum seeking control (PESC) scheme is proposed in this paper to track the global maximum power point (GMPP). The PESC scheme has two control loops based on power of the photovoltaic (PV) array: the first loop operates as usually to track the maximum power point and the second sweeps all local MPPs to locate the GMPP. Once the GMPP is located based on its uniqueness (after the PV pattern is quickly scanned many times, depending on the PV pattern's profile), the GMPP is accurately tracked based on first control loop. The used PV patterns have the profile of the PV power characteristics obtained for PV array under partially shaded conditions (PSCs). This PESC scheme is proposed to track the GMPP in the PV applications, but also in other multimodal problems from industry, being a good motif to revive the specialists' interest for the extremum seeking control field. The results obtained here are very promising for both search speed and tracking accuracy performances of the GMPP under different PSCs simulated on the PV array. Thus, the energy efficiency of PV array controlled with the proposed PESC scheme will increase with more than 1.2% in comparison with that obtained with the other MPP algorithms because of better performance shown by this PESC scheme. A 99.6% tracking accuracy is obtained here in comparison with a maximum 98.4% tracking accuracy reported in the literature. Furthermore, 100% hit and high search speed are obtained here for the GMPP localization. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

需量结算用户抄表结算异常情况分析

最大需量的计算是否准确,对于采用最大需量计算基本电费的企业用户来说至关重要。影响最大需量准确性的因素包括最大需量设置周期、抄表例日的调整、最大需量记录装置是否准确等。通过对最大需量计算中产生问题的具体分析、探讨,明确了影响最大需量计算准确性的几种因素,并从管理和技术方面提出相关建议,以期对准确计算最大需量用户的电费提供借鉴。     

Wind Velocity Sensorless Maximum Power Point Tracking Algorithm in Grid-connected Wind Energy Conversion System

This article proposes a wind velocity sensorless hill-climb searching algorithm in the grid-connected field-oriented controlled permanent magnet synchronous generator based wind energy conversion system. The proposed method improves the speed and accuracy of initial tracking. Pseudo-optimum points are used to track the exact optimum points using the power versus speed characteristics of a wind turbine for various wind velocities. This research emphasizes that the pseudo-optimum points using the power versus speed characteristics are always less than and much nearer to the exact optimum points. The small-step forward tracking after pseudo-optimum points improves the accuracy of this algorithm. Moreover, this method improves the tracking speed for various wind velocities. The system used for this research consists of a back-to-back sinusoidal pulse-width modulation converter between the generator and the grid. The performance of the proposed method is analyzed mathematically and verified by simulation using MATLAB/Simulink software (The Mathworks, Natick; Massachusetts, USA).     

高效太阳能充电管理系统设计

提出了一种太阳能电池充电管理系统方案,旨在提高太阳能电池的能量利用率。设计的太阳能充电管理系统以MSP430F2274单片机作为主控制器,通过动态调节数字电位器MAX5401,从而使BQ24650芯片的Vmpptset电压值（也就是太阳能电池的最大功率电压）动态变化。Vmppset动态变化的过程就是最大功率点追踪的过程,整个动态调整的依据是自行设计的改进扰动观察法;同时利用单片机定时器产生的PWM波形来控制MOS管组成的开关,进行能量的分配调度。通过自行设计的太阳能电池模拟器对系统功能进行验证。结果表明,太阳能最大功率追踪效率能够稳定的维持在98%左右;加入动态电源路径管理技术之后使系统的太阳能利用率提高了16%,并且使铅酸电池充放电次数减少。     

基于灰色关联度的风机MPPT控制影响因素分析

鉴于现有研究未明确指出诸多因素对风机最大功率点跟踪控制性能的影响程度及其主导因素,基于灰色关联度理论定量评估了多种相关因素对最大功率点跟踪控制性能的影响程度。以多种影响因素作为子序列,包括空气密度、风速湍流强度、平均风速、风力机转动惯量、半径和最佳叶尖速比,将评估最大功率点跟踪控制性能的平均风能利用率作为主序列,通过灰色关联度分析获取这些因素对平均风能利用率的影响程度。研究结果表明,湍流强度和转动惯量是影响风机最大功率点跟踪控制性能的主导因素,应在风力机结构设计和最大功率点跟踪控制系统优化时重点考虑。     

基于自适应滑模层极值搜索的光伏发电最大功率跟踪方法

保证光伏阵列快速到达最大功率点并且能稳定运行,一直以来是光伏发电研究领域关注的重要问题之一。为此,文中提出了基于参数自适应调整滑模层极值搜索控制的光伏发电系统最大功率跟踪新方法。首先证明了基于滑模极值搜索的光伏发电系统最大功率跟踪控制策略的稳定性;然后提出采用具有更低控制频率及更低控制噪声的滑模层函数代替简单的开关函数。在此基础上,进一步提出了控制参数的自适应调整方法,使得控制系统在具有较好的控制品质的同时,避免了繁琐的人为参数调整。算例证明了所提方法的有效性。     

局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究

光伏阵列在局部阴影条件下,其输出P-V特性曲线将呈现多个功率峰值。为了追踪到全局最大功率点,对局部阴影条件下光伏阵列输出P-V特性曲线进行了深入分析,对各功率极值点对应电压和被遮挡的光伏组件个数及光照强度之间的关系进行了研究。得出了相邻功率极值点对应电压之差的最小值为0.8Uoc(Uoc为单个光伏组件的开路电压)等规律,在这些规律的基础上,提出了一种新的最大功率点跟踪方法,能够快速、准确地跟踪到全局最大功率点。应用MATLAB软件搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

改进3点权位法的光伏电池MPPT控制器的应用研究

针对目前光伏电池最大功率点跟踪算法跟踪效率不高、稳态波动大和易误判等缺点,提出基于改进3点权位法的光伏电池最大功率跟踪算法。根据光伏电池物理模型及其在工程应用领域中的数学模型,在Matlab/Simulink中搭建了光伏电池最大功率跟踪器仿真模型,将传统MPPT算法和3点权位算法进行仿真比较,结果表明改进3点权位法可以快速、稳定、有效地跟踪最大功率。     

计及相量测量单元信息不可观性的强迫功率振荡扰动源定位

强迫功率振荡的扰动源定位是低频振荡诊断与分析中的重要问题。目前,利用相量测量单元(PMU)的数据进行扰动源位置识别已引起了一定的关注,但相关研究成果大多未考虑PMU尚无法完整配置的现状,因而难以在实际电力系统中推广应用。为此,提出了一种计及PMU信息不可观性的强迫功率扰动源定位方法,并从扰动源定位的角度出发,提出了PMU分区配置的基本要求。仿真结果表明,该方法可在PMU信息不可观的情况下准确识别扰动源位置。