基于Sepic变换器的变速风力机MPPT系统的研究

针对风力发电系统,提出了一个新的最大功率点跟踪策略.Sepic变换器用来实现永磁电机风力发电系统的最大功率跟踪.所提出的MPPT控制策略是以发电机的输出功率及转速的变化量来对永磁电机进行控制的,因此不需要最大功率曲线,不需要测量风速,就可以使风力机运行在最大功率点上.仿真结果证明了该MPPT控制策略的正确性.     

Boost结构太阳能收集电路的MPPT控制方法研究

针对太阳能收集电路的收集效率和可实现性问题,提出一种Boost结构太阳能收集电路的MPPT控制方法。利用Boost电路PWM工作时的升压作用将光伏电池生成的电能强制性储存于大容量电容中,为光伏电池生成电能的最大化收集提供实现可能。通过实时检测光伏电池等效状态和收集电路等效负载确定Boost电路的MPPT控制脉冲最优占空比,迫使收集电路实时工作在光伏电池的MPPT工作点附近,尽可能达到提高太阳能电收集效率的目的。通过分析收集电路工作过程,给出了光伏电池等效状态和收集电路等效负载的实时检测方法以及MPPT控制脉冲最优占空比的确定方法。理论分析和实验结果表明,该控制方法下的Boost结构太阳能收集电路的收集效率高、实现容易。     

基于Boost变换器的光伏MPPT跟踪器设计

建筑集成光伏(Building Integrated Photovoltaic,简称BIPV)技术,是光伏发电技术的重要组成部分之一。模块式能量变换拓扑是BIPV技术的发展方向。本文根据直流模块式BIPV系统的需求提出了一种基于Boost变换器的最大功率点跟踪器设计,令光伏电池能在变光照的情况下始终输出最大功率。最后,通过MAT-LAB仿真验证了其适用性。     

一种新型的高升压Boost变换器研究

由于清洁能源的广泛应用,电力电子变换器成为了研究的热点.将高升压比的Boost变换器用于清洁能源发电系统中,需要考虑变换器的升压能力和效率.针对传统变换器的缺点,提出了一种新型的高升压Boost变换器,根据其拓扑结构建立了等效的平均数学模型,推导出了该变换器升压比的计算公式.最后在MATLAB下搭建了仿真电路对所提出的变换器进行验证.理论分析和仿真结果表明了所提出的Boost变换器相比于传统Boost变换器具有高升压、开关器件电压应力低和转换效率高的优点.     

基于Boost变换器的最大功率控制器设计

传统的最大输出功率控制器,容易受到温度以及负载等因素的干扰发生跟踪误差,无法实现最大功率的准确跟踪和控制。设计并实现了基于Boost变换器的最大功率跟踪控制器,通过优化的扰动观察最大功率控制方法,控制Boost变换器的占空比,从而进行最大功率的控制,以Boost变换器控制为核心,以Boost变换器占空比为最大功率跟踪基础,设计了最大功率控制的结构图以及实现过程,说明了系统完成最大功率控制的具体流程。实验结果说明,随着外界负载的不断变化,所设计的控制器可有效控制电池的输出功率,具有跟踪效率高、跟踪速度快和跟踪控制简单的优势。     

基于GaN的高频Boost变换器优化设计

该文围绕同步整流型Boost拓扑效率提升这一关键问题展开研究.作为Boost变换器三种工作模式之一,临界导通模式(BCM)下的Boost变换器可以实现主功率开关的零电压开通或谷底开通以及续流管的零电流关断,有助于提升变换器效率.此外,采用同步整流技术可进一步减小传统续流二极管的导通损耗.该文从BCM下的参数设计出发,重...     

一种基于混杂系统的Boost变换器切换控制算法

Boost变换器既有开关动作上的离散性,又有连续子系统,是典型的混杂动态系统。根据混杂切换理论建立Boost功率变换器的混杂模型,分别讨论变换器在CCM和DCM两种工作模式下的切换控制策略。在固定的系统工作频率下,通过检测电感纹波电流与理论值相比较来控制功率开关器件导通或关断,由此得到所需的占空比信号,从而实现Boost功率变换器的混杂切换的控制。根据电容电荷平衡原理,对负载电流进行估算,减少电路中被检测量,简化控制器的设计并提高了效率。最后,在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验,验证了所提控制算法的有效性。     

电压反馈型Boost变换器的混沌现象研究

建立了电压反馈型BOOST变换器不连续运行模式下的混沌模型，分析了BOOST变换器的稳定运动条件，研究了BOOST变换器在电压反馈系统变化情况下的混沌现象。     

基于PSpice软件的单相Boost变换器的仿真研究

随着计算机性能的提高,使用计算机仿真方法帮助掌握电气工程领域的基本知识并解决设计问题成为通用的方法。PSpice是一款功能强大的专用于电力电子电路的仿真软件,可对各种模拟电路及数字电路进行仿真,它的仿真波形与试验电路的测试结果十分相近。本文应用PSpice对Boost变换器的全部工作过程进行了仿真与分析,并对电路中储能元件的各种工作状态进行了分析,给出了大量直观的仿真波形,可以帮助加深对Boost变换器的理解。     

