潮流发电最大功率跟踪发电机失速问题研究

在研究实现潮流发电最大功率跟踪算法时,发现发电机存在失速问题。为了解决这个问题,本文提出在最大功率跟踪算法中增加一个电压闭环,通过增加电压闭环来控制转速,从而达到潮流发电最大功率跟踪发电机不失速的目标。     

直驱式永磁同步风力发电机稳态模型与最大功率跟踪控制

针对直驱式永磁同步风力发电系统最大功率点跟踪问题,通过风力机、永磁同步发电机、三相不控整流桥、DC-DC变换器等的等效电路分析,建立了系统的稳态数学模型,推导出交流侧电功率的计算、最大功率点的捕获与直流电压等的相关计算公式,进而采用功率信号反馈(PSF)算法实现最大功率点跟踪(MPPT)控制,然后在Matlab/Sim...     

基于最低损耗下无刷双馈电机的最大风能跟踪

风力发电系统存在的损耗问题,将直接影响传统功率反馈控制对发电机的最大功率给定,以及机组运行的效率。该文基于无刷双馈风力发电系统,在功率解耦控制的基础上,通过对发电机运行的稳态等效电路和最大风能跟踪机理的分析研究,提出最优功率给定计算模型的最大风能跟踪控制策略,该方法通过计算参考功率的取值,给定无刷双馈发电机最优无功,保证风电系统在输出最大功率的同时降低系统自身损耗,实现风能利用率的最大化。通过构建无刷双馈风力发电系统的仿真模型,将文中方法与传统功率反馈控制相比较,仿真结果表明该策略的可行性和有效性。     

基于直线近似和扰动观察的MPPT算法研究

针对光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)问题,基于光伏电池的等效电路,分别建立最大功率点电压与光伏电池温度和日照强度之间的近似直线模型,提出一种直线近似法和扰动观察法相结合的新型MPPT算法。该算法通过采集的光伏电池温度和日照强度确定近似直线模型的最大功率点电压,进而使光伏电池调整到最大功率点附近,再通过小步长的扰动观察法精确跟踪到光伏电池的最大功率点。仿真测试结果验证了该算法能准确估算最大功率点电压,并能快速、高效地跟踪到光伏电池最大功率点。     

电力系统功率分配的解析模型和算法

基于顺流分配矩阵提出一种有效快速的潮流跟踪解析模型及求解算法,并给出顺流分配矩阵、发电机出力矩阵和负荷矩阵等的构造方法及其相互间的关系,以此计算潮流跟踪分配系数矩阵,即可建立发电机对负荷分配的解析模型及求解算法.该模型直接解析表达了发电机出力与负荷功率间的解析关系,且可给出发电机对线路的功率分配关系.文中用定理证明了算法的正确性,保证了算法的可行性.该模型不需任何分摊原则,如：比例分摊原则等,而是通过矩阵分析直接得到解析模型.应用IEEE-14、IEEE-RTS系统及改变的IEEE-14环流系统证实了算法的有效性和正确性;同时,算例还证实了文中方法可用于无环流网络和环流网络,拓展了算法的应用范围.     

结合叶尖速比法与三点比较法的风力发电机最大功率点跟踪控制策略研究

为进一步提高风力发电机最大功率点追踪的稳定性与精确性,提出将最佳叶尖速比法与三点比较法相结合的改进算法对风机的最大功率点进行跟踪。当风速波动较大时,采用叶尖速比法对最大功率点进行快速跟踪;在接近最大功率附近切换到三点比较法,实现稳定精确地最大功率点跟踪。以双馈风力发电机为例,在Matlab中建立风力发电机仿真模型,在风速随机变化的条件下,分别应用叶尖速比法、三点比较法以及两种方法结合的改进算法进行仿真。仿真结果表明,无论是从精确性还是稳定性上来说,所提改进算法都具有明显的优势。     

电流互感器取电的最大功率点跟踪控制算法的研究

本文根据电流互感器的工作原理,建立和分析了电流互感器的感应电源的等效电路模型。论证了电流互感器的输出功率与输出电压、磁化电流及副边负载等的关系。推导出电流互感器的功率传输特性方程。在此基础上提出了基于Boost调节电路的最大功率点(MPPT)算法,实现对电流互感取电系统最大功率点跟踪。并基于Matlab/Simulink仿真软件平面对控制算法进行了仿真,最终测试表明电流互感器取电电源在70~500A的电流范围内能实现功率的最大输出。     

基于有向通路的潮流跟踪新方法

文中给出了潮流跟踪的一种新方法。该方法以交流潮流的计算结果为基础,利用图论理论确定每个发电机节点到负荷节点的有向通路,应用比例分配原则,经过简单的计算即可得到输电线路的功率组成和发电机与负荷间实际功率的输送关系,证明了两个定理：按比例分配原则,用有向通路算法进行潮流跟踪计算时,任一发电机对所有负荷的贡献总额等于该发电机的出力;任一负荷对所有发电机的汲取总额等于该负荷功率,保证了算法的可行性和正确性,谈及了潮流跟踪在电力的市场和充裕度计算中的潜在应用,文中用IEEE 14点节系统和国内考核题型II等系统证实了该方法的有效性和实用性。     

傅氏分析反步法直驱型海浪发电系统功率优化控制

为研究波浪发电系统最大波浪能捕获问题,根据浮子的水动力方程和永磁同步直线电机的状态方程,建立了振荡浮子直驱式波浪发电系统的数学模型。提出等效电路图法模拟浮子的水动力模型。针对随机海浪波,采用傅里叶分析法将波浪发电系统分解为多个频率的正弦子系统,分别构造最大功率传输条件实现最大波浪能捕获,优化了传统的控制方法。采用反步法设计控制律,构造Lyapunov函数跟踪发电机状态。仿真结果表明,采用反步法可实现发电机状态的紧密跟踪。在随机波的条件下,所提傅氏分析法对传统算法的优化效果明显,提高了波能转换效率,结合反步法控制发电机可实现最大波浪能捕获,具有一定的实用性。     

