基于LMMHD波浪能发电机特性的高效实时输出功率控制系统

针对目前液态金属磁流体(LMMHD)波浪能发电机输出功率控制系统响应慢、精度差、变换效率低、低压下不能可靠换向的问题,在LMMHD波浪能发电机输出特性分析的基础上,提出一种通过实时调节LMMHD发电机等效负载来控制发电机输出功率的控制策略,该控制策略快速准确且多模块并联时不存在并联均流问题。通过对考虑寄生参数影响的主电路效率的理论分析,得到了所提输出功率控制策略下主电路效率的变化规律,进而提出了多模块并联的方案,提高了系统效率,降低了单模块的设计难度。并提出了一种滚动时域判断和双模块独立驱动的换向驱动方法,在实现低压下可靠换向的同时避免了电流从体二极管流通,降低了导通损耗。仿真和样机实验结果验证了所提策略的有效性。

感应电能传输系统多并联拾取模块电流和输出功率均衡方法

大功率感应电能传输系统通常采用多并联拾取模块结构。然而,多并联拾取模块参数不一致,会导致各个拾取模块的电流和输出功率不均衡,从而降低系统效率,严重时会因模块过流而造成系统故障。为解决该问题,文中提出一种基于并联拾取模块补偿电容器的多并联拾取模块电流和输出功率均衡方法。首先,介绍了传统感应电能传输系统与所提出的感应电能传输系统拓扑的特性。然后,分别分析了互感、拾取线圈自感及内阻对电流分布和系统效率的影响。最后,通过4个并联拾取模块的感应电能传输系统实验平台验证了所提方法的有效性。实验结果表明,采用所提方法时多并联拾取模块的电流和输出功率基本一致,并且相比传统感应电能传输系统,系统效率最高提升了2.21%。

风电场内多机组输出功率微小波动控制仿真

针对风电场出力的随机性与间歇性,其多机组输出功率的波动不具有规律性,可预见性难度较大,不利于风力发电厂供电的稳定性。为此提出风电场多机组输出功率微小波动控制方法。利用风速模型、风轮模型和传动系统模型,研究风电场多机组动力学,明确机组结构和各模块间的关联性。通过多机组功率变化方程描述功率波动,引入推力系数预测机组输出功率。采用模糊控制算法确定比例与量化因子,确立模糊语言集合,建立模糊控制规则,将平衡指标与功率饱和指标作为首层控制器的输入量,计算功率修正系数,实现功率微小波动控制。实验结果表明,在风速和负载实时变化情况下,储能系统和负载侧功率之和与机组输出功率具有一致性,说明研究方法能够保证风电场多机组输出功率的平稳性。

基于垂荡和纵摇运动模型对波浪能最大输出功率的设计

研究波浪能装置最大输出功率的设计,以运动平衡方程和能量输出系统研究为基础理论背景,建立浮子和振子的垂荡、纵摇运动模型和最优阻尼系数模型,确定给定时间下的浮子与振子的垂荡位移及速度和纵摇位移及角速度,并借助模拟退火算法和网格搜索算法分别确定两种情况下给定参数值的最大输出功率及最优阻尼系数.

振荡浮子式波浪能装置输出功率优化模型

在充分考虑海浪环境中各物理因素的基础上,对垂荡运动状态的波浪能发电装置的浮子和振子进行受力分析并构建二阶微分方程模型。使用四阶龙格-库塔方法进行微分方程组的数值求解,得到浮子和振子各时刻下的运动状态。并且利用功率关系式建立与阻尼系数相关的最大输出功率优化模型,使用遗传算法求解最优阻尼系数及最大输出功率。

气象因素对光伏发电输出功率的影响及预报技术——以南安市为例

利用2020—2022年南安市光伏发电输出功率数据和气象观测资料,分析光伏发电输出功率的时间变化特征及其与气象因素、天气类型的相关性。结果表明,南安市光伏发电输出功率具有明显的日变化、月变化特征,日变化表现为单峰型特征,在11—12时达到最高值,月变化特征表现为1—4月呈上升趋势,5—6月略有下降,7月达到峰值,8—12月呈下降趋势;光伏发电输出功率与最高气温、天气类型呈正相关,与相对湿度呈负相关,与风速的相关程度较弱;运用逐步回归方法得出不同季节的功率预报方程,经检验,春、夏两季的预报方程精度优于秋、冬两季。该结论在实际应用中具有一定参考价值,可为南安市的光伏发电规划和管理提供科学依据。

