一种防空服务质量模型下的集中式多输入多输出雷达三维机动跟踪功率分配方法

针对防空作战中现有多功能雷达功率资源利用率低的问题,提出一种基于服务质量(Quanlity of Service,QoS)模型的三维机动跟踪功率分配方法以差异化标准提升多目标跟踪性能。将目标三维机动模型建立为自适应当前统计模型,通过将加速度协方差与估计误差协方差矩阵相关联以实现自适应调整。在此基础上,对三维跟踪下的贝叶斯克拉美罗下界进行推导,并将其作为跟踪误差衡量指标。通过构建关于目标威胁度与期望跟踪精度的函数关系,建立防空QoS模型下的闭环功率优化分配机制。证明所构建功率优化分配模型是凸优化问题,并进一步转化为半正定规划问题进行求解。仿真结果表明,相对于传统功率分配方法,所提方法能显著提高全局跟踪效能。

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析

该文根据光伏电池的工程数学模型,提出一种利用MATLAB软件包中的Simulation模块直接模拟光伏电池工作状况的方法,该仿真模型能准确反映光伏电池的输出特性,而且参数调节方便。文章主要对不同负载、模型内部参数变化和日照强度变化条件下光伏电池输出的特性进行了研究,得到了光伏电池输出特性变化的一般规律。数据分析结果表明,光伏电池的输出特性呈非线性。光伏电池输出功率随外部环境或内部参数的变化而发生改变,其最大值只在满足特定条件下的某一点才可能出现。基于导纳增量法,利用BOOSTDC/DC变换电路实现了光伏电池输出的最大功率跟踪,其控制算法用S函数编程实现。

应用于光伏电站的快速功率跟踪控制策略

提出一种光伏(PV)快速功率跟踪控制策略,先将站内所有的PV逆变器划分成样本型和普通型,样本型逆变器以最大自然发电功率运行,并将自身的电气参数传递给上层快速功率控制装置以获取潜在最大功率。普通型逆变器处于限功率状态,当收到上层装置发送的功率提升目标值后,将功率和直流电压指令值作为内部程序中电压环和电流环的参考值,到达对应的次最大功率点处再继续追踪运行。通过实验验证,该方法解决了常规算法功率调节速率慢的问题,实现了逆变器30 ms以内的功率双向调节,避免了逆变器因直流电压下降而脱网的风险,满足现场PV电站的快速性需求。

光伏电池输出特性与最大功率点跟踪的仿真分析

根据太阳能光伏电池的等效电路特点,建立了相应的光伏电池组件的仿真模型。该模型可以实现在不同光照强度和温度下光伏组件的输出特性,在此模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法(MPPT)。在众多最大功率追踪方法中,扰动法有着比较优秀的控制效果。针对最常用的最大功率点跟踪方法-扰动观察法,提出一种改进型的扰动法算法,通过仿真结果和实验证明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效避免跟踪偏差,提高光伏电池的输出效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。

实现光伏阵列最大输出功率最佳倾角的模拟分析

通过利用相关软件模拟分析的方法,设计太阳能光伏发电系统的搭建、设备的连接和光伏电板的固定装置的倾角,对其输出的性能进行比较,得出适用分布固定式光伏发电阵列最大功率的固定装置最佳倾角。提出了以恒定负载固定式太阳电池阵列最大功率在冬季、夏季和全年最优状态下所接受到最大太阳辐射量所安放的最佳倾角模拟值。

光伏发电系统并网输出最大功率点跟踪仿真

对光伏发电系统并网输出最大功率点的跟踪的研究,能够有效提高光伏发电系统的电能转换效率。对输出最大功率点的跟踪,需要先得到模糊控制器的输入变量,从而定义功率最大点跟踪的目标函数,完成最大功率点的跟踪。传统方法先预测最大功率点之处的电压,得到光伏电池的特性曲线,但忽略了定义功率最大点跟踪的目标函数,导致控制精度偏低。提出基于改进粒子群方法的光伏发电系统并网输出最大功率点跟踪方法。组建光伏发电系统并网数学模型,将输出最大功率点跟踪转换为追踪光伏阵列,融合模糊理论计算出光伏电池的瞬时输出功率,得到模糊控制器的输入变量,定义功率最大点跟踪的目标函数,并完成对光伏发电系统并网输出最大功率点跟踪。实验结果表明,所提方法跟踪精度高,为完善我国在光伏发电方面的技术水平提供有力的依据。