永磁直驱风电系统改进MPPT控制方法的研究

文章提出了一种用于永磁直驱风力发电系统的改进的最大功率追踪算法(MPPT),研究了发电机转速和DC-DC环节上功率开关器件占空比之间的关系,结合发电机输出功率的符号函数,实现了通过占空比调节以达到最大功率跟踪的目的。并对此算法进行了数学求证,同时通过Matlab/Simulink建模与仿真分析,验证了此改进算法能够显著提高系统最大功率跟踪的快速性和稳定性。     

永磁同步风力发电机最大功率跟踪技术研究

介绍了风力发电机运行原理,以及常用的风力发电机功率跟踪技术.在Buck-Boost Chopper电路的基础上,对其进行反向应用,推导出永磁同步风力发电机功率和Buck-Boost Chopper电路IGBT(绝缘栅双极晶体管)占空比的关系式.采用爬山搜索法对风力发电机最大功率进行搜索,并通过Matlab/Simuli...     

直驱风力发电系统控制方法的研究

对基于直驱永磁同步发电机的最大功率追踪算法进行了仿真研究。依据灰色理论,采用动态GM（1．1）模型进行预测。Matlab仿真结果验证,该控制方案能很好的跟踪风力发电机输出最大功率点,具有更高的风能利用效率,系统工作稳定可靠的优点。     

基于玻尔兹曼函数的光伏MPPT系统研究

光伏发电系统的效率很大程度上决定于其最大功率点的跟踪。介绍了光伏电池电路模型,在Matlab/Simulink环境下对光伏电池的电气特性进行了仿真,分析了光伏电池最大功率点跟踪控制原理,利用玻尔兹曼函数自适应算法,设计了一基于三重Boost电路的最大功率点跟踪系统,并进行了仿真和实验研究;仿真和实验结果证明所设计的方法是可行的。     

支路复功率损耗和潮流分量的归属分析

提出了一种发电机对支路复功率损耗和潮流贡献分量的计算方法。基于稳态潮流解,先将所有发电机等值成节点注入电流源,负荷等值成阻抗;然后运用叠加定理,基于节点阻抗矩阵求解电网中各个发电机在支路上引起的电流分量,进而确定各发电机对支路复功率损耗的贡献。在此基础上,将支路复功率潮流分量等效成等值阻抗消耗的功率,推导了发电机对支路复功率潮流贡献分量的新算法,解决了支路复功率损耗和潮流的归属问题。文中方法满足电路定律,没有任何假设或近似,也无需构造无损网络,同时考虑了有功和无功功率之间的耦合影响。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于DSP的光伏电池最大功率点跟踪技术的研究

在介绍光伏电池基本特性的基础上,分析了太阳电池的最大功率点跟踪(MPPT)原理以及其变步长扰动观察法跟踪策略,基于Boost电路在Matlab/Simulink仿真环境下,应用S函数法搭建了带有最大功率技术仿真算法的光伏矩阵仿真模型,并对此算法进行了仿真;基于TMS320F28035在已有算法基础上进行了代码开发,设计了MPPT光伏发电系统,实验结果证明,该算法能够使整个系统准确地跟踪到最大功率点。     

基于模糊控制的光伏最大功率跟踪器

基于模糊控制和BUCK电路设计了一种光伏最大功率跟踪器。首先,基于模糊控制设计最大功率点跟踪算法,并应用于基于BUCK电路的光伏最大功率跟踪器中;然后,设计BUCK电路的负载电阻参数,制定模糊控制规则;最后,给出了不同天气条件下的最大功率跟踪实验结果。     

双重励磁绕线转子异步发电机基本原理浅析

双重励磁绕线转子异步发电机系统,是一种集成了大功率变频装置、旋转发电机和现代控制系统的机电一体化发电设备,在风力发电行业内得到广泛应用。文章从DFIG的等价电路方程式出发,分析了DFIG的空间矢量图和T型等效电路,给出了表示功率流向的功率等效电路,并由此导出双向变频器功率容量设计的简略计算方法。     

NPC三电平光伏逆变器并网控制策略仿真研究

介绍了基于NPC(Neutral Point Clamped)三电平逆变器的光伏发电系统并网控制策略。根据光伏阵列的等效电路,在Matlab/Simulink中建立了光伏阵列模型,利用扰动观察法对光伏发电系统中Boost电路进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制,对NPC三电平逆变器采用U-Q控制并网策略,并对系统进行了建模仿真。仿真结果表明,该控制策略能够准确地实现光伏的最大功率点跟踪,并能有效地保证将逆变器直流侧传输的有功功率注入电网。     

基于不控整流型直驱风电系统的最大功率跟踪

介绍了不控整流型直驱风电系统的最大风能跟踪原理,并根据此原理,推导出功率与斩波器占空比的关系,研究基于该系统的最大功率跟踪控制方法.即通过调节升压斩波电路的占空比来控制发电机整流后的电压电流,改变发电机的输出电流,从而改变电磁转矩,最终调节转速,使其跟随风速的变化来捕获最大风能,从而在电机侧实现最大功率跟踪.仿真结果表...     

含风电场电力系统的潮流计算

潮流计算是分析风电对电网影响的基础,在异步发电机稳态等效电路的基础上,通过动态改变风电场的无功功率、考虑风速、有功功率,机端电压和滑差率,提出了计算含风电场的电力系统潮流的一种简单可行的方法,并通过一含风电的配电网系统验证了该算法的可行性。