基于优化奇偶重构法的光伏阵列自适应重构技术设计

对于光伏阵列而言,阴影遮挡和阵列损坏会导致其输出功率降低。为了提升光伏阵列的输出功率,提出了一种优化的奇偶重构方法(Optimized Odd Even Configuration,OOEC),纠正了奇偶重构法(Odd Even Configuration,OEC)在局部阴影超过4列时,重构效果差的缺点。所提出的方法将光伏阵列分为自由重构模块和固定重构模块,根据不同的阴影情况调整连接方式,确定最佳的连接关系,并与Arrow So Du ku,Zig-zag,OEC三种方法进行仿真实验对比,仿真结果表明,经过OOEC重构后的光伏阵列输出功率明显提高,光伏阵列的PU输出特性曲线更加趋向于单峰,并且从失配损耗,功率提升百分比,性能比,均衡指数上看来,OOEC有着更好的性能。

基于最近电平逼近调制的模块化多电平变换器中高压变频调速系统运行控制

最近电平逼近调制(NLM)是模块化多电平变换器(MMC)中最常用的调制方式。电平数较少时,NLM的输出电压电流谐波严重畸变,使其无法用于电平数较少的变频调速场合。该文通过详细分析NLM下无差拍电流控制的开关过程,指出NLM调制下MMC无差拍电流控制具有滞环特性。定量分析了NLM下MMC无差拍电流控制的滞环环宽,得到了滞环环宽和输出电流波动范围的表达式。同时,设计了MMC背靠背变频调速系统的综合控制方案。与传统方案相比,所提方案具有控制结构简单、开关频率低、环流抑制容易实现和动态特性好等优点。在Matlab/Simulink中搭建了十一电平背靠背MMC中高压变频调速模型,验证了所提控制方案的正确性和有效性。

基于KLPP-K-means-BiLSTM的台区短期电力负荷预测

随着智能电网的发展,各场景的用电更加多元化,而准确的台区负荷预测是确保相关电力部门制定合适检修任务的关键,同时为有序用电、电网经济运行提供重要参考。为了挖掘台区负荷的特征以提高台区负荷预测的精度,提出了一种基于核主元分析与局部保持投影降维、K均值聚类算法(K-means)以及双向长短时记忆网络(BiLSTM)的台区电力负荷预测方法。首先利用核局部保持投影(KLPP)对台区多特征负荷数据进行降维以提取主要特征信息;然后采取K-means聚类算法将相似特征的数据归类成各自的簇集;最后针对聚类后的各典型类型,有针对性地训练BiLSTM,并选取中国某高校低压台区负荷作为算例与其他经典预测方法进行对比分析,结果表明所提方法更拟合实际负荷走向,有效提升了预测效果。

基于空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦控制研究

提出一种基于电网线电压空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦方法,将复平面分为6个扇区,在每个扇区内实现两相开关解耦,分别控制相应的输出线电流,实现电流跟踪,改善并网电流波形。最后,利用MATLAB建立三相光伏并网逆变器双环系统仿真模型,仿真结果证明了该方法的有效性。

面向直流楼宇供电技术的新型多输入Buck-Boost变换器

在直流楼宇的分布式能源供电系统中,多输入直流变换器起着将多种分布式电源进行接入、转换及协调能量管理的作用,针对此提出一种利于多种分布式电源在直流楼宇中的联合供电的新型单电感多输入Buck-Boost变换器。以双输入为例分析该变换器的工作模态,推导其输入/输出特性和功率均衡能力,提出控制策略以实现直流楼宇中的风光混合供电。在双输入变换器的基础上,通过拓扑推演得到了n路输入BuckBoost变换器。该变换器具有电路拓扑简洁、可实现升降压、输入/输出电压同极性、各种分布式输入源可单独或同时向负载供电等优点。最后利用MATLAB仿真模型和实验验证了理论分析的正确性和控制策略的可行性。

非平衡时矩阵变换器动态调制策略的仿真实现

介绍了输入非平衡情况下矩阵式变换器的工作原理,对输入电流偏置角动态调整的控制策略进行了研究,并利用MATLAB建立了相应的仿真模型。通过参数设定、输入电压相位计算、控制算法实现和开关接口等环节设计,实现了输入电流偏置角动态调整的控制策略。仿真结果证明,输入电流偏置角动态调制法能有效减少高次谐波。

