基于变步长扰动观察法的MPPT研究与仿真

光伏发电系统的运行为了获得最大的功率输出,需要快速准确地进行最大功率点跟踪。介绍了常用控制方法的优缺点。采用改进的自适应变步长占空比干扰观察法,通过扰动步长的改变来获得更高的响应速度和稳态跟踪精度。仿真结果表明,该算法能有效减小系统在最大功率点的震荡,提高跟踪效率。     

基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制研究

为解决传统扰动观察法无法兼顾最大功率点跟踪速度及稳定性的问题,提出一种改进的扰动观察法。新的控制策略将|d P/d V|作为步长的调整系数,通过步长的不断调整来更好地跟踪最大功率点。利用Matlab/Simulink进行仿真实验,实验结果表明,改进的扰动观察法不仅能够保证最大功率点的跟踪速度,还明显降低了系统在最大功率点的振荡幅度,在一定程度上保证了系统运行的稳定性,避免了能量的过多损失。     

基于状态检测的变步长式扰动观察法在光伏系统最大功率跟踪中的应用

摘要：在经典功率跟踪方法的基础上，提出了一种基于状态检测的变步长扰动观察法。该算法能使系统迅速逼近最大功率点，并显著减弱系统在最大功率点的波动。     

基于模糊控制的光伏阵列MPPT仿真

研究了光伏阵列的非线性功率输出特性,建立了基于Matlab simulink/Power system的光伏阵列仿真模型,对基于模糊控制采用扰动观察法进行光伏发电最大功率点跟踪进行了仿真.     

自适应权重扰动观察法在光伏阵列发电MPPT中的应用

光伏阵列有着非线性输出的特点,外界环境的变化往往导致其不能最大限度地输出电能。为了降低成本,提高光伏发电系统的利用效率,就需要研究控制算法来最大限度地保证系统工作在最大功率点附近。在光伏系统MPPT中,控制周期和扰动步长的选取往往对扰动观察法的跟踪效果有着较大影响。现提出了自适应权重扰动观察法来选定控制周期和扰动步长,结果表明,该方法能降低系统在最大功率点的振荡,有着较好的自适应能力。     

扰动观察法实现太阳能电池最大功率跟踪控制

介绍了一种基于AVR单片机实现太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)控制的硬件电路和软件的精简设计。在设计中提出了采用电压扰动法来实现MPPT控制,并给出了实验结果。实验结果表明,控制器能够准确快速地达到MPPT的目的。     

模糊控制在光伏MPPT控制中的应用

光伏电池输出功率如果不加以控制,将不会以最大功率输出,这样会造成能源的浪费和成本的相对提高。因此,本文以BOOST电路为基础,建立了光伏发电系统直流侧仿真模型,通过采取模糊控制策略,实现了最大功率点跟踪控制.     

基于改进MPPT算法的小型风力发电控制器研究

针对风力发电系统最大功率跟踪问题,提出一种变步长的爬山搜索算法,通过MATLAB/Simulink进行仿真,并采用样机进行了实验验证。仿真和实验结果表明,使用此算法,系统可以快速稳定地追踪最大功率点,并且在外界环境变化尤其是风速变化时可以实现最大功率跟踪,有较强的适应能力。     

基于功率预测的变步长扰动观测法在光伏MPPT中的应用

在分析研究常用的扰动观测法实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)技术的基础上,提出了一种新型的MPPT算法。该算法先利用功率预测法判断扰动的方向,避免误判;然后再通过变步长扰动观测法进行最大功率点的跟踪。该方法具有跟踪速度快、精度高、有效避免了跟踪过程中可能发生的误判问题等优点,可保证系统快速并准确跟踪至最大功率点。利用MATlAB搭建光伏系统MPPT模型,并与传统的变步长扰动观测法相比较。实验结果表明:提出的新方法在跟踪光伏电池最大功率点过程中,保证了跟踪的快速性和控制的精度,且有效改善了振荡和误判问题,进一步降低了功率的损耗,提高了光伏电池的利用率。     

垂直轴永磁直驱风力发电系统MPPT仿真研究

选取分布式中小功率垂直轴风力发电机为应用对象,详细阐述了风力机模型、永磁同步发电机(PMSG)模型、空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术以及基于最佳叶尖速比(TSR)的最大功率跟踪控制(MPPT)原理,给出了基于Matlab/Simulink仿真的垂直轴永磁直驱风力发电系统模型。通过对在稳定风速和动态风速下的仿真结果分析,验证了搭建的风力发电系统能很好的完成最佳转速的调节,实现最大风能捕获,为垂直轴风力发电系统MPPT控制算法的进一步研究构建基础性的平台。     

微型风力机叶片结构优化设计与仿真分析

针对目前风力机对低速风力资源的利用较少,设计了一种适用于低风速的微型风力机叶片。采用Wilson设计方法建立了以叶片形状参数安装角和弦长为设计变量的数学模型,通过Matlab编写程序计算3W风力机叶片参数并对设计变量做线性优化以利于工程加工。在得到参数的基础上基于点的坐标几何变换理论建立叶片三维模型,并利用Fluent仿真,仿真结果表明叶片的功率为2.91W,与设计额定功率相差3%,满足工程误差。通过此方法设计的微型风力机叶片能获得较高的精度,满足工程要求,为实际生产提供数据支撑。     

太阳能水下航行器光伏系统MPPT控制仿真研究

通过光伏电池的简化模型,研究了光伏电池的输出特性,并分析了BUCK斩波电路寻找最大功率点的实现原理.提出了变步长扰动MPPT策略,并在Matlab仿真环境中开发了带有此策略的仿真模型.利用此模型进行计算机仿真,结果表明,太阳能水下航行器光伏系统变步长MPPT控制,能够准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,提高了太阳能电池利用效率.     