基于Matlab的光伏阵列输出特性和最大功率点跟踪控制策略的研究

针对光伏并网发电过程中存在的最大功率输出问题,研究了光伏阵列高度的非线性输出特性和最大功率点跟踪(MPPT)问题。根据光伏阵列的等效数学模型,结合Matlab分析环境中的Simulink工具,基于S函数建立光伏阵列的输出特性分析模型。通过对不同温度和光照强度条件下进行模型仿真分析,研究环境温度和光照强度对光伏阵列输出特性的影响。采用S函数对最大功率点进行建模,给出MPPT的控制策略。重点研究了扰动观察法和电导增量法最大功率跟踪特性,并对仿真结果进行对比分析。研究结果对并网控制器的研究和实践具有一定的理论指导和参考价值。

不同强度快速伸膝运动对股四头肌肌电图平均功率频率和输出功率的影响

为研究不同强度快速伸膝运动对股四头肌群表面肌电信号(surface electromyography,s EMG)的平均功率频率(mean power frequency,MPF)下降率和伸膝平均输出功率下降率的影响及相关性,探讨了动态肌肉运动的中枢控制理论,以17名男性大学生为研究对象,让他们下肢负荷分别为105.8,140.9,176.4 kg时,以最快速度完成30次蹬踏运动.采集股四头肌s EMG信号和每次动作时间、距离,考察了3种负荷对股四头肌(外侧)、股四头肌(内侧)和股直肌MPF及输出功率的影响.结果显示:不同强度快速伸膝运动下股四头肌s EMG信号MPF随次数而下降,与以往静态研究相一致;MPF下降斜率没有差异;平均输出功率下降斜率有差异,在短时爆发力运动中,3个负荷输出功率分别呈现上升、不变和下降的趋势.

基于改进非奇异快速终端滑模反演控制的风力发电系统最大功率跟踪

针对永磁直驱风力发电机系统的最大功率跟踪存在非线性、系统参数不确定及外部扰动问题,提出一种基于有限时间干扰观测器的非奇异快速终端滑模反演控制策略。针对转速跟踪问题,将系统参数不确定与外部扰动定义为集总扰动,用观测器快速精确估计之后补偿。采用反演控制法处理非线性系统,结合动态面控制设计虚拟控制律,同时设计滑模控制律,提高系统收敛速度与跟踪精度。通过李雅普诺夫理论与仿真实验证明该系统的稳定性与有效性。

模糊控制在光伏发电系统输出功率峰值点跟踪上的应用

光伏发电的输出功率受环境条件和负载改变的影响,为了充分发挥光伏发电的效能,需对其输出功率峰值点进行跟踪控制。采用模糊控制算法通过对比前后两个时刻输出功率的变化趋势和控制器输出的调整值,判断当前状态与输出功率峰值点的位置,智能的改变电压变换电路的控制输出,在保证响应快速性的前提下,提高了稳态跟踪精度。仿真结果表明采用模糊控制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,更适合光伏发电系统的输出功率峰值点跟踪控制。

快速变步长光伏电池最大功率点跟踪方法

光伏系统最大功率点跟踪的传统方法涉及步长和周期的选取,而变步长算法需依赖系统参数等条件,影响系统的跟踪响应速度以及稳定性。为了进一步加快最大功率点的搜索速度同时降低稳态时功率输出振荡,提出一种新型快速变步长搜索算法。此算法通过定义虚拟负载线并结合I-U曲线实现最大功率点的定向跟踪,可以在数个运算周期将工作点锁定在最大功率点附近。再通过对容许误差的定义,实现了稳态时输出功率无振荡。实验证明了所提算法能够显著提高搜索速度并保证了输出的稳定性,适应不同外部环境的快速变化。

考虑风电功率短期波动的风电场无功快速跟踪优化

风力发电的不确定性使风电场难以实现精准地优化调控。为此,该文提出一种无功快速跟踪优化方法,解决风机功率短期波动导致风电场运行状态偏移的问题。总控单元通过集中式无功优化获得风电场时段最优运行点,各风机控制单元利用梯度跟踪技术快速调节无功,实现对时段内风机功率短期波动的跟踪优化。所有风机的分布式跟踪优化共同组成风电场系统性的跟踪优化。通过我国某实际风电场案例,验证了所提方法的有效性。结果表明,快速跟踪优化方法能够有效降低系统网损,提高电压质量,缩小风电场优化时间尺度。

一种快速跟踪功率参考值的光伏并网低电压穿越控制策略

为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题,提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度,算出交直流侧的参考功率,然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率,达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明,当功率参考值发生改变时,传统控制策略直流侧响应时间为200ms,交流侧有功响应时间为16.5ms,无功响应时间为17ms,而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135ms,验证了所提控制策略的快速性。

基于虚拟负载的快速变步长光伏电池最大功率点跟踪方法

光伏系统最大功率点跟踪的传统方法涉及步长和周期的选取,而变步长算法需依赖系统参数等条件,影响系统的跟踪响应速度以及稳定性。为了进一步加快最大功率点的搜索速度同时降低稳态时功率输出振荡,提出一种新型快速变步长搜索算法。通过定义虚拟负载线并结合I-V曲线实现最大功率点的定向跟踪,可以在数个运算周期将工作点锁定在最大功率点附近。再通过对容许误差的定义,实现了稳态时输出功率无振荡。实验证明了所提算法能够显著提高搜索速度并保证了输出的稳定性,能够适应不同外部环境的快速变化。