全数字控制的三相桥式交-交变频电源仿真实现

针对某煤矿提升机研制的交 -交变频式低频电源装置 ,介绍了设计中所涉及的主回路结构、主回路环流控制方式、晶闸管触发角控制和调制等问题 并利用MATLAB仿真工具实现了三相交—交变频电源的仿真设计和分析 ,可做到省时、省成本、易操作 。

基于深度学习的模拟电路故障诊断算法

针对模拟电路易发生故障且不易诊断的问题,提出了一种基于深度学习的模拟电路故障诊断算法。该算法首先将采样的原始数据制作成语音形式,然后通过时频域变化转化为语谱图,最后再将其送入VGG16模型中进行训练与测试。实验结果表明,该算法用于模拟电路故障诊断时能够识别的故障种类达到9种,同时准确度达到了100%,具有很强的电路故障诊断能力。

用MATLAB进行三相交-交变频电源的仿真设计

三相交—交变频电源在低频拖动控制中有广泛的应用。通过晶闸管设计的静止式变频电源具有效率高、无噪声的优点,但却存在设计复杂、成本高、调整困难等缺点。而利用MATLAB软件中的Simlink 仿真工具来实现三相交—交变频电源的仿真设计和分析,能做到省时、省成本、易于操作,在静止式变频电源设计中有很好的使用价值。采用MATLAB仿真工具完成了一个全数字控制的三相交—交变频电源的设计。

基于CANopen协议的伺服控制模式的实现

针对伺服电机远程控制接线复杂、控制单一、可靠性不高等问题,提出利用CANopen通信协议DS301、驱动子协议DSP402实现伺服电机控制的新方法。分析CANopen协议的对象字典和报文格式,详细介绍了CANopen伺服控制状态机各步骤的转换以及实现CANopen协议下PP、PV、HM3种伺服控制模式的报文设置。利用ZLGCANTest、ESTUN伺服驱动设备以及PC机构建了实验平台,在上位机界面中通过报文设置成功实现了基于CANopen协议的伺服电机的PP、PV、HM三种模式的控制。实验结果表明,利用CANopen协议的报文设置控制电机简单易操作,通信数据快速、可靠,用户通过上位机界面可以很好的实现对伺服电机的监控。

开关磁阻风力发电系统输出电压脉动抑制研究(英文)

由于风能的波动性、间歇性和不规则性,其输出量受自然资源的属性(如风速)影响很大.为提高风力发电系统的电能质量,依据开关磁阻发电机双凸极结构特点和磁阻最小工作原理,结合小功率变风速发电系统实际工况,选用自励模式,设计SRG变速恒压风力发电系统.根据SRG周期性分时实现励磁和发电的工作特点,分析输出电压脉动原因,对输出电压进行闭环控制;并优化输出电容滤波器,有效抑制输出电压脉动.MATLAB的仿真实验表明:合理选择电压反馈调节器类型及参数实现输出电压闭环控制,综合输出电容滤波器优化控制,开关磁阻风力发电系统可以很好地实现变速输出,有效解决低风速发电问题,增加SRG风电系统的供电可靠性,提高智能电网中分布式新能源发电系统的电能质量.

基于最小二乘滞环电流控制的光伏并网逆变器研究

提出一种用于光伏并网逆变器的最小二乘法定频算法,它在每一开关周期到来之前,通过对前一周期的相关参数值进行采样,确定当前周期内开关触发的时间来实现开关频率稳定和滞环电流跟踪.与其他控制方法相比,该方法能有效降低对工频电网的谐波注入,使电流误差平均值控制在最小范围内,减少稳态误差,还可实现数字化控制.最后,利用MATLAB进行双环系统建模,外环通过曲线拟合法进行最大功率跟踪,内环采用最小二乘法定频算法和滞环电流控制,仿真结果证明了该方法的有效性.

输入非平衡条件下矩阵变换器两种电流偏置角调制策略的谐波分析

通过对矩阵式变换器中9个双向开关的逻辑控制,可实现其电压和频率的变换。依据输入非平衡、输出平衡时矩阵变换器的工作原理,用Matlab建立输入非平衡时矩阵变换器分别采用输入电流偏置角固定和输入电流偏置角动态调整两种空间矢量调制策略仿真模型。仿真结果和频谱分析表明:与输入电流偏置角固定的调制策略相比,输入电流偏置角动态调制法策略能有效减少输入电流谐波。

基于相关因子的太阳能光伏发电系统互补复合孤岛检测研究(英文)

充分利用主动电压相位突变检测与被动电流扰动的互补特性,提出基于相关因子的复合孤岛检测方法,克服单一相位突变检测方法的被动检测方法在近乎阻性负载下失效的问题,加快检测速度,并尽可能减少对电能质量的影响.利用当孤岛发生时逆变器输出电压和电流扰动的相互关系产生相关因子,通过阈值判断孤岛是否发生.在MATLAB仿真平台上搭建光伏并网系统仿真模型,选择代表性负载,模拟实际过程,进行相应分析,较好地验证了这一方案的可行性和有效性.此外,复合检测方法还能区分孤岛现象与电网电压不稳定或大负载的突然投入/切除引起电网的异常偏离.

