中央空调器中变流量水电气系统的优化控制

对中央空调器的水电气系统进行优化控制设计,提高中央空调器水电气系统的最大功率跟踪能力,减少因转动惯量耦合出现的输出误差。传统的中央空调器电气系统控制方法采用PID模糊同步控制方法,当中央空调器水电气系统外电场环境呈现一种非线性时变特性时,控制误差较大,功耗较高。提出一种基于变流量功率激励的中央空调器中变流量水电气系统的优化控制算法,设计中央空调器变流量水电气系统模型结构,通过对电动机转子的双闭环控制和速度调节,控制中央空调器的水电气系统的输出电流,设计三层前向神经元网络,基于变流量功率激励思想,设置迟滞控制算子,采用自适应算法在线调整权值,实现对变流量水电气系统的无阻尼非线性控制。仿真结果表明,该算法对中央空调器水电气系统的参数自适应控制性能较好,输出功率较高,中央空调器的工作效率提高。     

一种电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法

针对定步长扰动观察法存在的不足(扰动步长过小,外部条件变化较快无法快速跟踪;扰动步长过大,在最大功率点功率振荡比较大),为了提高电流快速跟踪能力,提出一种基于电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法。该方法结合自适应变步长控制器和电流预测控制器各自优点,将此方法应用于中点钳位型三相三电平光伏发电系统。建立起10 kW三相三电平光伏发电系统实验平台,并与传统最大功率跟踪方法进行对比实验。实验结果表明:所提出的最大功率跟踪方法使系统具有很好的静、动态性能。     

基于单神经元自适应PID的光伏发电MPPT

光伏电池的输出特性随着外部环境和负载的变化而变化,具有非线性特性。为了充分利用光伏电池,需对其进行最大功率点跟踪。利用Boost电路提升光伏电池输出电压,提出了单神经元自适应PID的控制方法来实现对其进行最大功率点跟踪。通过对目前常用光伏并网模糊控制和单神经元自适应PID控制两种方法的比较,在Matlab/Simulink的环境下进行了仿真研究。研究结果证明了使用单神经元自适应PID控制的优越性。     

基于APID-RBF神经网络的光伏MPPT方法

针对光照强度急速变化和局部阴影时光伏发电系统最大功率点追踪响应速度慢、多峰值等问题,提出一种基于RBF神经网络与自适应PID控制相结合的控制方法。首先,采用RBF神经网络对环境的实时变化直接跟踪光伏最大功率点。然后,利用自适应PID的辅助修正,抑制光伏电池输出功率的波动。神经网络能提升在复杂环境下的跟踪速度,自适应PID能增强对神经网络误差的消除能力,提升跟踪精度。仿真结果表明,APIDRBF双控策略具有稳态性能高和控制精度高等优点,能有效提高光伏发电效率和稳定性。     

基于小型PLC的DCS电厂机电控制模块的优化设计

电厂的机电控制系统多采用DCS分散控制系统实现对电动机的整流耦合控制,传统的DCS是通过PLC和执行部件以及数据采集相连,进行机电控制模块设计,需要实时监测各个分离单元,同步跟踪控制性能较差。结合小型PLC可编程序逻辑控制器,提出一种基于三层前向神经元PID变压器结构控制的电厂DSC机电控制模块的优化设计技术。首先进行控制系统的总体设计,基于三层前向神经元PID变压器结构理论进行控制算法改进设计,最后进行控制模块的硬件设计,进行控制性能测试和仿真。仿真实验表明,采用该优化控制设计方法,具有更短的机电控制调节时间,当控制过程稳定后,电动机时滞耦合系统的解耦性能较好,提高同步跟踪控制性能,实现对电厂机电系统的逻辑控制,提高电厂机电系统运行的稳定性和可靠性。     

逆变器单神经元自调节PID电流控制策略研究

以光伏发电系统中的T型三电平逆变器系统为对象,针对光伏发电系统随光照影响较大而导致逆变器功率波动问题,传统的PID调节器在并网电流频繁切换给定时难以达到预期的快速性效果,提出一种单神经元自调节PID调节器并网电流闭环控制应用于T型三电平逆变器中,能够实现光照情况不同的情况下并网电流的快速跟踪以及平滑切换.搭建了实验平台...     

