一种改进变步长电导增量法的MPPT跟踪策略

电导增量法是确保光伏发电系统能够以最佳效率将太阳能转化为电能的一种控制技术。为提升传统变步长电导增量法的环境适应性,改善光伏电池的最大功率点跟踪性能,本文提出一种改进的变步长电导增量法。先对电压、电流差值进行实时修正避免误判,再引入与电流相关的系数和与功率相关的系数分别对最大功率点两侧的步长变化量进行修正,优化电导增量法步长变化量,进而达到快速并准确地进行最大功率点跟踪的作用。利用上述方法进行仿真实验发现,在外界环境变化时,与传统的自适应变步长电导增量法相比,本文方法的稳态振荡范围只有传统方法的一半左右,达到稳态需要的时间也只有传统方法的60%,改进后的电导增量法有效地降低了重新跟踪最大功率点过程中由步长变化带来的功率损耗。

分布式光伏发电最大功率点跟踪方法及控制研究

分布式光伏发电系统需要实时调整工作状态以适应环境变化,确保能量最大化输出。研究探索了最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的多种方法,包括扰动观测法、电导增量法、模糊逻辑控制法以及粒子群优化方法。这些方法通过精细调节光伏系统的工作点,优化功率输出。各方法在响应速度、精度及稳定性方面表现各异,提供了有效的系统设计和实施指导。

ALGORITHMS FOR IMPLEMENTATION OF GENERAL LIMIT REPRESENTATIONS OF GENERALIZED INVERSES

Investigates three various algorithms for computation and implementation of general limit representations of generalized inverses. Introduction and preliminaries; Details of the generalized imbedding method; Limit representation and orthogonal systems.

基于优化增量电导法的温差发电最大功率点跟踪策略

温差发电(thermoelectric generation,TEG)系统作为一种清洁可再生的新能源发电装置,通过最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制器连续跟踪输出功率的最大值极其重要。针对TEG系统侧存在功率振荡、功率跟踪速度慢、跟踪精度差等问题,文中在硬件电路上对比了不同DC-DC变换器的特点,选定能减缓功率振荡的二次型Boost电路作为MPPT的主电路。同时,在MPPT的算法策略上,文中提出一种基于优化初值的增量电导法(OI-INC),首先,通过分析TEG的电流—电压输出特性和二次型Boost电路的等效模型,计算并输出近似的最优占空比,快速跟踪到最大功率点附近,优化增量电导法的初值;之后,采用较小的扰动步长实现高质量MPPT。在含有启动、恒温、均匀升温、快速升温4种工况的复杂时变环境下,与扰动观察法、增量电导法相比,仿真结果表明:文中所提出的MPPT策略不仅能压缩跟踪时间、提高跟踪精度,还能减轻功率振荡问题。

基于改进电导增量法的光伏MPPT控制研究

受环境变化和光伏电池材料的影响,目前光伏发电效率普遍不高,太阳能利用率较低,因此对光伏系统进行最大功率点追踪(MPPT)控制,设计一种恒定电压法与电导增量法相结合的控制方式。通过恒定电压法快速追踪到最大功率点附近,再引进小步长的电导增量法进一步优化稳态性能。通过MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真,验证该方法可以大幅度提升系统的动态性能并具有良好的稳态特性。

单层网壳的稳定性分析

本文用广义逆矩阵方法分析了单层网壳的稳定性问题。由工程应变推导出几何非线性的切线刚度矩阵,并给出判断分歧点与极限点的准则,最后用一数值例题说明该方法的分析过程。

电导增量法光伏发电MPPT研究综述

综述了在单峰值的情况下光伏发电系统中最大功率点跟踪使用的电导增量法以及各种变体算法,总结分析各自的优缺点,对光伏阵列最大功率点跟踪技术的跟踪速度、控制精度及将来研究和应用中需要解决的问题作了探讨。

一种识别静态电压稳定分岔点的混合方法

基于连续潮流法和崩溃点法,提出了识别和计算极限诱导分岔点和鞍结分岔点的2阶段混合算法。该方法结合了连续潮流法和崩溃点法各自的优点,并能考虑到所有发电机(包括平衡发电机)的功率限制。在第1阶段中应用常规的连续潮流法,加大步长快速穿越崩溃点;第2阶段通过分析比较,选用不同的算法精确识别和计算崩溃点。对IEEE118节点和IEEE300节点试验系统的计算结果表明,该算法能准确地识别静态电压稳定崩溃点,并有效地解决连续潮流计算中平衡发电机功率越限问题。