基于改进神经网络的光伏电站输出功率预测方法

光伏发电系统的输出功率受多种因素(包括天气、电池板温度和日照时长等)制约,表现出显著的随机、波动和间歇性特点,对电力系统的稳定运行构成了威胁。为此,提出基于改进神经网络的光伏电站输出功率预测方法,对电力系统的调度、优化以及能源管理具有重要意义。首先,进行了光伏电站输出功率影响因素的相关性分析,选择总辐照强度和环境温度这2个与光电转换效率有显著相关的因子,并以此为输入;然后,构建了改进神经网络模型;最后,通过该模型实现了光伏电站输出功率的预测。结果表明,利用改进的神经网络对光伏发电系统的出力进行了精确的预测。改进神经网络模型可以基本反映出输出功率的大体趋势,在处理复杂多变的天气条件和电站运行状态时,能够更精准地预测输出功率。

函数法在求解电源输出功率最大问题中的应用

本文通过对电源输出功率的表达式进行推导和分析,构建函数模型,利用数学方法求解极值,详细阐述函数法的原理、变式和应用实例.函数法为解决此类问题提供了准确且有效的途径,有助于深入理解电路中的能量转换和优化问题.

中波天线地网对发射机输出功率的影响分析

随着无线通信技术的不断发展,中波天线在通信系统中的作用越来越重要。其中,中波天线地网作为中波天线系统的重要组成部分,对发射机的输出功率有着显著影响。本文旨在介绍中波天线地网的基本概念和作用,并分析其对发射机输出功率的影响因素。最后,引用例证以验证分析结果。研究发现,中波天线地网主要在地网阻抗、地网面积和地网深度等方面影响发射机的输出功率。为了提高发射机的输出功率,需要合理设计地网结构、优化地网参数,以实现通信系统的高效运行。

基于氢氧储能的平抑风电输出功率方法研究

为平抑风电输出功率波动,提出一种基于氢氧储能的风力发电功率平抑方法,采用基于氢氧储能的电化学系统作为风电场的功率平抑装置,通过氢氧电池内部电路将储存在氢氧电池中的电能进行储存,同时利用超级电容器将储存在氢氧电池中的电能进行快速放电。结果表明:所提方法能够有效平抑风电输出功率波动,提高风电场运行经济性。

定日镜场在额定输出功率条件下的光学效率优化

为推动“双碳”目标实现,以光线追迹为核心,建立了定日镜平均输出热功率优化模型.首先,确定输出热功率是关于光学效率等参数的函数,通过给出阴影遮挡效率、集热器截断效率等参数的计算方法,提出了定日镜场输出热功率的计算方案.其次,提出定日镜场输出热功率的优化方案.针对定日镜规格相同的情况,提出“吸收塔选址策略”约束吸收塔的位置,提出“分区域同心圆规划策略”完成定日镜的排布,建立了定日镜输出热功率优化模型,并采用变步长搜索法完成最佳参数的求解.最后,针对定日镜规格不同的情况,提出“定日镜规格分区域规划策略”,并结合二分法和变步长搜索法完成最佳参数的求解.

洁净与覆冰条件下风力发电机输出功率计算方法及现场试验验证

高海拔地区风能资源丰富,然而建设于此的风力发电机面临严重覆冰问题。覆冰会破坏叶片气动结构,造成输出功率损失,影响供电质量。了解不同工况下的风力发电机输出功率情况,有助于电力部门进行合理的电力调度。该文提出了一种适用于洁净和覆冰条件下的风力发电机输出功率计算方法。该方法以叶素动量理论为基础,同时引入二维计算流体动力学(CFD)仿真方法来计算叶素的升力与阻力系数。将计算结果与现场试验运行结果对比发现,该计算方法可以在工程应用允许的误差范围内获得风力发电机的输出功率。此外,通过比较基于该方法获得的关键气动参数在不同风速下沿叶片翼展方向的分布发现,冰层的存在会降低叶片对风能的利用率,减小叶片旋转扭矩,从而导致输出功率降低;并且随着风速的增加,覆冰所带来的负面影响更加明显。

考虑尾流效应的风电场输出功率优化

针对尾流效应对风电场输出功率造成的损失,文章提出了一种基于改进Jensen模型的优化方法。基于激光雷达实验数据验证了改进Jensen模型的有效性,并建立了多机组尾流叠加模型。对考虑尾流效应的风电场输出功率优化可行性进行分析,建立了风电场输出功率模型。针对标准粒子群算法过早收敛、易局部最优的缺陷进行了改进,在其迭代方程中加入二阶振荡环节,增加了粒子的多样性,提高了算法的全局搜索能力,同时保证了算法的运行速度;引入模拟退火操作,增强了算法的局部搜索能力。建立了风电场输出功率最大化优化模型,以轴向诱导因子为优化参数,利用改进粒子群算法对山西省某风电场模型进行了仿真分析。结果表明:当入流风速分别为8 m/s和12 m/s时,经改进粒子群算法优化之后,风电场输出功率分别提高了6.26%和4.59%;改进粒子群算法改善了标准粒子群算法存在的过早收敛、易局部最优的缺陷。

