一种适用于航空电力作动器负载的三相PWM整流器最大功率控制

航空电力作动器是未来多电飞机电网的重要负载,具有功率大范围快速变化的用电特性,被称为动态负载。为获得好的用电性能,本论文研究了适用于电力作动器的PWM整流控制技术,提出了一种最大功率输出的控制方法。该控制方案解决了负载电流大范围变化时,整流器输出电压动态压降较大,甚至不稳定的问题。论文分析了航空电力作动器的负载特性及其对供电电源的影响,论述了基于最大功率输出控制的三相PWM整流器的设计思想和系统结构。通过仿真,将提出的最大功率控制方案与传统的双闭环PI控制器的控制效果进行了比较。并用一台10kW电力作动器样机作为负载进行了实验验证。仿真和实验结果表明,这种控制器可在一定程度上提高整流器的输出功率,对大范围变化的动态负载有更好的控制性能。

小型风力发电系统最大功率控制扰动法及状态平均建模与分析

为简化结构、降低成本、提高可靠性及实现系统优化运行,提出了包含永磁同步发电机、二极管整流桥及斩波器的小型风力发电系统结构,采用扰动法来实现最大功率控制,利用状态平均法对系统进行建模,导出了相应的静态特性及线性化模型,给出了扰动幅值及频率这两个关键参数的选取原则,通过实验验证了控制策略及分析方法的正确性和可行性。为最大功率控制扰动法在小型风力发电系统中的应用提供了理论依据,具有重要的理论意义及实际应用价值。

液压型潮流能发电系统叶轮最大功率控制

文章为解决水平轴潮流能发电系统在低于设计流速下叶轮能量捕获效率低的问题,运用最大功率跟踪控制理论及叶轮与变量泵传动轴力矩平衡方程,建立了变量泵反力矩参考值模型,设计了间接速度控制的压力反馈加转矩控制系统,通过小范围内调节变量泵排量,实现叶轮最大功率捕获。整个系统的性能在自动化工作室(automation studio)中进行了仿真测试,实验样机也进行了海上试验。仿真测试和海试结果显示,该控制系统工作稳定性好,仿真和海试时叶轮的捕获功率系数分别在0.35和0.33附近波动,相比不加控制,分别增加了约0.03和0.05,提高了叶轮的捕获效率,验证了控制系统的有效性。

一种基于神经网络的光伏电源最大功率控制系统

对太阳能光伏电源 (PV)的最大输出功率进行了研究 ,采用神经网络对光电阵列最大功率输出点进行识别、跟踪和控制 ,并通过逆变器将光伏电源产生的直流电逆变为供居民 商业电力系统使用的交流电 ,同时针对非线性交流负载 ,设计出了一种有效、实用的有源滤波器 .实验表明 ,本装置能准确跟踪和输出光伏电源的最大功率 ,加入有源滤波器可有效抑制交流侧的谐波并提高功率因数 .

小型风力发电系统最大功率控制的扰动法

本文给出了结构简单、成本低、可靠性高的小型风力发电系统结构,提出了实现最大功率控制的扰动法.基于状态平均模型进行了仿真研究,仿真结果验证了最大功率控制扰动法的正确性和可行性.

热声发电系统蓄电池负载的最大功率控制策略

热声发电系统具有热转换效率高、运行可靠、污染少等优点。若将直线发电机发出的电能直接存储到蓄电池中,只有高于其端电压时才会工作,转换效率较低。为了使蓄电池负载获得最大功率,从而提高热声发电系统的运行效率,本文采用buck-boost变换电路对发电机输出的电压进行变换。通过对其动态方程的分析,得出了断流模式下蓄电池负载的最大功率控制策略。仿真结果表明,与直接充电方式相比,所采用的控制策略使蓄电池负载获得的功率提高了一倍以上。

采用滑模自适应控制的永磁同步风力发电系统最大功率控制

针对直驱式永磁同步风力发电系统存在的非线性、不确定性、强干扰的的问题,提出一种基于滑模自适应控制算法的最大功率点跟踪策略。为了实时估计发电机电动势以及系统转速和转矩,文中结合滑模控制和自适应控制算法,分别设计了滑模控制器和自适应观测器,并研究了渐变风、阵风、随机风3种风速下的滑模自适应控制器的控制性能。最后基于Matlab-Simulink进行了仿真验证,结果能实现对发电机转子角位置的准确估算,以及系统转速和转矩实时估计。

