基于改进变步长爬山法的潮流能发电MPPT算法

针对传统变步长爬山法在潮流能发电系统中对潮流流速突变和随机性波动的适应能力较差,易出现扰动方向判断错误和速度追踪过快的问题,在变步长爬山法的基础上提出一种改进变步长最大功率追踪(MPPT)算法。该方法能够准确判断多种最大功率跟踪的情况并采用两次采样点下的功率和转速的变化程度确定下一时刻步长的大小,自动根据获能系数大小进行分阶段调节,实现对潮流流速突变情况的应对,从而实现最大功率的跟踪。在MATLAB/Simulink环境下搭建基于PID控制与自抗扰控制的仿真系统进行仿真试验,结果表明,改进的变步长爬山法不仅能够实现最大功率的跟踪,而且对潮流流速的随机性波动和突变情况的适应能力更强,具有良好的稳态特性。

变步长爬山法在双馈风力发电系统最大风能跟踪控制中的应用

变步长爬山法能不依赖风速检测或风机功率—转速特性曲线而实现风力发电系统的最大风能跟踪,具有良好的应用前景。首先根据风机运行特性给出了直流机模拟风机方案,详细论述了变步长爬山法的原理及在双馈风力发电系统中的实现方法。然后将该方法应用于基于定子电压定向的双馈发电机矢量控制策略中,搭建了带直流机模拟风机的双馈风力发电系统实验平台。实验结果验证了在风速变化的情况下系统能自动搜索达到对应风速的最佳转速,实现风机最大风能捕获,并具有对快变风速的响应能力,验证了控制方案的正确性和可行性。

基于改进变步长爬山法的永磁同步风力发电机最大功率点跟踪控制

针对直驱式风力发电系统存在建模误差和多变量耦合等内部不确定性以及复杂的外部环境干扰等问题,以风力机最大功率点跟踪为控制目标,基于改进变步长爬山法提出一种自抗扰控制的最大功率点跟踪方法.首先,将停止和重启机制引入变步长爬山法中,避免风速微小抖动引起的最大功率点振荡;其次,设计速度环自抗扰控制器,消除风力发电系统的内外干扰问题,提高风力发电机的稳定性和跟踪性能.仿真结果表明所提控制策略可使系统具有更好的鲁棒性和抗干扰能力,最大功率跟踪性能得到有效提升.

最大风能捕获与变桨距控制建模与仿真

文章以永磁直驱风力发电系统为研究对象,研究了机侧最大功率点跟踪和浆距角控制。采用变步长爬山搜索法跟踪功率补偿的最大功率点和浆距角控制,并利用Matlab/Simulink建立仿真模型,得出仿真结果和分析。结果表明风力发电系统可实现最大风能捕获和变桨距控制。

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。

超级电容储能器在光伏发电系统中的应用

介绍了光伏发电系统及最大功率点跟踪技术,对超级电容器储能的特性进行研究。使用分区变步长爬山法优化BUCK变换器的占空比,控制光伏电池工作在最大功率点。设计了基于超级电容储能的光伏发电系统的软硬件,通过实验表明该系统可完成最大功率点的快速跟踪,有良好的可靠性和稳定性,获取能量及储存能量的方式较绿色环保。

基于混合控制策略的最大风能追踪方法研究

介绍了功率控制和速度控制两种目前常用的电机控制方式的利弊,在基于定子磁链定向的转子励磁控制策略基础上,结合功率控制和速度控制,提出了一种针对变速恒频风力发电系统最大风能追踪的混合控制方法。该方法采用功率控制,得到的稳定转速为最佳转速的"次优点",然后将控制方式改为速度控制,设定"次优点"的转速为爬山法的初始给定转速,利用变步长的爬山法进行最大功率搜索。该方法能在未知环境因素是否变化的情况下,快速准确地实现MPPT,提高风能利用率。仿真研究验证了该控制策略的正确性和可行性。