8MW风电齿轮箱振动特性仿真分析

为了实现超大型兆瓦级海上风电齿轮箱的新产品的开发,降低产品开发风险与成本,以8MW级风电齿轮箱系统为研究对象,基于ADAMS建立齿轮箱系统刚柔耦合动力学模型,并对其进行仿真和结果分析,研究齿轮箱系统的振动特性。通过对齿轮转速仿真结果分析,验证动力学模型的有效性和可靠性,然后进行了齿轮振动频率分析,确定系统振动产生机理,之后在齿轮箱箱体表面合理布置测点,依据测点振动位移响应,分析箱体振动特点,并依据测点振动加速度响应规律,分析影响箱体振动的主要因素。     

风力发电机故障模拟试验台装置研制

分析并设计了一种新型的风力发电机齿轮箱故障模拟试验台,可以灵活地模拟多种结构类型的风力发电机齿轮箱振动状况,并能方便地对故障进行多种组合模拟。同时采用变频电机和飞轮结构用于模拟实际风机齿轮箱的转矩输入与角速度输入,与实际风况更加接近。通过配置数据采集分析系统,用来对齿轮箱的振动状况进行监测分析。依据正交试验法模拟齿轮故障、轴承故障等实验,对风力发电机齿轮箱故障进行分析研究。     

基于干扰观测法的电动汽车光伏电池MPPT控制算法的建模与仿真

对于太阳能电动汽车而言,最为关键的是太阳能电池。最大功率点跟踪是提高光伏发电效率的关键技术之一,在学术研究以及工程应用中都具有重大的意义。利用MATLAB/Simulink仿真平台,使用Sun Power公司的SPR-305-WHT光伏组件构建电池模型,对干扰观测法最大功率点跟踪方法进行仿真研究和分析,并对最大功率点跟踪方法的研究方向做了合理的展望。     

风力机动态偏航时对风轮气动性能影响的数值模拟研究

本文是对动态偏航风力机输出功率和风轮表面的压力分布进行了研究。以某S翼型风力机叶片为研究对象,采用有限元方法,模拟叶片在额定工况下以10°/s的旋转速度从正对来流风开始顺时针匀速偏转30°。在动态偏航过程中取10°,20°两个偏航角位置时的风轮表面气动力及5°,10°,15°,20°,25°,30°六个偏航角下风轮的输出功率分别进行气动力及输出功率对比,结果发现:同一偏航角下,风力机动态偏航时,三支叶片间存在不平衡气动力;同一偏航角同一叶片相同径向位置,风轮动态偏航时压力面与吸力面的压强差小于风轮静态偏航时压力面与吸力面的压强差。风力机发生动态偏航时,风力机受气动力变化幅度较大,输出功率会较大波动。     

浅析风力发电机叶片关键技术

介绍了大型风力机叶片设计中的关键技术,包括叶片的设计理论、结构形式、材料选择、翼型的选择等,分析了其研究进展,指出其研究方向。     

兆瓦级风力发电机变桨系统动力学仿真

针对风机变桨驱动系统,利用键合图的方法建立状态方程,通过运用Matlab软件对系统进行仿真,得到系统相应的时域响应和频率响应特性.为变桨系统的研究提供了一种计算方法,对于后续的设计和验证也具有指导意义.     

风力机叶轮质量不平衡故障建模及仿真研究

风力机叶轮质量不平衡故障对风力发电机组的安全稳定运行影响很大,传统的基于振动的故障诊断方法需要在风力机上安装大量的传感器,成本较高同时可靠性也较差。近年来,已有学者采用基于电信号的故障诊断方法对该故障进行试验研究,但未对该诊断方法进行理论上解释。在对该故障机理进行简要阐述后,在理论上推导该故障对风力机电功率造成的影响,利用Simulink建立在该故障状态下包含叶轮、传动链与发电机的风力机模型,仿真得到该故障条件下的电功率信号,频谱分析的结果显示其包含叶轮旋转的一倍频分量,且随着不平衡质量的增大而增大,与德国ISET研究所等试验研究的结果相符,仿真的结果从定量的角度表现该故障的严重程度,该方法可应用到故障诊断系统中用以确定不平衡质量的大小。     

兆瓦级风机偏航系统仿真分析与优化

偏航控制系统的作用就是保持机舱与风向一致,使风力发电机尽可能多地获取风能。针对风向的频繁变化,编写了一种自动偏航控制程序。在此基础上,对兆瓦级玻璃钢风力机叶片在风力、重力和离心力的耦合作用下的静力学进行仿真分析。通过对叶片额定风况下的静力学分析,不仅检验了叶片正常运行时的安全性,而且为后续的疲劳寿命分析提供疲劳载荷依据。根据Miner线性累积损伤法则的玻璃钢叶片疲劳寿命估计方法,实现对风机叶片疲劳寿命的计算。以仿真结果为依据,进行铺层优化设计,降低了叶片应力,提高了使用寿命。