一种新型光伏发电系统最大功率跟踪算法

光伏发电系统的功率输出呈非线性,为有效利用太阳能,对光伏发电进行最大功率追踪显得尤为重要。论述了光伏发电系统输出特性和最大功率跟踪的原理,并提出一种改进的新型最大功率点追踪控制算法,即3段变步长爬山法。通过与自适应爬山法的对比实验表明,这种算法控制特性良好,能快速稳定跟踪太阳能的最大功率点,提高能量转换效率。     

基于BP神经网络光柴孤网运行优化控制研究

光柴互补发电独立微电网系统,主要包括:光伏电池组发电、柴油机发电和负载等,光伏发电模型采用MPPT控制。在确保光伏最大功率输出的基础上,对原动机及其速度/功率反馈系统、同步发电机及其励磁控制系统进行分析,建立相应的数学模型。设计基于BP神经网络算法PID控制器,控制原动机的转速调整其输出功率,维持微网系统频率的恒定。仿真结果表明:该控制策略实现光伏最大功率输出,提高太阳能利用率。同时,保证微网系统的频率恒定。     

双无刷直流电机同步系统的仿真研究

针对双无刷直流电机同步控制系统运行中由于负载扰动造成同步性能差的问题,建立了无刷直流电机和同步控制系统的数学模型,在比较各种同步控制控制方式和控制算法的基础上,提出了在偏差耦合控制方式下采用变论域自适应模糊PID控制算法对偏差进行补偿调节的双无刷直流电机改进控制方案,并与采用常规PID和模糊PID算法的方案进行了比较。通过仿真结果和结论分析,表明采用变论域自适应模糊PID控制算法的偏差耦合控制系统可提高同步精度,优于采用常规PID和模糊PID算法的系统。     

基于自适应占空比的光伏MPPT控制

传统光伏发电系统中最大功率跟踪算法难以同时兼顾跟踪速度和跟踪精度,对此提出一种基于变占空比的最大功率跟踪控制算法.通过 MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真验证,运用自适应占空比扰动技术实现对最大功率的实时跟踪并不断进行动态调整使输出功率保持最大,同时与常规扰动法进行对比.仿真结果显示,变占空比的光伏发电最大功率跟踪算法可提升能量转化效率.     

大功率随动试验台多永磁同步电机同步控制

针对大功率随动试验台中多台永磁同步电机的同步控制问题,同时考虑试验台开放性的要求,提出相邻交叉耦合结构与滑模变结构控制相结合的同步控制策略。结合试验台的机械结构特点,分析比较相邻交叉耦合结构与偏差耦合结构。根据多电机同步系统中同步误差与跟踪误差的控制要求,建立永磁同步电机的状态空间模型,进一步给出多电机同步滑模控制器的设计方法。分析了所设计的同步控制系统的鲁棒性。仿真结果表明,相邻交叉耦合结构与变结构算法相结合的系统其同步误差小于传统的偏差耦合结构与PID算法相结合的系统,受干扰影响变小。对于多永磁同步电机同步系统,相邻交叉耦合结合滑模变结构的控制策略在改善同步性能的同时,增强系统的鲁棒性,简化系统结构,并增强系统的开放性。     

自适应扰动观察法在光伏MPPT中的应用与仿真

为了提高光伏发电系统的输出效率,提出了基于变步长扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,以光伏输出功率的变化为判断依据,通过对光伏电池的输出电压进行调节,从而实现最大功率点跟踪。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明该算法能够在快速跟踪最大功率点变化的情况下保证跟踪精度。这说明变步长扰动观察法具有比传统扰动观察法更优异的稳态和动态性能,能够有效提高光伏发电系统的发电效率。     

基于变步长功率跟踪的有功备用式PV-VSG控制策略

传统光伏发电系统多以最大功率跟踪方式并网,不具备有功调频能力,而将其改造的光伏虚拟同步发电机多以配备储能的方式实现虚拟同步功能,但储能设备过于昂贵,主电路改造成本较大。针对上述问题,在不改造传统集中式光伏逆变器主电路的情况下,提出一种基于变步长功率跟踪的有功备用式光伏虚拟同步发电机策略,通过有功备用方式实现虚拟同步功能,节省改造成本,所提方法克服了固定步长跟踪方法快速性和稳定性不能兼容的问题,并且使光伏虚拟同步发电机快速精确地提供惯性及阻尼支撑控制。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

开关磁阻风力发电机变励磁电压MPPT控制

针对风电工况下开关磁阻发电机(SRG)最大功率点跟踪(MPPT)控制变量相对较少,宽速度范围下原有开关角变量严重非线性乃至相反变化,从而使得控制难度大、控制复杂的问题,结合他励式SRG功率变换器的优点,提出一种励磁电压相对独立可调的新型半他励功率变换器,从而励磁电压成为SRG进行MPPT控制的一个新变量。同时提出采用单神经元自适应控制算法跟踪最大功率,具体根据风速计算出实时最佳角速度,该最佳角速度作为给定量与实时角速度比较并作为单神经元自适应PID控制算法的输入,单神经元自适应PID控制算法实现MPPT控制并输出励磁电压值,追踪最大功率。仿真与实验结果表明,不同风速变化下MPPT的跟踪效果均较佳。     