基于底盘测功机的工程装备输出功率测试研究

运用轮式工程装备底盘测功机对装备动力性能进行检测,改变了工程装备等重型车辆整车动力性能检测的现状,提高了检测数据的真实性与准确性;通过测试装备的底盘输出功率、底盘传动系统损耗功率和测功机台架损耗功率,研究工程装备的整车动力性能,通过实验数据计算发动机的实际输出功率。文章着重研究基于底盘测功机的工程装备输出功率测试,实验数据表明测试系统与传统测试设备的测试结果具有较高的一致性。

考虑天气类型和历史相似日的短期光伏输出功率预测

光伏发电的随机性和不确定性是制约光伏发展的主要原因。为了提高短期光伏发电功率预测精度,提出了一种考虑天气类型和历史相似日的短期光伏输出功率预测方法。针对不同季节和天气类型划分历史数据,根据灰色关联度计算结果确定相似日。采用混沌初始化、控制因子非线性调整和莱维飞行等策略对斑点鬣狗优化(spotted hyena optimizer)算法进行改进,采用改进斑点鬣狗算法(improved spotted hyena optimizer)对核极限学习机进行优化,建立基于改进斑点鬣狗算法优化(kernel extreme learning machine,KELM)的短期光伏输出功率预测模型。利用实际光伏电站监测数据进行仿真分析,结果表明,基于ISHO-KELM的短期光伏输出功率预测模型能够降低光伏输出功率预测过程中的波动性,提高预测精度,验证了所提光伏预测方法的正确性和实用性。

单频电源平抑风电输出功率优化控制方法

随着电力电子装置应用日益广泛,其产生的大量谐波会导致输出功率降低和电网污染,其中以单频电源最为严重。为解决这一问题,提出一种基于制氢系统的单频电源平抑风电输出功率方法。建立以电解槽开关操作和运行状态为变量的0-1整数规划模型,实现电解槽平抑电源功率波动的优化控制。根据电解槽系统的运行特点,适当调整优先级约束条件,采用隐枚举法进行求解,通过仿真分析验证所提方法的有效性。仿真实验结果表明:采用该方法调节后可有效改善输出电流,输出功率因数达到0.98以上,可得到稳定输出电压且能实现输出电压宽范围调节。

波浪能最大输出功率设计模型及求解

对波浪能最大输出功率设计问题分别给出了双体单自由度运动和双体两自由度运动的波浪能装置的运动模型,对线性模型和非线模型分别采用解析方法和数值方法进行求解.根据能量转换原理确定了波浪能装置的功率优化目标函数,应用粒子群方法对目标函数进行了优化,得到了最大输出功率和最优阻尼系数.最后,总结了问题的求解要点.

关键环境因素对风电机组输出功率的影响

为研究湍流强度、空气密度和风切变等3种关键环境因素对风电机组输出功率的影响,建立了分仓理论模型。以2.5MW风电机组为研究对象,对3种环境因素进行解耦分仓。采用仿真的方法研究分仓映射下机组的功率特性,并以分仓数据库为基准,得到机组的功率数据库,通过程序插值的方式得到预测功率值,结果表明:当湍流强度小于10%时,对机组的输出功率影响较小;湍流强度越大,在切入风速附近时机组的输出功率增幅更明显,但在额定风速附近时输出功率会减小;风切变变化时会直接影响风动能通量和机组的风能利用率;机组输出功率随空气密度的增大而变大,可将实际空气密度以标准空气密度为基准折合到风速中计算功率值;功率数据库具有较好的普适性,能较精确的预测实际功率值,结合风电机组的实测运行功率数据,有助于及时判断风电机组是否正常运行。

基于功率优化调节电路的互感器取电输出功率最大化方法

基于电流互感器的能量采集器可为大功率线路(如架空线)附近的设备供能,但其存在小电流条件下输出功率较低、大电流条件下易饱和的问题。提出一种采用有源桥同步整流控制策略的功率优化调节电路,其中CT1工作在能量采集模式,可在合适的整流导通角下实现阻抗匹配;CT2工作在电流测量模式,可实现同步整流。通过实验验证表明,所提方法的能量采集效率接近传统副边并联匹配电容方法的效率,当电力线路线电流为20 A时,输出功率为760 mW。

微电网恒输出功率“光伏+储能”系统的功率和储能容量研究

在电网有充电限制的条件下,根据“光伏+储能”系统需在每天固定时间段内恒定输出功率的要求,提出了一种通过综合考虑“光伏+储能”系统平准化度电成本和净现值收益率来分步确定此类系统最大恒输出功率及储能容量的方法,并以某项目为例,利用MATLAB软件进行了模拟仿真验证。仿真结果表明:所述计算方法有效解决了微电网恒输出功率要求下储能设备容量选择问题。该方法可作为解决同类型问题的参考。