基于变步长电导增量法MPPT的研究

光伏电池的输出功率与太阳辐射和环境温度变化,若不加以控制,将不会以最大功率输出。本文提出了一种变步长电导增量法,在光伏发电系统实现最大功率点跟踪。应用MATLAB建立光伏电池板的最大功率点跟踪变步长电导增量法的仿真模型并仿真。仿真结果表明,变步长电导增量法跟踪最大功率点效果良好,相比传统电导增量法,减弱了最大功率点附近振荡的情况,适合干快速变化的环境条件,具有良好的动态和稳态特性。     

基于MPPT的变速恒频双馈风力发电系统控制策略

充分利用风能是风力发电控制的主要目的之一,为达此目的,本文基于风力机特性和双馈风力发电机的数学模型,提出了一种不依赖于风速测量来实现双馈风力发电系统最大功率点追踪(MPPT)控制的策略。该策略应用定子磁链定向矢量控制技术,对双馈发电机进行有功功率和无功功率的解耦控制,然后通过对发电机输出有功功率进行控制来间接得到与风速相对应的最佳叶尖速比和最优转速,从而实现最大功率点追踪(MPPT)控制。仿真结果证实了基于该方法,双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并追随最大功率点,且控制相对简单,运行可靠,有较高的实用价值。     

新型变步长扰动观察法在光伏发电系统中的应用

光伏阵列最大功率跟踪技术（MPPT）中常用的扰动观察法（P&Q）在光伏发电系统达到稳态时,存在输出功率在最大功率点附近震荡运行。为减少输出功率震荡问题,现引入一种新型变步长扰动观察法作为最大功率跟踪控制算法,该算法可以有效减少系统动态误差。利用Matlab/Simulink仿真软件建立了基于Boost电路的光伏发电系统仿真模型,详细阐述了扰动观察法的优缺点,进而采用新型变步长扰动观察法对最大功率跟踪技术进行仿真验证。新型变步长扰动观察法通过设置功率阈值与门限斜率双重判定的方式改变扰动步长,从而达到减缓光伏发电系统达到最大功率点时的功率往复震荡现象。通过仿真比较,该改进算法在提高系统跟踪速率的基础上,有效减缓了系统达到最大功率点时存在的震荡现象,提高了系统的跟踪效率和稳定性。     

一种改进的太阳能电池MPPT技术

为了寻找一种能更好的实现太阳能电池最大功率点跟踪的方法,文中分析了太阳能电池的数学模型和在外部环境(温度、光照强度)变化的情况下太阳能电池的输出特性。介绍了太阳能电池最大功率点跟踪技术的原理,并提出了一种自适应变步长的方法,克服了传统固定步长方法的不足。仿真结果表明,该方法能够较快地跟踪光伏极板的最大功率点,使太阳能电池工作在最大功率点。     

变速恒频双馈风力发电机控制策略

本文基于对双馈感应发电机及其矢量控制的理论分析,采用基于速度外环的并网发电控制策略和基于变步长转速扰动的最大风能跟踪算法,构建了110kW变速恒频双馈风力发电模拟平台,实现了变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率的前馈解耦控制和最大功率点跟踪控制。     

Vacon变频器在风力机模拟器中的应用

为了加强风力发电技术的研发能力,我风力发电实验室采用Vacon NX变频器设计了一套实验室用风力机特性模拟装置—风力机模拟器(WTS)。该装置可以在不依耐于自然环境和风力机的情况下模拟风力机特性,可以模拟不同特性的风力机,并且能任意设定风速的变化曲线,方便了实验室对风力发电系统的研究。模拟器根据风力机数学模型计算出一定风速下的参考转速或参考转矩。将转速或转矩指令传给Vacon变频器来拖动异步机工作,带动后续的风力发电机工作,达到模拟真实自然界中风力发电系统工作特性的效果,为现场工作中的最大功率跟踪以及系统的稳定性研究等打下了良好基础。     

粒子群算法与电导增量法的双级最大功率点跟踪控制

通过对光伏发电最大功率点跟踪系统的研究,提出了PSO与电导增量法的双级最大功率跟踪(MPPT)控制算法。该算法能很好地解决传统电导增量法在采用较大跟踪步长时跟踪精度差,采用较小跟踪步长时跟踪速度慢,动态跟踪过程中功率震荡大的问题。所提出的算法包含最优占空比预测和最大功率点跟踪两个阶段。最优占空比预测阶段采用改进的PSO算法搜索最大功率点附近的工作电流和工作电压,然后根据搜索到的电压和电流计算最大功率点附近的最优占空比,该阶段能解决传统的电导增量法在采用较小步长时存在的跟踪速度慢、功率震荡大等问题;在最大功率点跟踪阶段接收上一阶段所搜索到的最优占空比,当电导增量法所产生的占空比接近最优占空比时,采用电导增量法进行控制,否则采用上一环节的最优占空比进行控制。仿真实验结果表明,PSO与电导增量法的双级MPPT控制算法跟踪速度快,跟踪精度高,功率震荡小,能很好地实现最大功率点跟踪。     

Vacon变频器在风力机模拟器中的应用

为了加强风力发电技术的研发能力，我风力发电实验室采用Vacon NX变频器设计了一套实验室用风力机特性模拟装置一风力机模拟器（WTS）。该装置可以在不依耐于自然环境和风力机的情况下模拟风力机特性，可以模拟不同特性的风力机，并且能任意设定风速的变化曲线，方便了实验室对风力发电系统的研究。模拟器根据风力机数学模型计算出一定风速下的参考转速或参考转矩，将转速或转矩指令传给Vacon变频器来拖动异步机工作，带动后续的风力发电机工作，达到模拟真实自然界中风力发电系统工作特性的效果，为现场工作中的最大功率跟踪以及系统的稳定性研究等打下了良好基础。     