小型风光互补发电系统最大功率控制的研究

独立运行的风电系统或光伏系统都有其自身的局限性,选择了结合风力发电和光伏发电优点的风光互补发电系统作为研究对象,建立了风光互补发电系统的仿真模型,对最大功率跟踪控制进行仿真研究。结果表明,最大功率跟踪控制可以实现风力发电子系统和光伏发电子系统的最大功率跟踪。仿真结果初步验证了系统集成控制策略的正确性和可行性。

采用扰动观测器的风力发电系统最大功率控制

针对额定风速以下直驱式永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪控制方法,提出一种改进扰动观测器控制DOBC策略。该方法针对风力发电系统负载的实时转矩和速度估计误差引起的扰动,设计了一种基于速度估计的负载转矩扰动观测器LDOB,并将其应用于阵风、渐变风、随机风3种风速系统的扰动观测器的控制,用于实现对系统转矩的估计补偿,以提高负载转矩突变情况下扰动观测器观测精度。最后基于Matlab-Simulink对所设计的复合控制器进行了仿真分析,结果验证了所设计的复合控制器的有效性。

适应电压支撑下的光伏发电机组最大功率点控制技术

常规的光伏发电机组最大功率点控制技术,在机械功率的调整上,缺少对适应电压支撑的考虑,导致最大功率点控制效果不好。基于此,提出适应电压支撑下的光伏发电机组最大功率点控制技术。使用功率信号反馈法,检测光伏发电机组的功率,将光伏发电机组的固有功率,作为主要参数。根据发电机组运行状态点的变化,对光伏发电机组功率进行跟踪,以光伏发电机组功率跟踪结果为基础,在适应电压支撑下,通过双输入单输出的结构,调节机械功率,导入调节后的机械功率,将其作为最大功率点控制的基础数据。按照隶属函数,对控制器参数进行实时调整,从而完成对光伏发电机组最大功率点控制。结果表明,在使用本文设计的方法进行控制后,光伏发电机组的最大功率振幅有效降低,控制效果较好,具有较好应用价值。

一种开关磁阻风力发电机新型功率变换系统及其最大功率点跟踪控制

本文提出一种含可变励磁电压且所用开关管数量最少的新型开关磁阻发电机(SRG)功率变换器,包括主电路与励磁电路,主电路所需主开关管数量等于SRG相绕组数,励磁电路仅需一只主开关管。励磁电压与发电电压解耦并可独立控制,励磁电路无隔离环节并与主电路共地。在分析该新型功率变换器工作原理的基础上,针对变速风力发电应用工况,提出基于该新型功率变换器的SRG最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,给出励磁电压扰动控制策略。通过对一台750W的SRG样机系统进行仿真和实验,并与基于共上管功率变换器的SRG风电MPPT进行比较,结果表明本文所述新型SRG功率变换器的输出功率增加1.5%,验证了该新型功率变换器及其控制策略的有效性。

基于改进狮群算法的最大功率跟踪控制研究

针对直驱式波浪发电系统在实际海域中输出功率低的问题,设计了基于改进狮群算法的最大功率跟踪控制方案。该算法引入Tent混沌映射、差分进化算法的变异机制和灰狼优化算法的捕猎机制对基础狮群算法(Lion Swarm Optimization,LSO)进行改进。仿真结果表明,在规则海浪的情况下,改进狮群算法的能量捕获率比基础狮群算法的能量捕获率高约17.46%,比遗传算法的能量捕获率高约5.99%。在非规则海浪的情况下,改进狮群算法的能量捕获率比基础狮群算法的能量捕获率提升了约23.16%,比遗传算法的能量捕获率提升了约18.15%。仿真结果证明该算法能够有效提高直驱式波浪发电系统的输出功率。

