风力发电系统最大功率跟踪自适应鲁棒控制

为了提高风力发电系统最大功率跟踪(MPPT)运行的工作性能,针对系统未知建模误差和外部扰动等不确定问题,提出了一种MPPT自适应鲁棒控制方法。该方法建立在基于广义扰动的风力发电系统角速度跟踪动态模型基础上,不依赖于系统模型参数和外部扰动辨识。利用MPPT跟踪偏差的非线性状态反馈和扰动边界值的在线实时估计,自适应地调整切换控制项增益,以加快系统收敛的速度。实际控制律经过一阶积分输出,进一步削弱控制输出信号幅值的抖振,平滑发电转矩,提高跟踪精度。通过构造Lyapunov函数,验证了闭环系统的全局稳定性。通过与常规线性PID控制和非线性动态状态反馈控制(SFC)进行仿真比较,验证了该控制器实现最大功率跟踪控制的良好效果,具有较强的鲁棒性和自适应性。     

基于LSSVM的光伏最大功率点跟踪算法研究

为了实现光伏电池的最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）,在分析现有方法的优缺点基础上,提出了一种基于最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine, LSSVM）的MPPT实现方法。为证明该方法的有效性,在Matlab/Simulink中,搭建了光伏电池仿真模型,分析了光伏电池的输出特性。结合LSSVM工具箱,采用交叉验证方法实现LSSVM的参数寻优,并对LSSVM用于MPPT的方法进行了仿真。仿真结果表明,该方     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略研究

以Matlab/Simulink为仿真平台,建立了光伏电池通用仿真模型,分析了传统最大功率跟踪算法中的扰动观察法和电导增量法原理、优缺点和各自应用的场合,根据光伏阵列的非线性输出特性提出了基于扰动观察法的模糊控制策略。仿真表明,当外界环境发生变化时,新的控制算法能够更快地跟踪最大功率点并具有良好的稳态性能。     

用于直驱式风力发电系统的新型最大功率点跟踪方法

本文介绍了用于永磁同步机直驱式风力发电的一种简单实用的系统拓扑，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。分析了最大功率点跟踪调节的整个过程，并对整个系统作了实验研究。实验结果验证了理论分析的正确性。     

风力发电系统中最大功率点跟踪方法的综述

为充分利用风能,需要捕获风电系统的最大功率点。由于风速的随机性与风电系统的非线性,最大功率点捕获控制比较困难,也是风力发电的热点问题之一。介绍了多种常用的最大功率跟踪方法的原理,说明了各种方法的优、缺点,指出了最大功率点跟踪方法的发展趋势,对最大功率点跟踪方法的选择和研究有一定的参考指导价值。     

光伏电池在Boost电路中的最大功率跟踪

光伏电池工程模型简化了复杂的数学模型,是研究光伏发电系统的实用模型。在Matlab/Simulink环境下,可对任意温度和光照下的光伏电池工程模型仿真。详细阐述了爬山法MPPT控制原理及在Boost电路中的实现,用爬山法MPPT控制器调节Boost电路,通过调节占空比来实现光伏电池的最大功率跟踪。对整个光伏电池系统在温度突变的情况下进行仿真,仿真结果显示在温度或光照发生改变时,MPPT控制器能够及时调节,使电池工作在最大功率点。     

双转子永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪控制

为了加宽工作风速范围,在低风速时也能建压,提高风能利用率,介绍了一种新型的双转子永磁同步风力发电机,在分析了双转子永磁同步风力发电机的工作原理、数学模型的基础上,提出了一种适合低风速的双转子永磁同步风力发电系统的最大风能跟踪控制策略.仿真结果证明了控制策略的正确性,并且控制简单,运行可靠,具有一定的理论意义.     

基于18相风力发电系统的最大功率跟踪控制策略研究

多相电机具有转矩大、 转矩脉动低以及容错性高的特点,适用于低速大功率场合.提出一种基于18相直驱永磁同步发电机的风力发电系统,该系统由18相电机、三相桥式不控整流器、并联隔离型DC/DC变流器和模块化多电平变流器构成.通过理论推导得出在最大功率点时,三相桥式不控整流器的输出电流为一恒定值,因此只需控制输出电流恒定即可实现最大功率跟踪.与传统控制方法相比,该控制方法复杂度显著降低.此外,对并联的隔离型DC/DC变流器输入电流进行反序分配,从而调节DC/DC占空比,维持模块化多电平变流器能量平衡.最后在Matlab/Simulink软件平台下搭建了相应仿真模型,仿真结果验证所提控制方法的有效性.     

采用模糊推理最优梯度法的风力发电系统最大功率点跟踪研究

在随机风条件下,风力发电系统的输出特性随外界环境的变化而变化,并可能出现明显的振荡现象,采用最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)可充分发挥风力发电机组的效能。根据传统三点比较法应用在风力发电系统中的不足及最大功率点跟踪的基本原理,将模糊推理最优梯度法引入风力发电系统中,以提高风力发电系统的最大功率跟踪性能。该方法通过对风力发电机转速步长进行指数倍调整,能够有效地提高最大功率点的追踪精度,具有良好的收敛性和抗干扰性。通过MATLAB仿真结果表明,该方法具有比传统三点比较法更为精确的追踪性能。     

