基于改进布谷鸟算法的局部遮阴MPPT研究

为解决光伏阵列在局部遮阴条件下输出的功率-电压(P-U)特性曲线会呈多峰状态进而影响发电效率这一问题,提出了一种复合优化算法,将布谷鸟算法与小步长扰动观察法相结合,并加入种群初始优化策略,加强了算法的追踪速度和精度,提升光伏阵列整体输出功率。并在MATLAB/Simulink进行了仿真,与改进前布谷鸟算法进行对比,验证了该复合优化算法较比原算法性能上的整体提升。

浅谈光伏逆变器最大功率点追踪MPPT与电流采集

光伏逆变器是太阳能光伏发电系统中的核心设备之一。光伏逆变器的转换效率直接影响太阳能光伏发电系统的发电效率,而发电效率由逆变器中MPPT主要控制。本文阐述了MPPT的简要原理与电流采集方案,有助于提高光伏逆变器发电效率。

分水闸门采用直流供电系统的设计研究

水利输水工程中采用风光互补直流供电的闸门测控系统已在国内诸多输水工程项目中开展了试验性应用,系统采用直流直驱方式进行闸阀门监控,系统配备视频监控、水情、水力监测、信息化传输等功能的系统化输水测控方案已得到较为成熟的应用,并具备推广应用条件,系统的新能源供电和直流直驱闸门测控方案可有效解决水利工程存在的市电供应成本高、安全环保成本大、管理维护困难等突出问题,为有效推进水利信息化建设提供了基础保障,对智慧水利建设提供了技术支撑,为分析风光互补供电的直流闸门测控系统特征,在工程实际项目中进行针对性地系统设备选型,通过实际系统工程建设、试验运行,表明风光互补供电的闸门测控系统可实现稳定运行要求,在特定环境和设计配置使用条件下有必要进行针对性设计选型。

部分遮挡条件下光伏阵列全局最大功率点追踪控制

光伏阵列的部分遮挡,使阵列功率电压特性呈现多峰,现有最大功率追踪方法在速度、准确度和可操作性方面仍有较大改进空间。首先,利用恒流源特性提出全局最大功率追踪新方法,即调整电流线法,该方法在P-U特性上沿着电流线斜率单调变化的方向不断调整电流线;然后对所提方法利用恒流源特性加快电流搜索过程并提高搜索终止条件的准确性;再从搜索过程和搜索终止条件两方面对现有0.8倍开路电压法进行改进;最后,以某光伏阵列3种遮挡模式以及遮挡模式间的变化为例,通过仿真验证所提两种方法(调整电流线法和改进的0.8倍开路电压法)均能准确、快速地追踪到全局最大功率点。所提方法为多峰最大功率追踪提供了新的思路。

残差灰色风速预测最大风能追踪策略研究

该文引入灰色预测理论,用以往时刻的风速信息预测下一控制时刻的风速,并用残差修正方法来提高预测精度。根据该预测风速的大小来确定下一时刻最优功率点搜索的起始风电机组转速,再利用变步长转速扰动的最大风能追踪策略(爬山法)找到最优功率点。仿真表明,残差灰色风速预测方法具有很好的预测效果,有效缩小了最优功率点的搜索区间,缩短了搜索时间,提高了机组的运行效率。

自回归滑动平均模型风速预测最大风能追踪策略研究

变速恒频风力发电机组在额定风速以下的最大风能追踪(Maximum Power point Tracking,MPPT)效果对于机组的效率有很大影响。现有的最大风能追踪策略不论是功率控制模式还是转速控制模式都是无风速测量下的最大风能追踪策略。究其原因,就在于风速无法精确测量。引入时间序列法中的自回归滑动平均模型(ARMA)对风速进行超前一步预测。根据该预测风速的大小来确定下一时刻最优功率点搜索的起始风机转速,再利用变步长转速扰动的最大风能追踪策略(爬山法)找到最优功率点。仿真表明,时间序列法对风速具有较好的预测效果,有效地缩小了最优功率点的搜索区间,缩短了搜索时间,提高了机组的运行效率。

基于变步长天牛须搜索算法的光伏系统 MPPT控制研究

针对传统最大功率点追踪(MPPT)算法失效,而常见的智能优化算法(如粒子群算法)存在着收敛速度慢、收敛精度差、参数要求高、系统稳定性差等问题,对算法结构简单、收敛速度快、精度高的天牛须搜索(BAS)算法进行改进,提出了基于变步长天牛须搜索(VSBAS)算法的MPPT控制方法。将该方法与传统的扰动观察法和粒子群算法在Matlab/Simulink中进行仿真实验对比,实验结果验证了该方法的可行性及优越性。

永磁同步风力发电系统最大功率追踪新方法

风力发电系统的输出功率随着风速变化而变化，引起输出功率的波动。因此提出一种采用永磁同步电机作为发电机实现最大功率输出的永磁同步风力发电控制系统。建立了风力机模型、最大功率追踪算法模型，采用二分法和停止机制算法，使风机按最大功率点跟踪方式运行，通过二分法实现变步长，并加入停止机制降低转速振荡，防止在最大功率点的波动。介绍了传统爬山法和改进的爬山法，通过对比仿真研究，表明新方法可以有效提高最大功率追踪效率，并减少系统在最大功率点的波动。