兆瓦级直驱式永磁同步风力发电控制系统研究

永磁直驱风力发电系统与双馈交流励磁风力发电系统相比较,具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点。采用＂不控整流＋升压斩波＋PWM逆变＂的变流技术,推导了发电机转速变化和DC/DC环节上功率开关器件占空比变化之间的关系,研究了利用占空比调节来进行最大功率点跟踪的新方法。该系统可实现最大风能跟踪控制以及变速恒频发电运行,并对系统进行了仿真和实验,实验结果证明了系统的可行性和正确性。     

光伏电池最大功率点跟踪的研究

最大功率点跟踪是光伏发电中具有重要意义的一部分，文中分析了常用的最大功率点跟踪方法，在原有变步长电导增量法的基础上，提出了改进方法，当太阳光照发生剧烈变化的时候能保证系统迅速、稳定的再次跟踪到最大功率点，并且消除在MPP处的振荡，从而使系统具有良好的动态性能和稳定性能。     

风力机功率控制器的研究

MPPT（Maxmin Power Point Tracking）控制方法在风力机功率控制器中处于核心地位,其控制策略的优劣影响整个系统的输出特性。本文构建了风力发电系统仿真模型,深入研究了风机输出特性,在此基础上对以往MPPT控制方法的改进提出自适应变步长控制策略,使其能够应用于小型风力发电系统中。     

DSP在风力发电空载并网技术上的应用

针对风力发电机组直接并网和降压并网都会在并网瞬间产生很大的冲击电流。根据变速恒频双馈发电机组的运行特点,通过对其数学模型分析,建立了双馈异步发电机的空载数学模型,研究了基于电网电压定向的空载并网控制的策略,避免了由于定子磁链检测不准确造成的电网冲击。采用TMS320F2812实现了变速恒频双馈风力发电机组空载并网控制系统,给出了硬件和软件设计方案。实验表明系统动态性能强,稳定性好。该控制策略可以实现大容量风电机组的无冲击软并网,是一种理想的风电机组并网方式。     

深度神经网络在风电功率预测中的应用研究

风电功率预测对于电网建设具有重要意义。文中提出一种基于深度神经网络的风电功率预测方法,该方法充分考虑了影响风电功率的若干因素,如风速、风向、空气密度和季节,通过深度神经网络训练、学习给出最佳的功率预测值。通过深度神经网络学习的特征能够更为有效地反映实际情况,因此提高了风电功率预测的稳健性。基于内蒙古某风电厂的实测数据进行了验证实验,结果表明了提出方法的有效性。     

三相故障时双馈风力发电机并网稳定性的改进

为使风电并网后的能够稳定运行,从双馈风电机组的自身特点为角度分析双馈风力发电并网对电网系统稳定性的影响,以Matlab/Simulink为平台搭建风电并网的模型,模拟仿真双馈风机在三相故障时加入两种无功补偿装置后的情况,比较得到最优的无功补偿装置以改进风电在并网时的稳定性。结果表明,静止同步补偿器在提升风电并网电力系统稳定性比SVC静态无功补偿器方面有更好的效果。     

一种风电功率的复合预测

本文以东南沿海地区某风力发电场数据为背景,在分析原始数据特点后,确定了相应的缺失数据的填补方法以及数据的预分解方法。之后针对数据预处理结果建立了基于时间序列和优化的BP神经网络复合预测模型,并给出风电功率预测结果。最后比较了复合模型与其它模型预测的均方误差以说明复合预测模型在提高预测精度方面的优势。     

风电并网对电力系统暂态稳定的影响

随着社会经济的快速发展,作为一种重要的可再生资源,风力发电已成为当前发电技术最成熟、最具开发潜力的发电技术.在实际应用中,由于大规模开发风力资源、单一风电场装机容量不断提高,电网系统中风电占比日益增加.随着风电的不断接入,电网系统原潮流分布发生了变化,受风速随机与间歇性影响,其输出功率有一定的波动性,严重影响到电网电压的稳定.因此,在开发与规划风电场建设中,风电并网对电力系统电压稳定性的影响做深入研究,意义深远.     

含大规模风电的电力系统储能电源优化配置研究

随着化石能源枯竭和大气污染等问题的日益深化,风力发电在现阶段的发展中得到了快速的发展.藉此,本文立足于现阶段我国风力发电发展现状,对风电的电力系统储能电源的优化配置进行了深入的研究.     

小型风力发电控制研究

在传统能源供应紧张的今天,新能源越来越受到人们的关注,很多的控制算法及电路构成相继被提出。针对小型风力发电中的功率跟踪控制方法,采用了公式推导的方法,得出了通过改变占空比实现功率跟踪的结论。并结合功率跟踪,设计了一种适用于小型风力发电系统的电能管理电路,适应风力发电机不分昼夜特性,分析了其工作原理,并给出相关的软件流程。     

基于PSO-WaveNet的短期风电功率预测

为了应对风电大规模并网给电力系统带来的严峻挑战,同时提高风力发电的市场竞争力,需要对短期风电功率进行准确预测.文中将小波分析和粒子群优化理论引入神经网络——PSO-WaveNet算法.该算法构建了稳定的风电功率预测网络模型,同时利用灰色关联算法确定网络的输入参量.弥补了神经网络容易陷入局部最优值的缺陷,实验结果表明用算法进行风电功率预测提高了预测精度,验证了该混合算法的可行性.     

太阳能风能及市电一体电源的供电系统设计

利用太阳能、风能及市电交流电能互补的三能一体电源,以LED灯作为负载,构成一套长效、稳定的照明系统,用于广告用霓虹灯、风景区独特建筑装饰照明等场所,具有节能、经济、环保的社会和经济效益。