基于输入-输出参数的光伏电池最大功率控制的比较

根据观测对象的不同,光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)方法可以分为基于输入参数和基于输出参数两种。为了深入分析两种控制方法的动、静态特性,本文以Boost拓扑为最大功率跟踪电路,选用简单有效的扰动观测方法,利用开关平均法建立系统小信号模型,通过求解占空比扰动至输入、输出观测对象之间的小信号传递函数,对比分析了基于输入参数和输出参数MPPT系统的动态特性。分析结果利于合理选择最大功率控制方法,优化系统参数,指导占空比扰动步长和扰动观测周期的选取。

基于实测数据的光伏阵列参数辨识与输出功率预测

基于光伏电池的I-U方程、基本电路理论和最大功率跟踪的输出特性,提出了运用参数辨识方法及光伏阵列的输入、输出数据,辨识光伏阵列光生电流、反向饱和电流、二极管理想因子、电池串联内阻4个待定系数,确定光伏阵列的I-U方程,再用求解得到的I-U方程来预测光伏电站的输出功率。通过算例和实测数据仿真比较,验证了所提出方法的可行性和准确性。

嵌入式智能光伏模块的最大功率输出统一控制

传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌入式智能光伏模块(sub-panel MPPT converter,SPMC),利用非隔离的DC-DC变换器替代传统太阳能板接线盒中的旁路二极管,通过输出侧统一的最大功率计算单元对输入侧进行的指令信号控制,可以有效地消除太阳能板因为不匹配问题所带来的能量损失。文中首先对所提出智能光伏模块的拓扑结构进行分析、比较。然后以BUCK型的嵌入式智能光伏模块提出统一输出最大功率跟踪控制策略,这种控制策略在保证输出功率最大化的前提下,优化了系统模块,有效降低了系统控制复杂度和装置成本。最后,文章通过实验验证了所提出的概念和控制方法。

双转子永磁同步风力发电机的最大功率跟踪控制

针对通风管道系统,安装单台永磁同步风力发电机不能二次利用风能、风能利用率低,安装多台成本较高的缺点,提出一种具有前后两个半径不同的风机,且风机旋转方向相反的双转子永磁同步风力发电机。在分析双转子永磁同步风力发电机和传统最大功率跟踪控制的工作原理的基础上,得出前后风机风轮半径的关系、前风机作用下发电机输出功率和前风机的最佳转速的算法,提出一种不需检测风速、基于前风机作用下发电机输出功率反馈的转速控制方法。仿真证明,在设计合适的前后风机风轮半径和所提的转速控制的基础上,实现了双转子永磁同步风力发电机的最大功率跟踪控制。

光伏系统快速功率控制和应用

随着新能源(renewable energy sources,RES)在一些电网占比超过20%,电网运行遇到一系列困难与挑战,迫切需要挖掘新能源发电,尤其是以绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)逆变器接入电网的光伏发电系统自身的调节潜力,使之具备快速功率调控响应能力,支持系统一次调频/调压等服务。在此背景下,该文提出一种针对新能源尤其是光伏发电的系统级快速功率调控方案,其目标是实现新能源尤其是光伏电站达到全网系统级百毫秒内的快速升/降功率响应速度。该文提出已有电网安全稳定控制系统的升级改造方案,针对光伏电站能够以调代切,并实现光伏电站发电功率的双向快速连续调节;设计站级专用的新能源快速功率控制装置;提出逆变器跨越式最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法等技术,并设计满足逆变器快速响应要求的一体化逆变器功率控制平台。该方案已在中国西藏电网得到应用,经现场实际测试结果:光伏站内功率控制响应时间在30ms以内,全系统功率控制响应时间在60ms以内,达到小于100ms的设计目标。试验和运行结果验证了该技术的有效性和先进性。

基于自适应模糊PID控制的最大功率点跟踪技术研究

通过对光伏电池数学模型和输出特性的研究,针对传统扰动观察法在跟踪后期易产生功率振荡的现象,提出一种自适应模糊PID控制的最大功率点跟踪方法。论述了该方法的跟踪原理、控制器的结构和参数的确定,并通过Matlab/Simulink平台建立了以占空比步长为直接控制量的最大功率点跟踪模型。试验结果表明,该控制方法能迅速感知外界环境变化,并能快速准确地跟踪到最大功率点,且在最大功率点附近不会产生功率振荡的现象,有效地提高了光伏电池的发电效率,实现了快速性和精确性的兼备,是一种较为理想的跟踪方法。