自适应变步长最大风能捕获算法

风能具有随机性、不稳定性的特点,为了提高风力发电系统中风能的利用效率,在比较各种最大风能捕获算法的基础上,分析了爬山搜索法和叶尖速比法的不足,提出了自适应变步长搜索算法来捕获最大风能.通过改进爬山搜索法的变步长策略,明显加快了搜索速度,通过引入初始估计叶尖速比值,大大缩小了搜索范围.该算法不需要实时检测准确风速,不依赖风力机最佳功率曲线,有效地降低了成本,提高风力发电的效率.文中重点分析了算法的自适应性和变步长策略,仿真结果表明,该算法能够使风力机更快速到达最大功率点,动态响应快,收敛性好.     

双馈风力发电机的最大风能追踪技术研究

如何提高风能的利用率,实现最大功率点追踪(MPPT)成为世界各国研究的热点。变速恒频(VSCF)双馈风力发电机作为当前风力发电的主流机型,对其MPPT研究更具有较强的现实意义。通过对风力机运行特性的分析,结合目前的MPPT控制方式,提出将模糊控制与改进的变步长扰动法结合来实现MPPT,并通过MATLAB仿真验证该策略的有效性及稳定性。     

变速风力发电机最大风能捕获非线性控制

以实现变速风力发电机最大风能捕获为目标,结合其机械惯量大和传动轴柔性的特点,提出一种由内外环两层结构组成的非线性控制策略,在提高风能捕获效率的同时降低机械瞬态负载.内环为稳定转速控制器.外环由叶尖速比反馈补偿器、转子转速预设定模型和转速设定平滑模块组成.通过对外环到内环设定转速进行平滑处理,减小了风速剧烈变化对设定转速...     

基于改进爬山法的最大风能捕获方法研究

研究了一种改进的爬山搜索法,该算法能够根据上一步高度差信息自适应的调整步长,能够提高搜索速度和准确度,克服了爬山搜索法容易陷入局部最优的缺点。对风力发电系统进行了建模和仿真,仿真实验表明,当风速变化时,算法能够捕获最大风能的方向,进而更好地利用风能发电。     

永磁同步发电机风能转换系统滑模控制仿真

针对由于风速的随机波动性而使基于线性定常控制器的风能转换系统稳定性较差的问题,提出了一种基于滑模控制的永磁同步发电机风能转换系统的设计方案;分析了该系统中风力机模型、传动装置模型和永磁同步发电机模型的建立原理,介绍了滑模控制策略的具体实现。仿真结果表明,该系统具有较好的速度跟踪特性,实现了最大风能捕获。     

带有速度观测器的风力发电系统风能捕获控制

为了最大化捕获风能和省去安装机械传感器的花费,提出了基于直接转矩控制理论框架的速度观测器风能捕获控制策略。这个策略能有效克服系统参数变化和风速波动不确定性的影响,实现风速跟踪控制。以2 MW直驱永磁风力发电机组作为研究对象,进行了仿真实验研究。结果表明,提出的控制策略可以实现快速风速跟踪和准确地估计转速,且对于风速变化的未知干扰具有较强的鲁棒性。     

基于BDFWG降阶模型的最大风能捕获

无刷双馈风力发电系统是一个多时间尺度高维教系统,根据无刷双馈电机的多时间尺度特征,可以得到无刷双馈风力发电系统三种不同的数学模型,即原模型、五阶模型和一阶模型,并且降阶模型与原模型具有一致稳定性.本文根据最大风能捕获原理,利用无刷双馈风力发电系统一阶模型,推导出一种实用型最大风能捕获控制算法.该算法建立在无刷双馈电机降阶模型基础上,与以往控制算法相比,明晰易懂、计算量小、便于操作,是一种实用型的控制算法.     

