一种光伏发电系统的柔性功率输出控制策略北大核心CSCD

从功率供需平衡角度出发,深入研究了基于有功备用的光伏发电系统稳定运行控制策略,提出一种光伏发电系统柔性功率点跟踪(FPPT)控制策略。当光伏阵列输出功率发生波动时,按照负荷或调度功率需求进行功率匹配,使光伏阵列始终运行在稳定区域,改善无储能光伏虚拟同步发电机运行特性。基于RT-LAB实时仿真实验平台搭建了两级式光伏发电系统模型,DC/DC控制环节采用文章所提出的FPPT控制策略,DC/AC环节采用经典的VSG控制策略,实时仿真实验结果验证了所提出控制方法的正确性与有效性。     

光伏系统中变步长最大功率跟踪算法研究

在利用Matlab-Simulink软件结合组件工程模型建立的系统仿真模型基础上,首先仿真分析了各种因素对系统输出特性的影响,为了克服传统算法定步长跟踪带来的不利影响,提出了一种变步长跟踪算法,并对其进行了仿真验证.     

光伏系统变步长最大功率跟踪策略仿真研究

利用Matlab/Simulink和组件工程模型建立了光伏发电系统仿真模型.在分析了传统的扰动观测法跟踪原理的基础上,提出了一种变步长跟踪算法,以求克服传统算法中定步长跟踪带来的不利影响,并对其有效性进行了仿真验证.     

并网中小型风电系统最大功率跟踪控制

针对目前中小型风力发电系统发电效率低,提出了一种新型拓扑结构,即机侧采用三相PWM整流器,网侧采用单相PWM逆变器。在对永磁同步发电机数学模型和风力机最佳输出功率进行分析的基础上,采用转子磁链定向控制技术,实现对发电机输出的有功功率的控制,进而实现对风力发电机最大功率的跟踪控制;同时,在单相系统中引入"虚拟电路",使网侧单相变流电路参数可以转化到旋转坐标系下,实现无静差控制。通过仿真试验验证了控制策略的可行性。     

基于虚拟阻尼前馈的VSG储能系统功率调频解耦控制策略

储能系统(Energy Storage System,ESS)作为柔性负荷,可实现对风电、光伏等削峰填谷而逐渐成为研究热点。文章研究了虚拟同步发电机控制(Virtual Synchronous Generator,VSG)在储能系统中的应用,提出了一种虚拟阻尼前馈的VSG控制结构,在不影响VSG阻尼特性的前提下,精准实现了储能系统的一次调频特性。最后,仿真结果证明了所提策略的可行性。     

基于最大电功率跟踪的风力发电系统幂指数趋近滑模控制

文章考虑机组转轴摩擦损耗和发电机本体的电损耗,从减小发电功率损耗、提高整机风电转换效率出发,设计了一种基于MPPT原理下的最大电功率点跟踪(MEPT)控制策略,该策略在考虑转轴摩擦损耗和发电机绕组损耗基础上,推导出发电机最大电功率跟踪输出控制模型方程。采用转矩跟踪型MPPT控制策略,利用动态滑模控制原理,设计了基于幂指数趋近律的风电系统MEPT滑模功率控制器。控制律引入输入变量的积分,在时间上形成滑模控制的动态连续性,抑制了MEPT功率跟踪的抖振,增强了控制精度、平滑性与鲁棒性。通过静、动态多种风况的Matlab仿真实验,验证了MEPT控制的正确性。     

基于电压闭环滑模控制的变步长电导增量法MPPT策略

光伏发电最大功率点跟踪技术具有广泛的应用需求。文章设计了一种基于电压闭环滑模控制的变步长电导增量法,该方法的外环采用变步长电导增量法来实现最大功率点的准确跟踪;该方法的内环采用滑模算法来实现电压的控制,并通过改进的指数趋近律来改善电压控制的动态品质。分析结果表明,相比于电压闭环PI控制方法,基于电压闭环滑模控制的变步长电导增量法具有更优的动态和稳态性能。     

基于拟合反演滑模方法的光伏系统MPPT控制

该文提出一种基于拟合优化的反演滑模控制的混合MPPT方案。该方案首先根据光伏发电系统的P-V特征曲线,使用3次插值函数来拟合最大功率点处的参考电压,然后基于参考电压以及反演滑模控制原理,设计相应的控制器并通过PWM调制控制占空比,使之在不同的环境条件下能迅速有效跟踪最大功率点。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证所提出优化方案的有效性,并与其他经典方法进行对比分析。结果显示,该方法跟踪速度快、稳态功率波动小,跟踪性能优异。     

基于二阶滑膜-PID控制的风力发电机最大功率跟踪策略研究

针对风电机组最大功率跟踪(MPPT)及其控制过程稳定性需求,该文提出一种二阶滑膜-PID(PSOSMC)最大功率跟踪控制策略.为了实现对发电机转矩的稳定控制,通过结合二阶滑膜控制策略与PID控制,由比例积分导数(PID)构建滑模面进而推导出转矩控制律,建立基于PID滑模面的二阶滑膜控制系统模型,并利用Lyapunov稳...     