风力发电最大功率点跟踪技术及仿真分析

最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)已用于实际变速恒频风电系统中,为更好开展此项技术的研究,对当前的最大功率点跟踪技术进行了总结,并分为以下3类:1)已知给定法;2)黑箱法;3)混合控制法。以带齿轮箱35 kW背靠背变换器的鼠笼异步式风力发电并网系统为基础,在Matlab/Simulink仿真环境中,针对已知给定法、黑箱法、混合控制法,各选取了每一类方法的典型代表进行了仿真验证。仿真结果表明,针对这3类方法所适用的功率场合不同,在跟踪最大功率的快速性上存在着差异,需要根据风机特性及从实际运用角度出发来选取不同的方法。     

双馈式风力发电系统最大风能跟踪控制的研究

由于双馈式变速恒频风力发电系统其转子转速具有可调性,所以可通过调节发电机转子转速以获得最大风能。首先介绍风轮机的功率特性,列举两种现有的最大风能跟踪控制算法,其中着重分析常用的变步长爬山法,随后以双馈式发电机为例,提出把黄金分割法应用于最大风能追踪的设想,最后采用MATLAB软件对3种算法进行仿真对比。仿真结果表明,黄金分割法具有可行性,在风能追踪精度与速度上具有优越性。     

双馈风力发电系统最大风能追踪控制的研究

在分析了风力机功率特性和DFIG运行特性的基础上,通过对双馈机转速控制进行最大风能追踪具体过程的深入研究,提出了一种基于最大风能追踪的双馈电机有功、无功功率的解耦控制方法。建立了基于发电机定子磁链定向矢量控制的双馈风力发电系统最大风能追踪系统模型,并利用PSCAD/EMTDC对其进行仿真,结果验证了控制策略的正确性。     

风光互补发电系统设计及最大功率点跟踪控制

为解决传统风电和光伏发电系统独立运行时受天气影响较大、能量利用率不高及蓄电池充放电控制不合理等问题,充分利用风电和光伏系统之间良好的互补性,设计了风能和光能互补的发电系统。提出一种以定电压法启动结合功率前馈的变步长电导增量法最大功率点跟踪(MPPT)算法,减小功率追踪过程中的能量损耗,改善最大功率点附近的振荡问题。利用风能和光能系统与蓄电池之间的能量流动状态,协调控制蓄电池充放电电流,延长蓄电池寿命,提高系统整体稳定性。实验结果证明了系统设计和控制策略的正确性和有效性。     

基于直接功率控制双馈风电系统最大功率点跟踪

针对风电系统在最大功率点跟踪(MPPT)阶段对系统动态响应的要求,在双馈感应发电机(DFIG)中提出了一种基于直接功率控制(DPC)的MPPT控制策略。该控制策略可在两相静止坐标系下实现,无需锁相和旋转坐标变换,简化了系统控制结构;采用基于滑模控制(SMC)的DPC方法,具有动态响应快、鲁棒性强的优点。仿真和实验均表明了该控制策略的正确性和有效性。     

VSCF双馈风力发电最大功率跟踪控制

为充分有效地利用风能,分析了风力机最大风能捕获机理和双馈电机数学模型,研究了定子电压定向下的功率外环及电流内环双闭环最大功率跟踪及变速恒频(VSCF)控制策略。在风速阶跃变化下,搭建了10 kW可实时监控式双馈风力发电实验平台,并进行了实验验证。实验结果表明该控制策略能快速准确控制风力发电系统进行最大功率跟踪及VSCF控制。     

双级矩阵变换器直驱风力发电系统最大风能追踪

提出了一种双级矩阵变换器(two stage matrixconverter,TSMC)直驱风力发电系统最大风能追踪控制策略。基于爬山法,通过引入中间变量实现对系统捕获风能状态进行判断,在此基础上,提出基于集成控制的最大风能追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法。在Matlab中建立了TSMC风电系统仿真模型。仿真结果表明:新的MPPT算法通过对风力发电系统逆变级无功功率分阶段性的控制,不仅具有较好的准确性和稳定性,而且加快了系统捕获最大风能的速度。     

半直驱风电系统最大功率跟踪和变桨距集成控制

建立了包括风力机、机械传动链、永磁同步发电机和变桨距执行机构在内的半直驱风力发电系统机侧部分数学模型;针对风能随机性及风力机工况切换频繁的特点,给出了实现半直驱风力发电系统优化及可靠运行的集成控制策略.该控制策略以转速控制为基础,以风速滞环判断为条件,实现最大功率跟踪控制和变桨距控制的集成;在MATLAB/Simulink环境下建立了半直驱风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明,在渐变风和随机风的作用下,集成控制策略能够实现最大功率跟踪控制和变桨距控制的可靠切换,获得了较为满意的控制效果,验证了该控制策略的正确性和有效性.     

风力发电机组最大功率追踪

根据最大功率追踪点的基本原理及常用风力发电控制系统的特点,提出了基于占空比扰动的改进三点比较法。风力发电系统实际上应用最大功率追踪技术搭配数字信号处理器(TMS320C6711)调整DC/DC斩波器转换器的占空比,使风力发电机系统运转在最大功率输出。以1.5 kW风力发电机组为验证对象,基于TMS320C6711硬件平台对电流型扰动观察法与笔者所提出的三点比较法进行试验验证。结果表明:采用改进三点比较法的风力发电系统能够有效追踪最大功率点。同时,在风速发生变化时,能快速找到最大功率点。