基于SOH及离线数据分段矫正的锂电池SOC估计

锂离子动力电池在电动车辆上应用时,受工况、环境等随机因素影响,SOC具有很强的时变非线性,对电动车辆动力电池SOC估计进行研究具有理论意义和应用价值。安时积分法是目前工程中常用的SOC估计方法,在应用过程中存在的难点是积分过程中累积误差的消除。首先利用电池健康状态估算出电池当前时刻的实际可用容量,作为安时积分法中的除数项,对SOC估计值进行矫正;其次,利用离线数据对安时积分法中的累积误差进行分段消除。仿真结果表明,所提方法比传统的安时积分法具有更高的精度,能够较好地消除累积误差。     

基于差异演化算法的高速储能飞轮形状优化设计

采用差异演化算法对高速储能飞轮的形状进行优化,以实现储能飞轮具有最大的质量能量密度,并且以在高速旋转的状态下满足强度要求为设计目标。针对差异演化算法进化速度依赖种群个体差异的特点,提出权重因子随种群聚集度变化而变化的策略,并增加混沌变异操作,以提高算法跳出局部最优的能力。构建了仿真优化程序,通过Visual C++6.0调用通用有限元软件ANSYS来计算飞轮的应力分布。通过优化计算得到了满足强度要求的质量能量密度最大的飞轮形状,与同质量的圆盘飞轮相比,转动惯量提高了28.39%。     

三电平并网逆变器恒定开关频率的模型预测控制

传统的有限控制集模型预测控制存在开关频率不固定的缺点,这给并网逆变器输出滤波器的设计带来了很大的困难。针对这个问题,提出了一种三电平并网逆变器恒定开关频率的模型预测控制策略。该控制策略将预测最优开关序列控制用于三电平并网逆变器中,并对其寻优方式进行改进。改进的方式是通过找出使目标函数最小的中心矢量来对最优开关序列所在的小扇区进行定位。仿真和实验结果表明,所提控制策略不仅能够在实现定频控制的基础上有效减少计算量,而且具有良好的静态和动态性能。     

反激高频变压器的改进面积乘积设计方法

传统变压器设计方法面积乘积法适用于工频正弦波铁心变压器,将其应用于反激高频变压器计算结果误差较大,这会导致设计的变压器性能变差。此处根据反激开关电源工作原理,改进了传统面积乘积法。计算结果表明,相比于传统面积乘积法,改进方法计算结果更加符合工程实际。实验结果表明,基于改进面积乘积法设计的反激高频变压器的电压调整率小于0.25%,负载调整率小于0.25%,纹波系数小于1%。理论计算和实验均证明了改进面积乘积法的正确性。     

电动汽车复合能源系统设计

为解决燃油汽车带来的环境、能源等负面问题,推进新能源在汽车领域的应用逐渐成为人们关注的焦点。文中基于太阳能电池、超级电容和蓄电池3种能量源,对电动汽车复合能源系统进行了研究。针对各能量源的特性设计了基于Boost电路的最大功率点跟踪控制器以及连接超级电容与直流总线的电流双象限DC/DC变换器,并通过MATLAB仿真工具箱对其进行了仿真,进而确定了电路参数。同时,基于电流约束设计了系统的总体控制策略,并进行了相关测试。实验结果表明,复合能源系统可对太阳能电池进行最大功率点跟踪,而且巧妙融合了超级电容的高比功率以及蓄电池高比能量的特点,有效缩短了蓄电池大电流放电的时间,改善了电动汽车启动及加速时的性能。     

基于多智能体的分布式发电系统协调优化

本文采用评价体系的动态合同协议, 解决分布式发电系统的运行优化问题. 根据分布式发电系统的结构特点, 建立了一种分布协调的Multi-Agent体系. 将各基本可再生发电单元作为电源Agent, 能量管理系统看作是管理协调Agent. 同一地域内的电源Agent组成一个Agent域, 由管理协调Agent对域内各电源Agent电源登记管理. 各Agent域聚集成一个分布式的网络结构. 在此网络结构中, 采用评价体系的动态合同网协议进行协调发电以简化投标过程, 以减少通信量, 提高系统的优化效率. 管理协调Agent作为招标方, 各电源机组作为投标方并按照偷懒原则进行投标. 最后对一个小型的分布式发电系统进行仿真实验, 验证了所提出方案的可行性, 并保证了分布式发电系统的电能质量和可靠供电.     

风光互补独立供电系统的优化设计

在设计风光互补独立供电系统时,系统中需要优化的不仅有光伏电池和蓄电池的容量,还应该有风力发电机种类和容量以及光伏电池的倾角。优化目标为系统安装成本,约束条件为供电可靠性,其指标负载缺电率LP- SP需经仿真运行得到。本问题属于非线性整数规划,也是一个NP-hard问题。用包含精英策略的遗传算法优化,以自适应罚函数法处理约束。计算和验证表明本文采用的算法收敛,能同时优化风力发电机类型和容量、光伏电池的容量和倾角以及蓄电池的容量,并且计算效率高。     

小波分析应用于风力发电预测控制系统中的风速预测

一般风速预测是以全风速预测,但是全风速高频部分的三次方变化幅值大,为了取得好的控制效果和避免控制器高频率的动作,利用小波多分辨分析对风速进行高低频分解提取出低频平缓信号.对平缓后的数据进行时间序列预测并与原始风速信号预测小波分解的结果进行对比分析,两信号误差很小,可以利用小波分析用于预测控制中的风速预测.     

基于模糊自适应PID控制的铅酸蓄电池充电系统仿真

采用基于模糊自适应PID控制的方法,对铅酸蓄电池充电系统的电压环和电流环分别进行控制,解决了非线性时变充电系统信号量不能定量表示及评价指标不能确定的问题。在Matlab/Simulink仿真平台下,对电压环控制系统和电流环控制系统分别进行了模糊自适应PID控制仿真,并与常规PID控制系统作了对比分析。仿真和对比分析结果表明,加入了模糊自适应PID控制的系统具有良好的动态响应性能和稳定性。     

一种新型光伏发电系统最大功率跟踪算法

光伏发电系统的功率输出呈非线性,为有效利用太阳能,对光伏发电进行最大功率追踪显得尤为重要。论述了光伏发电系统输出特性和最大功率跟踪的原理,并提出一种改进的新型最大功率点追踪控制算法,即3段变步长爬山法。通过与自适应爬山法的对比实验表明,这种算法控制特性良好,能快速稳定跟踪太阳能的最大功率点,提高能量转换效率。