绕线式异步风力发电机的最大风能追踪控制

以双PWM交流励磁电源控制的绕线式异步风力发电机系统为对象,研究了有功功率和无功功率的确定原则和计算方法,进而研究了双馈异步电机的功率解耦控制。给出变速恒频风力发电机最大风能追踪的控制策略,仿真研究表明基于电网电压定向的矢量控制策略,通过转子侧变换器和双馈电机之间的数学模型,能够有效地实现最大风能追踪。提高风电机组的运行和运行效率。     

基于MRAS的直驱型永磁风力发电机控制

在直驱式永磁风电系统中速度传感器安装困难,无速度传感器控制是必要选择.将用于永磁电动机速度观测的模型参考自适应方法移植到发电系统,为了克服直流偏置和积分初值累积以及定子电阻变化导致磁链观测误差较大的问题,提出一种参考模型电压的修正方法,利用理想的电流模型修正电压模型的磁通观察器.并利用小信号模型分析系统的动态性能、算法精度和参数变化的影响.该系统能够适应风速变化和间歇性等特点,准确地估测转子位置,具有实现简单、系统鲁棒性强,动态响应快的优点.仿真和实验结果验证了该方案的正确性和有效性.     

基于滑模的直驱型永磁风力发电机控制

针对安装速度传感器给直驱型永磁风力发电系统带来的可靠性降低、成本增加等缺陷,采用无速度传感器的方法对发电机的转子角度和位置进行估测.结合滑模观测器对电机参数和测量的鲁棒性强以及转子磁链定向的矢量控制能够实现dq轴的解耦控制的优点,建立了基于滑模观测器的直驱型永磁风力发电机的无速度传感器控制系统模型.该系统不仅能够精确地获得转子转速和相位信息,实现高性能的矢量控制,而且能够实现有功、无功功率的独立调节.为了解决传统滑模观测器不连续的砰-砰控制产生的高频抖动,引入了连续的饱和函数.2 MW直驱型永磁风力发电机控制系统仿真验证了该方案的可行性,7.5 KW模拟系统实验结果进一步表明系统具有良好的动静态性能.     

基于克隆选择算法的光伏最大功率点跟踪控制

研究太阳能电池提高光电转换率问题,由于光伏发电系统中最大功率点难以实时跟踪,使光伏阵列输出功率达不到要求。为此提出采用克隆选择算法进行优化控制。根据光伏电池等效电路模型在SIMULINK中建立仿真模型进行特性分析,并编写克隆选择算法。通过在算法进化过程中合理地选取种群规模、克隆规模和变异率等参数,从而保证算法以最佳的搜索轨迹达到最优解。通过对算法有效性的验证,仿真结果表明:在温度、光强变化情况下,能实时跟踪到最大功率点,提高系统的鲁棒性和发电效率。     

基于LabVIEW的风力机最大功率点跟踪仿真研究

基于风力机的发电效率因环境风速变化而改变,本文选用LabVIEW为仿真平台建立风力机最大功率点的追踪系统。首先根据风力机的风能捕获输出功率公式,在LabVIEW平台上搭建了风力机系统模块、风力机控制模块、风轮转速调节模块、风速变化判断模块等。为了弥补传统扰动法存在的追踪精度等问题,利用变步长的扰动观测法对输出功率进行最大功率点追踪,使风力机的输出功率保持在最大输出功率。实验结果表明该系统在不同的仿真风速环境下,能有效的追踪风力机最大输出功率点。     

涡轮风力发电机组监控系统

介绍涡轮风力发电机监控系统的总体方案及系统任务,阐述现地控制单元、中心监控单元的设计以及单元结构组成,并说明主控制器分别与智能电力测控仪和中心监控单元的通信方式及传输结构。     

基于RBF-BP神经网络的光伏MPPT研究

针对光伏电池的输出特性受光照强度、温度等因素的影响而具有的非线性特性的问题,为了提高光伏发电系统的发电效率必须对其输出功率进行追踪,并且为了克服MPP追踪过程中收敛速度慢和精度低的缺点,提出了一种RBF-BP组合神经网络对光伏阵列最大功率点追踪的算法。首先通过对光伏电池输出特性的研究,确定了温度和光照强度是影响光伏电池最大功率点输出的主要因素。然后考虑这两个因素作为RBF-BP组合神经网络的输入来设计光伏阵列最大功率点追踪系统。最后,利用Matlab建立该系统的仿真模型,并进行仿真研究与分析。仿真结果表明,该系统具有最大功率点追踪的精度高,响应速度快等优点。从而有效地实现了对光伏最大功率点的追踪,提高了光伏发电系统的发电效率。     