基于DSP控制的光伏并网逆变器最大功率的跟踪问题

在对太阳电池的等效电路及特性曲线分析的基础上．提出了最大功率点的跟踪（MPPT）方法，设计了一套基于DSP（TMS320F240）控制能实现最大功率跟踪的光伏并网逆变器，通过实际测试发现原有逆变器设计在跟踪最大功率点时存在运行不稳定的问题，经过分析提出了改进方案，实验证明改进后的逆变器运行更加稳定。     

有源电力滤波器神经终端滑模控制

以电力电子装备为接口的高渗透率可再生能源并网已成为未来配电网的显著特性。可再生能源具有随机性和间歇性,作为其并网接口的电力电子装备也会导致电能质量恶化等问题。为提高电能质量,该文提出一种有源电力滤波器神经终端滑模控制方法。首先,结合分数阶思想和滑模控制理论设计一种分数阶终端滑模控制器,以保证误差有限时间收敛,并引入边界层技术降低抖振。然后,利用自组织模糊神经网络构造一种无模型控制方案以更好地应对各种不确定因素。所设计的自组织模糊神经网络控制器用于学习分数阶终端滑模控制器,不仅从根源上解决抖振问题,而且可继承原控制器的有限时间收敛性能,并满足李雅普诺夫理论框架下的稳定控制性能。仿真与实验结果表明：所提出的控制方法能有效解决可再生能源发电系统中的谐波问题。     

无刷双馈风力发电机滑模功率解耦控制

首次采用现代控制理论中的滑模变结构方法研究了无刷双馈发电机(BDFM)运行时有功功率与无功功率的解耦控制,在状态方程的基础上,应用Lyapunov函数求得了有功功率与无功功率的滑模控制律,并在Matlab/Simu-link基础上建立了系统的仿真模型。仿真结果表明,滑模变结构控制能够有效的实现有功功率与无功功率的解耦控制,并实现了风能的最大功率捕获,证明了该控制策略的有效性。     

基于转速估计的PMSM分数阶积分滑模控制

针对永磁同步电机(PMSM)运行过程中内部参数变化和外部负载扰动影响控制性能的问题,采用基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制(FOISMC)策略。基于FOISMC技术,设计基于新型趋近律的分数阶积分滑模转速调节器,给出能保证系统全局鲁棒性的全程积分滑模面设计方法。基于分数阶理论和滑模控制理论构造分数阶滑模观测器,以实现对速度和转子位置角的高精度估计。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

比例积分型线性超螺旋算法滑模观测器的感应电机无传感器控制

在无速度传感器感应电机调速系统中,针对滑模观测器存在滑模抖振与观测精度间的平衡问题,设计一种强鲁棒性的比例积分型线性超螺旋算法滑模观测器。首先,利用李雅普诺夫理论证明线性超螺旋算法的稳定性。然后,通过设计转子磁链观测器的中间变量,建立基于定子电流误差项的比例积分滑模面,构造出新的滑模磁链观测器。仿真与实验表明,该观测器有效抑制了滑模抖振,提升了电机的磁链观测与抗扰动能力,在电机运行时有较高的观测精度,提高了系统的动稳态性能。     

基于扰动观测的漂浮式海上风力机主动滑模结构控制研究

针对漂浮式海上风力机主动结构控制问题,提出一种基于扰动观测的主动滑模控制方法,并应用风力机仿真工具FAST验证所提方法的有效性。在扰动二阶导数有界的前提下,理论证明观测器的稳定性和估计误差的有界性,从而有效估计匹配扰动和非匹配扰动。理论证明一类积分型滑模面的有限时间收敛性和闭环系统稳定性。基于FAST的仿真表明：所提出的主动调谐质量阻尼器（TMD）控制方法与最优被动TMD相比,主动TMD系统的漂浮平台俯仰角度和塔顶位移的均方根值可分别降低11.88%和13.56%,有效提升了风力机承受风浪载荷的能力。     

基于自适应非奇异智能终端滑模观测器的风力机载荷增广预测控制

为有效降低风力机在高风速运行时的不平衡载荷,提出一种基于自适应非奇异智能终端滑模观测器的载荷增广预测控制策略。首先,针对模型不匹配导致的模型预测控制性能下降的问题,将指令跟踪误差与系统状态的变化量增广为状态向量,设计增广预测模型以消除稳态跟踪误差;其次,设计自适应非奇异终端滑模观测器对系统状态进行估计,以提高控制系统的可靠性;然后,设计多目标变速灰狼优化算法同时对控制器和观测器参数寻优;最后,基于Simulink仿真平台验证了所提控制策略的有效性。结果表明,所提控制策略可有效消除稳态误差,缩短调节时间并提高控制性能。     

改进幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器复杂动力学行为研究

以改进幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器为例：首先,运用频闪映射理论建立数学离散模型;其次,采用频闪图和频谱图观察到系统工作在不同控制参数k1和k2作用下的非线性动力学行为;再次,运用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析,研究的结论与频闪图及频谱图的分析完全一致;最后,研究发现输入电压E、负载电感L与电阻R等外部电路参数的变化,对系统的稳定性能有重要的影响。     

一种基于VSG技术的混合微电网控制策略

针对混合微电网易受负荷和电源波动影响的问题,提出一种基于虚拟同步发电机技术的混合微电网控制策略,增强混合微电网的惯性能够平抑频率和电压突变,同时,联络换流器(interfacing converter,IC)根据2个子网的需要进行功率交换.建立IC控制的小信号模型,推导负荷及电源变化与传输功率之间的传递函数.分析系统的...     

基于磁流体发电机的波浪能最大功率追踪策略研究

为了提高某给定海试样机的波能转换效率,提出一种组合控制策略：采用爬山法确定最优参考电流,模型预测控制算法决定MOSFET开关管的关断跟随最优参考电流。当波高降低时,如果直接采用爬山法确定最优参考电流,扰动方向会判断错误,因此加入平均功率减小阈值的判断。仿真结果表明,改进后的爬山法无论波高上升还是下降都能正确判定扰动方向,能够随波高的任意变化自适应调整Boost电路的等效负载,使磁流体波浪发电机得以输出最大功率。最后,搭建硬件电路,利用直流电压源模拟磁流体波浪发电机,通过实验验证控制策略的有效性。