小型风力发电系统蓄电池控制策略优化分析

文中对传统的风力发电控制器进行了分析,给出了小型风力发电系统中存在的几种能流模型。在此基础上,分析了风力发电系统中蓄电池管理的优化方式,并提出了一种优化的风力发电控制器设计方法。     

高效率光伏充电系统的研究与设计

针对光伏组件输出的非线性特点，以及传统光伏充电系统直接与铅酸电池连接充电所造成的电池使用寿命下降和转换效率低的缺点，研究设计了以LTC4013为控制核心的高效率直流同步降压光伏充电系统。实验结果表明，系统实现了光伏组件的最大功率点输出和铅酸电池的3/ 4阶段充电算法，具有电池低电量重启、充电保护和故障可视化等功能，恒流阶段系统充电效率高达91.15％，提高了光伏组件的利用率，延长了电池使用寿命。     

带MPPT控制的光伏充电控制器的设计

本文设计了一种具有MPPT控制的光伏发电充电控制器。该控制器通过检测蓄电池充电电压、充电电流的大小,智能选择充电器的工作状态,并在光照强度不足时自动切换到光伏发电最大功率点跟踪控制MPPT状态,采用扰动控制策略使光伏电池有最大的功率输出,使控制器有较好的充电效率。实验结果较好地说明所设计控制器的有效性。     

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。     

太阳能阵列最大功率点跟踪与蓄电池优化充电

通过对太阳能电池输出特性和蓄电池输入特性的研究,提出了一种将太阳能电池最大功率点跟踪与蓄电池优化充电综合在一起的控制策略。本文基于一个250W太阳能路灯控制系统,提出了一种综合的控制策略,实现了太阳能阵列的最大功率点跟踪和蓄电池优化充电的合理结合。     

独立型光伏系统的研究与设计

介绍独立光伏转换系统的一般构架,提出了独立型光伏发电系统设计。为研究太阳能电池最大功率点跟踪的算法,首先建立了太阳能电池的仿真模型,然后利用此模型,在MATLAB中对扰动观察法和电导增量法这两种常用的方法进行仿真验证,接下来介绍蓄电池三阶段充电的控制策略。最后通过实验验证了此系统的可行性。     

基于模糊理论的光伏发电最大功率点跟踪控制策略研究

介绍了光伏电池的特性,最大功率点跟踪原理和Boost变换电路,提出了一种基于模糊逻辑控制的最大功率点控制策略,即将光伏电池和Boost电路作为一个整体,通过检测负载功率的变化,来调整控制开关占空比,简化了系统。仿真结果表明,当外部环境发生变化的时候,系统能够迅速跟踪此变化,使系统始终工作在最大功率点附近,并具有较好的稳定性。     

直驱风力发电永磁同步电机矢量控制

本文以永磁直驱风力发电矢量控制系统为研究对象。在详细推导永磁发电机数学模型基础上,采用电流矢量解耦独立控制永磁发电机输出电流的有功和无功分量,实现无静差控制。同时通过最佳叶尖速比法最大风能跟踪方法,获得最大风能利用系数,实现系统的最大效率运行。仿真结果表明所采用控制策略的有效性。     

直驱永磁同步风力发电系统控制技术综述

本文对风力机的建模及其特性模拟的方法进行了分析,结合直驱永磁同步风力发电系统的拓扑结构,重点分析和比较了机组的最优功率输出控制技术以及变换器的控制策略,并阐述了机组在低电压穿越时的控制方案,最后根据风电场接入电网后对电网的影响,探讨了几种提高电能质量和电网稳定性的措施。     

风力发电系统变流器的直接功率控制策略

以永磁直驱型风力发电系统为研究对象,针对其变流器结构和控制策略进行了研究。通过选择最优双PWM“背靠背”变流拓扑结构,并采用直接功率控制策略进一步提高了风力发电系统的并网性能。建立了输出功率为10 kW的并网系统仿真模型,验证控制策略的正确性。结果表明,基于直接功率控制策略的“背靠背”变流拓扑具有结构合理、控制策略新颖的优点,在保证直流侧电压稳定的同时,电网电流谐波畸变率低、波形良好,能够实现单位功率因数并网,满足并网要求。     

Maximum Power Point Tracking in Variable Speed Wind Turbine Based on Permanent Magnet Synchronous Generator Using Maximum Torque Sliding Mode Control Strategy

The present study was carried out in order to track the maximum power point in a variable speed turbine by minimizing electromechanical torque changes using a sliding mode control strategy. In this strategy, first, the rotor speed is set at an optimal point for different wind speeds. As a result of which, the tip speed ratio reaches an optimal point, mechanical power coefficient is maximized, and wind turbine produces its maximum power and mechanical torque. Then, the maximum mechanical torque is tracked using electromechanical torque. In this technique, tracking error integral of maximum mechanical torque, the error, and the derivative of error are used as state variables. During changes in wind speed, sliding mode control is designed to absorb the maximum energy from the wind and minimize the response time of maximum power point tracking (MPPT). In this method, the actual control input signal is formed from a second order integral operation of the original sliding mode control input signal. The result of the second order integral in this model includes control signal integrity, full chattering attenuation, and prevention from large fluctuations in the power generator output. The simulation results, calculated by using MATLAB/m-file software, have shown the effectiveness of the proposed control strategy for wind energy systems based on the permanent magnet synchronous generator (PMSG).     

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。     

直驱永磁风力发电机的控制策略研究

以直驱式永磁同步电机和变流器为对象,提出了电机侧变流器和电网侧变流器分开控制的控制方法。在电机侧采取基于最佳叶尖速比的最大风能跟踪可以在起动风速、额定风速和功率恒定三个区域最大限度地捕获风能。在电网侧采用直接功率控制策略,动态响应性能优异,算法本身也相对简单,实现了网侧功率因数恒定。系统基于MATLAB/Simulink软件的仿真波形和分析结果验证了所提出的控制策略的正确性。     

太阳能最大功率点跟踪控制系统的研究与实现

针对太阳能本身的特点以及其功率特性,运用最大功率点跟踪的方法来实现对系统的控制,从而使太阳能的利用率得到大幅提高,造福人类。     

太阳能电池最大功率点跟踪技术研究

在太阳能LED路灯照明系统中,为了提高系统的整体效率,应实时检测太阳能电池的输出功率,保证太阳能电池始终工作在最大功率点上。文中介绍了太阳能电池的输出特性和最大功率点跟踪的原理,分析了常用的固定电压法、扰动观察法、电导增量法等跟踪方法。并针对传统算法中存在的跟踪速度慢、振荡现象等问题,提出了一种新的算法,将固定电压法和扰动观察法结合起来,利用两者各自的优势,实现快速跟踪,进一步提高太阳能电池的利用效率。     

直驱永磁同步风力发电系统MPPT跟踪控制

根据永磁同步风力发电机的运行特性,构建以输出功率为反馈量、转速为控制对象的最大风能捕获控制模型,并在永磁同步发电机d,q轴数学模型和矢量控制理论基础上,通过转子磁场定向控制策略,实现有功、无功功率解耦控制,减小了损耗,并且较好地控制了转速。利用Matlab/Simulink进行仿真,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真,并给出了仿真结果。实验结果验证了该控制系统的正确性与可行性。