太阳能发电系统的最大功率跟踪控制

描述了太阳能发电系统中一种谐振型ＤＣ－ＤＣ变换器的原理和控制方法，讨论了用采样和保持电路、时滞双稳态等控制电路进行最佳工作点控制的实验结果，表明该装置可以跟踪照度进行工作点控制。

光伏阵列最大功率跟踪变论域模糊控制

光伏阵列的输出功率随着环境条件和负载改变而变化,为了充分利用光伏阵列的输出,需对其进行最大功率跟踪控制。本文用变论域模糊控制方法实现最大功率跟踪控制,该方法利用论域收缩因子,在保证响应快速性的前提下,提高了稳态跟踪精度。本文方法与扰动观察法和基本模糊控制方法进行了对比研究,结果表明本文方法能够获得更快的响应速度,更高的跟踪精度和更大的功率输出,更适合进行光伏阵列的最大功率跟踪控制。

基于最大功率跟踪控制的海流发电能量管理系统

针对海流能发电机组在低于额定流速时能量捕获效率低的问题,提出通过负载调节实现离网式海流发电机组最大能量捕获控制的方法.设计三相桥式整流-斩波为主的双直流电压变换器能量管理系统,利用升降压变换器分别实现机组功率的闭环控制和蓄电池的充放电控制.为验证该能量控制系统的有效性,对所设计的小型海流能发电样机进行系统数学模型分析,并建立系统Matlab/Simulink模型进行系统控制特性仿真研究.结果表明,采用双直流电压变换器的拓扑结构在满足蓄电池充放电控制要求的前提下可以实现机组最大功率跟踪控制.

基于自抗扰控制器的风力发电系统最大功率追踪控制

论述了风力发电系统中风能最大风能捕获的基本原理,介绍了永磁同步发电系统双PWM换流器结构.使用功率自抗扰控制器和两个电流自抗扰控制器,设计出了永磁同步发电机最大功率追踪控制系统.自抗扰控制器将风机的机械转矩扰动等外部干扰进行估计和补偿,使得发电机组按照最大功率点跟踪方式运行,提高了系统跟踪性能,实现了风力发电系统的最大功率输出.通过不同风速条件下的建模仿真,验证了自抗扰控制算法的有效性和实用性.

一种小型永磁同步风电系统最大功率跟踪控制方法

通过对新型小型风力发电系统分析,提出了一种最大功率跟踪控制的方法。通过控制新型永磁同步发电机的电磁转矩,间接地控制风力机的机械转矩,使风力机在额定风速以下以最佳尖速比运行,自动跟踪其最大功率点。对系统进行了仿真,结果表明,控制方法是切实可行的。

直驱式永磁同步风力发电机稳态模型与最大功率跟踪控制

针对直驱式永磁同步风力发电系统最大功率点跟踪问题,通过风力机、永磁同步发电机、三相不控整流桥、DC-DC变换器等的等效电路分析,建立了系统的稳态数学模型,推导出交流侧电功率的计算、最大功率点的捕获与直流电压等的相关计算公式,进而采用功率信号反馈(PSF)算法实现最大功率点跟踪(MPPT)控制,然后在Matlab/Simulink中搭建模块对系统进行仿真,仿真结果验证了系统的可行性。

面向智慧微电网的最大功率点跟踪控制实验教学

智慧微电网最大功率点跟踪控制实验是新能源与微电网技术专业课程的重难点内容,同时也是光伏发电系统运行的重要环节。通过智慧微电网实验教学平台对最大功率点跟踪控制进行实验,可以培训学生掌握光伏发电理论知识与操作技能。借助虚拟仿真实验安全性特点,发挥实物实验真实性优势,虚拟现实混合实验提高了学生的综合实践与创新能力,有利于多学科的交叉融合,也有效解决了实验教学条件不足的问题。

10kW变速定桨距风力发电机最大功率跟踪控制研究

为了解决采用叶尖速比控制时风速信号测量不准的问题,最大限度地捕获风能,提升发电效率,以永磁直驱型风力发电机为对象,建立了风力发电机、传动系统、变流器控制和发电机模型,采用了一种基于转矩给定的发电机最大功率跟踪控制策略,并验证了这种控制策略的正确性。