新型双馈风力发电机有功功率平滑控制策略研究

针对由于风能的不确定性、风力发电机的大惯性以及风力发电系统的响应延迟性等造成的风力发电机输出有功功率在一定范围内有波动的问题,提出了一种新型双馈风力发电机有功功率平滑控制策略。该控制策略在全风速范围内采用变浆与变速协调控制策略,并在其基础上增加了一个有功功率误差控制环节,将转子电压辅助控制指令值作为反馈量加入原来的转子电压控制指令值,通过控制SPWM脉冲发生器来实现风力发电机定子输出有功功率的平滑控制。Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统有功功率控制策略相比,该新型有功功率平滑控制策略有效抑制了双馈风力发电机输出有功功率的波动。     

微生物燃料电池最大功率点跟踪方法综述

微生物燃料电池作为一种新型可持续发展的清洁能源得到广泛关注。因其本身固有特性的限制,微生物燃料电池产生的电能具有电压低、功率低、不稳定等缺点。通过微生物燃料电池的最大功率点跟踪控制,可以寻找微生物燃料电池的最大功率点,最大化提升其产电性能。对适用于微生物燃料电池的主要的最大功率点跟踪方法进行简要概括,重点对扰动观测算法、增量电导算法、电压调节法等方法的优缺点进行总结讨论,并对未来的进一步发展提出一些意见和看法。     

基于太阳光照模型的最大功率点跟踪算法

根据实际单体光伏电池特性和电气参数,提出一种利用MATLAB中曲线拟合工具箱结合光照强度数据模拟光照强度变化的方法,该仿真模型能够准确地反映光照强度变化情况;文章主要对某地春季一天实际光照强度变化数据进行分析,建立了全天光强时间模型;并依据此模型绘制了短时间内光照发生突变时的功率时间曲线;同时分析并利用工程上四种常用的最大功率点跟踪方法对发生跳变时的曲线进行了matlab仿真跟踪试验,比较了在局部光照变化阶段和不同步长时各种跟踪方法的跟踪效果;仿真结果表明,在该光照模型下可以很好地实现各种方法的最大功率点跟踪但跟踪效果有所差异。     

基于双PWM变换器的开关磁阻风力发电系统研究

为实现开关磁阻（SRG）风力发电系统中能量在电网与电机之间的双向流动,提出T一种基于双脉宽调制（PWM）变换器的控制方案。机侧变换器进行矢量控制,调节定子有功、无功功率;网侧变换器控制直流母线电压的稳定,调爷网侧功率因数。分析了双PWM变换器的数学模型,并在其d—q轴数学模型的基础上研究r网侧变换器的控制策略,讨论了通过电网电压定向矢量控制实现交流侧功率因数和直流母线电压控制的方法,并利用空间矢量调制方式（SVPWM）对网侧变换器进行控制。基于E述方案建立了SRG系统仿真模型,仿真结果表明,基于电网电压定向的双PWM变换器矢量控制策略能使SRG系统得到快速动态响应并实现高功率因数输出,从而满足变速恒频（VSCF）发电系统的要求。     

一种实现风力机MPPT控制的加速最优转矩法

最优转矩法因其所需测量状态较少、易于实现的特点,被广泛应用于风力机的最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)控制. 传统的最优转矩法只考虑系统的稳态工作点,依靠系统本身的特性进行转速调节,在一定程度上限制了转速调节速度. 本文使用滑模变结构控制的思想,在最优转矩法的基础上设计得到 一种变结构控制器,增大了转速跟踪过程中的不平衡转矩,缩短了系统的调节时间. 仿真结果表明本文提出的改进方法可以获得良好的转速跟踪效果,从而提高风力机的风能捕获效率.     

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析

该文根据光伏电池的工程数学模型,提出一种利用MATLAB软件包中的Simulation模块直接模拟光伏电池工作状况的方法,该仿真模型能准确反映光伏电池的输出特性,而且参数调节方便。文章主要对不同负载、模型内部参数变化和日照强度变化条件下光伏电池输出的特性进行了研究,得到了光伏电池输出特性变化的一般规律。数据分析结果表明,光伏电池的输出特性呈非线性。光伏电池输出功率随外部环境或内部参数的变化而发生改变,其最大值只在满足特定条件下的某一点才可能出现。基于导纳增量法,利用BOOSTDC／DC变换电路实现了光伏电池输出的最大功率跟踪,其控制算法用S函数编程实现。