基于Boost电路的新型矩阵变换器研究

在AC/DC/AC矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)的中间直流环节上串联一个工作在高频脉冲状态下的Boost升压电路,形成基于Boost电路的AC/DC/AC矩阵变换器,即BoostMC.利用其在高频脉冲状态的升压能力,达到提高MC的电压传输比的目的.同时,引入参考输入电压的概念以对无功功率进行调节,起到对电网的无功补偿作用.推导了相关的数学模型,讨论了Boost电路的不连续导通工作模式,分析了电路拓扑结构,研究了中间升压电路的控制策略.仿真和样机实验结果验证了该方案的有效性和正确性.     

变速风力机稳定性研究

大规模变速风电机组并网运行引起的风电场安全问题应给予更多关注。以变速风力机整体为研究对象,分析了风力机稳定性与运行状态、控制策略、发电功率以及风速的关系。针对定功率控制过程中出现的失稳现象,建立了定功率控制过程中的小信号模型,通过研究平衡点的稳定性,近似给出了风力机的稳定运行边界。从物理概念分析了平衡点的稳定性,阐述了桨距角和风速变化引起的风力机失稳过程,并提出了风力机稳定性的判别方法。     

一种基于升降压变换的MPPT充电系统设计

利用光伏电池板对蓄电池进行充电,是光伏系统常见的应用.为了实现MPPT功能,需在光伏电池板和蓄电池之间加入DC/DC变换器.从实际需求出发,设计一种采用升降压变换的MPPT充电系统,该系统既能适用光照充足的环境,又能克服阴雨天光照不足时造成的蓄电池亏电问题,在充电期间还能给外部负载进行独立开关的供电,具有蓄电池防反接功...     

变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID控制

针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID, NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有一定的适应性和鲁棒性。此外,该文设计了基于模糊规则切换的模糊PID-PID双模变桨距控制器,在此基础上对变速恒频风力发电系统在全风速范围内的运行进行了数字仿真研究。在高于额定风速时,通过变桨距控制器调节桨距角,系统能较好地将功率限制在额定值附近;在低于额定风速时,通过模糊推理,系统能够在免测风速的情况下给出转速参考信号,实现最大风能捕获或恒转速运行。     

变速恒频风力发电系统励磁变频器控制研究

将矢量控制移植到风力发电系统的控制,提出了变速恒频风力发电系统交流励磁变频器的控制方案.采用双PWM变换器结构,构建了一套基于TMS320LF2812的风力发电系统,并对系统并网控制、功率解耦控制进行了实验研究.实验结果验证了该方案的可行性.     

基于变步长扰动观测法的风能并网系统MPPT算法研究

建立了包含风机、永磁同步发电机、双boost电路以及逆变电路的整个直驱式风力发电系统的仿真模型。基于风力机的运行特性,提出了一种MPPT算法,该算法以双boost电路的输入电压为控制变量。在MATLAB7．6的simulink平台下进行了仿真,仿真结果表明了该算法的正确性,样机实验也证实了该控制策略的有效性。     

兆瓦级变速恒频风电机组转矩PI控制策略

通过分析风力机的空气动力学特性,对大型的变速恒频风力发电机组进行了建模分析。对于额定风速以下,设计了有效的分阶段转矩控制策略。该策略将转矩控制区域分为3个区域:最小转速运行区、最佳叶尖速比区、额定转速运行区。对最小转速运行区和额定转速运行区设计了转矩比例积分(PI)控制器,以某2MW风力发电机组为例,验证了设计的转矩控制器具有良好的稳定性和动态性能。     

控制定桨恒速风电机组变速运行的变频和励磁系统

针对定桨距恒速型风力发电机对风能的利用效率较低的问题,提出了采用一种新型变频和励磁系统将其改造成为变速风力发电机的方法。设计的新型可消谐励磁调节系统用于定桨距恒速风力发电机励磁,与风力发电机接入电网的变频器进行协调控制,可使风力发电机根据风速变转速运行,大大提高了对风能的利用率。同时,本励磁调节系统可消除谐波的特点降低了变频器产生的谐波对风力发电机的不利影响,提高了风力发电机系统的性能价格比。     

直驱式变速恒频风力发电系统变流器拓扑结构对比分析

直驱式变速恒频风力发电系统由于其采用低速永磁同步发电机结构,系统无需齿轮箱,具有机械损耗小,运行效率高,维护成本低等优点而受到了越来越多的关注。针对直驱式变速恒频风力发电系统变流器拓扑结构进行研究,对比分析了晶闸管变流器,电压源型逆变器,电流源型逆变器等各种变流器结构,指出了各自的优缺点。