基于双级矩阵变频器的柔性分频输电系统中的变频换流技术

采用双级矩阵变频器作为倍频设备,改进柔性分频输电系统的变频换流站,将水轮发电机发出分频电力,经升压变压器和输电线路,送入双级矩阵变换器进行交-直-交变换,转变为工频电力,并入电网,或者给交流负载供电。通过分析交-直-交双级矩阵变频器的主电路拓扑结构、双空间矢量调制策略和零电流换流方法等变频换流技术,提出柔性分频输电系统新型变频换流站实现方案,充分利用双级矩阵变换器结构紧凑、能量双向传递、输出频率可控、输入功率因数可调的优点。在Matlab/Simulink环境下的模型仿真结果表明,该方案能明显提高输电系统的传输效率,充分抑制谐波分量以及有效降低系统无功功率,并通过修正逆变级调制系数,可保证在分频电力输入不对称时网侧输出平衡。

新型H6桥非隔离单相光伏并网逆变器

针对目前非隔离单相光伏并网逆变器H5拓扑存在的通态损耗大和热力不均衡问题,提出一种改进型H6桥拓扑结构。通过逻辑控制实现脉宽调制驱动,使其输出并网电流在半个工频周期内流过3个开关管,在另半个工频周期流过2个开关管,因此减少了通态损耗,有利于热力均衡。3 kW单相两级式非隔离光伏并网逆变器实验样机验证了该拓扑的可行性,实现了低共模电压和高质量并网,有效解决了非隔离单相光伏并网逆变器共模漏电流问题。

用Delphi实现矿井提升机低频电源装置中可控硅触发角的计算

数字控制低频电源以先进的硬件结构和高性能的软件支持 ,较好地解决了矿井提升机低频电源设计中所涉及的主回路结构、主回路环流控制方式、晶闸管触发角控制原则等问题。提出一种用Delphi实现矿井提升机低频电源装置中晶闸管触发角的计算方法 ,并通过MATLAB建立相应的仿真模型。仿真结果验证了该算法的正确性。

基于ANN的光伏并网逆变器SVPWM研究(英文)

通过分析空间矢量脉宽调制的工作原理,提出基于人工神经网络的SWPWM调制策略.这种基于ANN的光伏并网逆变器覆盖了SVPWM的欠调制和过调制两种模式,能实现从线性调制到六步模式非线性调制的平滑过渡.由于神经网络具有很强的并行处理能力以及容错能力,ANN SVPWM控制器运行速度快,能有效提高逆变器功率开关的开关频率.采用监督模式,通过固定权值分别对欠调制子网络和过调制子网络进行训练.在MATLAB仿真平台上搭建光伏并网逆变器仿真模型,由神经网络工具箱实现ANN控制器,仿真结果表明:在SVPWM过调制区用ANN控制方法简单、高效、控制效果良好.

基于RBF的光伏系统发电量智能预测研究

针对传统太阳电池建模要求频繁设置开路电压、短路电流、最大功率点电压/电流等参数的问题,找出太阳电池材料各常数相互关系,并通过RBF神经网络实现各参数逼近;建立基于禁带宽度的太阳电池新型通用模型,参考电池温度和日照强度,自动调整参数,得出新环境的电池输出特性。在光伏发电短期预测中,智能预测方法能有效降低预测误差。

基于电力系统线路信道的数据帧同步技术

在基于电力线路网络的通信系统开发中,提出了一种有效的数据帧同步的技术解决方案:通 过对整个电力线信道进行一定数量的子信道划分,使每两个相邻子信道的频率特性接近相同;对相 邻子信道的相角差进行分解,分别计算出整数个样点偏差和小数个样点偏差;设计出接收数据帧的 同步协调解决机制,整数个样点偏差通过数据帧的样点移位进行纠正,小数个样点偏差通过各子信 道的均衡系数旋转进行校正。实验证明,该技术方案对电力线通信时钟的抖动、数据帧的样点偏移 和相角偏移等干扰部有快速的调整及抑制作用,使系统能够稳定运行并维持较高的性能指标。