基于SA-CPSO算法的光伏列阵多峰值最大功率点追踪的研究

快速准确追踪到光伏列阵多峰值最大功率点具有重要的工程意义。传统粒子群算法应用于最大功率追踪时会产生稳定性较差和容易陷入局部最优解等问题,通过结合模拟退火算法能快速跳出局部最优解和混沌理论的遍历性的优点,得到模拟退火混沌粒子群算法。算法后期能快速稳定地向全局最大功率点收敛,可较好地解决光伏发电系统接收光照不均匀时多峰值最大功率追踪的问题。最后建立多组光伏列阵接收不同光照的场景,使用MATLAB仿真验证了模拟退火混沌粒子群算法在追踪最大功率点时寻优速度和收敛稳定性上的优越性。

光伏并网系统中的最大功率点追踪控制

太阳能电池阵列输出特性具有强烈的非线性,为了提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,进行最大功率点跟踪(MPPT),使之始终工作在最大功率点附近。对并网系统的DC-DC电路原理和控制方法进行了研究,利用增量电导算法,通过脉宽调制的办法实现最大功率点的追踪,并用实验证实了其可行性和正确性。

一种可应用于小型光伏的MPPT技术

提出了一种基于FOCV方法应用在小型光伏系统中的新型太阳能电池MPPT技术。首先,将太阳能电池阵列改变为全串联、全并联或串并混联的组合方式,相同的环境下,这些阵列在理论上拥有相同的最大输出功率,但需要不同的负载与阻抗相匹配;其次,许多拥有不同阻值的负载电阻可以被选择连接到太阳能电池阵列中,使太阳能电池的输出功率最大化;最后,使用MCU测量每种模式的电压并使用FOCV方法来确定最大的功率状态。

对光伏的两种输出最大功率点追踪法分析

分析了两种最大功率追踪(MPPT)的方法:扰动观察法(Perturbation and Observation,P&O)与功率反馈法。利用仿真模拟并评估了两种方法的性能,二者功率追踪精确性都可以达到99%以上,但是不同的追踪手段会在追踪时间、系统稳定性、实现成本等方面产生不同的影响。本文旨在仿真结果的基础上,对上述问题进行分析与优化。

极地环境下小型风光互补供电系统的研究

针对目前南北极考察中抛弃式设备面临的长时供电不足的问题,进行了小型风光互补供电系统中的蓄电池放电实验及风光互补供电系统的MPPT仿真,提出了极地低温环境下风光互补小型供电系统的控制策略,用仿真的方法验证了该控制策略的可行性,并针对中山站的气象环境进行了供电可靠性分析。结果表明,在极地低温严寒特殊环境下,该供电系统可靠性高,可正常工作,能够给蓄电池提供充足的电量来保证科考设备的正常工作。

风光互补供电的空气质量监测系统设计

针对我国空气污染日益严重的现状以及监测点分布不尽合理、覆盖不全面等特点,重点研究了一种城市空气质量监测系统。考虑到传统供电系统受制于电网位置的缺点,以及提高系统电源稳定性与效率的需要,利用太阳能与风能互补发电,结合最大功率追踪算法(MPPT)进行电源管理,并通过GSM实现与上位机的通信。试验结果表明,系统的能量转换效率保持在70%以上,空气质量监测的结果有较高的准确性。

含有光伏电源的微网综述

伴随世界范围内的环境、能源问题凸显,光伏发电越来越体现出其优越性。但是光伏具有随机性、波动性以及不可控性,其大量直接接入电网会对电力系统产生不利影响。文中在介绍光伏发电的基础上,提出了将光伏通过微网接入,利用微网的自我控制能力来调度微网中的多种分布式电源补偿光伏的功率波动。为光伏的大量接入提出了参考性意见。

光伏发电系统技术综述

结合国内外光伏产业的发展现状,介绍了光伏电池技术发展的3个阶段,分析比较了离网型和并网型光伏发电系统的结构及最新应用。对两种改进型的单级和两级式光伏逆变器的拓扑和技术特性进行了定性研究。控制策略方面,综述了电导增量法、直流电压下降控制法和最优梯度法3种最大功率点追踪(MPPT)控制方法的原理和数字实现。同时,对被动式和主动式孤岛方法进行了深入探讨和研究。最后,还对未来光伏发电技术中亟须解决的问题进行了论述和总结。

永磁风电机组零电流矢量控制策略研究

双PWM型永磁风电机组一般采用id=0的矢量控制策略。本文详细介绍了这种控制方法,在Matlab/Simulink平台搭建了并网永磁直驱风力发电系统模型。其中发电机组侧基于转子磁链定向,系统并网侧基于电网电压定向。对系统最大功率追踪时的运行特性进行了仿真试验。仿真结果验证了该控制策略的有效性和优缺点。

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计;采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计的光伏并网系统进行了仿真。仿真和实验结果表明,基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性,证明此系统在实际中是可行的。

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC／DC和DC／AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计；采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪，并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计光伏并网系统进行了仿真，仿真和实验结果表明，基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性，证明此系统在实际中是可行的。

双馈风力发电机空载并网运行控制建模与仿真研究

针对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)空载运行和并网运行特点,采用一种"空载—并网"两阶段控制的方案,从而实现"空载"和"并网"2个工作状态的平滑转移。基于Matlab/Simulink平台,分别搭建了双馈风力发电机空载运行和并网运行的模型,给出了基于定子磁场定向矢量控制技术的空载和并网运行控制的详细仿真模型和具体参数,为研究双馈风力发电机并网控制技术提供重要的基础信息和平台。提出了一套较为完整的双馈风力发电机空载并网的仿真实验方案,通过该实验方案,可得到较为全面反映控制策略性能的实验结果,依据此可对并网控制策略的性能进行检验。最后,通过空载运行、并网瞬间的过渡过程以及并网后的最大功率追踪(maximum power point tracking,MPPT)等仿真结果验证了本文所提控制方案以及建立的仿真模型的有效性。