光伏虚拟同步发电机建模与仿真研究

为提高光伏虚拟同步发电机建模的准确性,给出了计及光伏输出最大功率点跟踪、储能、并网逆变器于一体的光伏虚拟同步发电机的建模方法。首先,考虑光伏阵列及蓄电池储能的输出特性,分直流和交流两部分建模,得到其各自的输出功率数学模型。其次,结合光伏输出最大功率点跟踪和储能的双环控制,提出一种分层协调的虚拟同步发电机控制策略,给出光伏虚拟同步发电机四种运行模式,并综合交直流输出特性,获得光伏虚拟同步发电机四模式运行的等效输出静态模型。最后,通过Matlab/Simulink平台搭建了光伏虚拟同步发电机的仿真模型。仿真结果验证了所建模型的准确性及控制策略的有效性。     

立轴电动机的无阻尼非线性传动控制仿真研究

立轴电动机的无阻尼非线性电力传动控制系统是整个立轴电动机电气控制的核心,是保证立轴电动机稳定运行的关键。传统方法采用基于PID神经元自适应控制的无阻尼非线性电力传动控制系统,出现控制误差。为了提高立轴电动机的最大功率跟踪控制能力,减少因转动惯量耦合出现的输出误差,提出一种基于改进PID无差拍控制的立轴电动机电力传动控制模型,设计立轴电动机无阻尼非线性电力传动系统结构,分析立轴电动机的电磁力、电压及电流的关系,同时设计无阻尼非线性传动控制目标约束函数,使用转速控制逆变器对无阻尼非线性电力传动控制模型进行输出功率自适应调整,得到立轴电动机无阻尼非线性电力传动转子刷新时刻的无差拍控制输出。仿真结果表明,该方法进行立轴电动机的功率控制,控制误差为0.032%,而传统方法的误差达到2.45%,展示了较好的控制准确度,自进行电压控制过程中,控制系统能够在2 s内迅速跟踪到输入信号,同时不会出现控制误差,性能优于传统模型。     

基于改进下垂控制策略的有功备用式光伏系统

随着电网光伏渗透率逐渐提高,迫切需要光伏发电系统主动参与电网频率调节,然而目前光伏发电系统多以最大功率跟踪方式并网,不具备有功调频能力.针对上述问题,提出一种基于变步长功率跟踪的有功备用式光伏发电系统,利用变步长功率跟踪使系统运行在有功备用模式,当电网频率扰动时通过修正直流侧电容电压调节光伏阵列的有功输出来参与一次调频.网侧逆变器采用改进下垂控制策略,通过引入角频率的微分负反馈虚拟惯量控制和直流侧电容储能特性模拟转子惯量环节弥补故障初期一次调频出力不足的问题,减小频率的跌落深度.通过仿真分析验证了所提控制策略无论在故障初期的动态作用还是一次调频过程中都可以提供更多的功率支撑,可以一定程度上替代同步发电机调频效果.     

改进DQ变换在光伏逆变器并网控制中的应用

在三相系统中,可以采用坐标变换实现解耦控制,而在单相系统中,传统的坐标变换已经不再适用。为了实现单相光伏发电系统中逆变器输出有功功率和无功功率的解耦控制,同时实现光伏发电系统的并网同步控制,引入了改进的DQ变换理论。介绍了改进DQ变换的原理及DQ锁相环的构成,通过改进DQ变换方法和DQ锁相环,将DQ变换输出反馈实现另一个自由度电压的构成,实现单相光伏发电系统的解耦控制和同步并网控制,对于逆变器采用三闭环控制,仿真结果验证了方案的可行性。     

免疫小脑模型神经网络优化光伏输出

最大功率跟踪控制方法是光伏发电系统的关键技术,以Matlab/Simulink为仿真平台,建立了光伏模块和最大功率跟踪仿真模块.提出将小脑模型神经网络并行PID应用于跟踪系统的最大功率点,并利用免疫响应理论改进CMAC.仿真结果验证了免疫CMAC控制方法的有效性,该MPPT方法不但可以实时跟踪到光伏发电系统的最大功率点,而且显著减小了系统的输出振动,改善了电能质量,提高了电器设备的供电可靠性.     

基于变桨距和转矩动态控制的 直驱永磁同步风力发电机功率平滑控制

风能的不确定性以及风轮机自身特性使风力发电机输出有功功率随风速变化而波动,影响风电机组输出电能质量,严重时还会影响电网运行稳定性。在分析变桨变速直驱永磁同步风力发电机运行特性的基础上,提出了在全风速范围内结合风力机变桨控制和发电机变速控制的发电机有功功率平滑控制策略。考虑到风能的随机性及直驱风能发电系统很强的非线性,设计了基于模糊理论的变桨距控制器和发电机转矩动态滑模控制器。对一台采用该控制策略的直驱永磁同步风力发电机的运行行为进行仿真研究。结果表明,提出的模糊变桨距控制能有效控制发电机转速运行范围,动态滑模控制能使发电机输出平滑的有功功率。与传统最大风能跟踪控制策略相比,所提出的控制方案能有效降低直驱永磁同步风力发电机输出有功功率的波动,控制发电机转速运行范围。