一种应用于光伏发电MPPT的变步长电导增量法

太阳能光伏发电的最大功率点跟踪(MPPT)控制是小型太阳能发电系统中的核心控制之一。此处提出一种应用于光伏发电的新型MPPT算法,用P-U曲线上不同点的斜率的绝对值确定MPPT的步长,使光伏电池的MPPT快速且稳定无振荡。Matlab仿真及样机实验结果表明:对比定步长电导增量法,能在快速跟踪到光伏电池最大功率点(MPP)的同时,有效降低光伏系统在MPP处的振荡,减小了能量损耗。

土坡稳定分析普遍极限平衡法的数值解研究

建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系。提出了基于边坡稳定分析普遍极限平衡法原理的数值积分解法 ,推导了圆弧滑面和复合滑面力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式 ,建议了一简单而适用的内部力函数。开发了普遍极限平衡数值积分解的计算和图形处理程序。以实例进行介绍 ,并与其他方法进行了比较 ,揭示了边坡土体内下滑力和抗滑力的分布规律 ,及内部水平推力和剪力的分布特征 。

考虑发电机安全运行极限的非固定分段无功优化模型及其算法

针对目前无功优化中没有根据不同发电机运行区域建立相应的无功辅助费用的问题,考虑了发电机安全运行极限约束,按照无功输出能力的不同,把发电机运行域分为了4个区,并给出了各个区域的发电机无功辅助费用计算函数。建立了以系统有功网损费用与发电机无功辅助费用之和最小为目标函数的无功优化模型,其对应的优化问题是一个具有非固定分段特点的非线性混合整数规划问题。文中提出了2种优化算法来求解该优化问题:结合启发式规则的混合整数规划内点法HEUIPM,其计算速度虽快,但为局部优化算法,并且在某些情况下存在不收敛的可能性;基于非线性内点法和免疫遗传算法所提出的启发式混合随机优化算法IPMIGA,该算法是全局优化的,没有收敛性问题,但其计算速度比HEUIPM慢很多。所以文中将2种方法结合起来,在程序设计时,先用HEUIPM算法,遇到不收敛时自动转到IPMIGA算法。对节点数从14到171的5个测试系统进行了仿真计算,结果验证了所提算法的有效性。

分布式电源接入配电网的极限容量计算研究

为解决配电网中分布式电源的容量准入问题,提出了分布式电源接入配电网的极限容量优化模型和求解算法。以分布式电源接入容量最大为目标函数,采用原对偶内点法对分布式电源的最优接入方式进行求解;对限制因素进行组合得到一系列约束条件,通过比较不同条件下分布式电源接入的极限容量,分析判断出限制分布式电源进一步接入的瓶颈因素;最后选取某典型配电网区域,利用文章所提方法进行分布式电源极限接入能力的计算分析,验证了该方法的有效性。

基于广义逆算法的电压暂降状态估计

提出了一种基于广义逆算法的电压暂降状态估计(VSSE)新方法,将传统的随机故障点法和解析法相结合得到电压暂降状态估计方程。克服了传统随机故障点法选取故障点位置和数量的盲目性,具有在减少计算量的同时且能保证评估精度的优点,并利用广义逆算法准确可靠地求解此欠定方程组。相对于整数线性规划和遗传算法,该方法无需迭代,不存在收敛性问题,且计算复杂度小,计算历时少。另外由于该算法本身没有参数约束问题,克服了遗传算法在交叉和变异过程中选取参数时依靠人为主观经验的缺点。利用该方法在IEEE-30标准节点系统上进行仿真计算,并与遗传算法对比,结果验证了本文方法的准确性和可靠性。此方法适用于任何规模电网发生对称故障和不对称故障时的电压暂降状态估计。

考虑发电机运行极限的电压稳定临界点互补模型与算法

为了准确描述发电机无功动态调节作用对静态电压稳定临界点的影响,保证发电机运行在安全极限范围内,建立了考虑发电机安全运行极限的静态电压稳定临界点的互补约束非线性规划模型和算法。根据临界点处发电机励磁电势、定子电流与机端电压互补约束的严格性条件,给出了新模型下快速判断临界点的方法。对5个IEEE系统的计算结果表明,所述模型可以精确地表达发电机无功动态特性,更充分地挖掘系统的电压稳定裕度,对临界点类型和关键发电机节点的判断更为准确,有利于电力系统稳定运行。

模糊控制法与电导增量法结合的MPPT算法研究

针对在太阳能光伏发电系统中模糊控制算法对最大功率点进行跟踪时的特点,设计了一种改进型的控制算法。其采用模糊控制法与电导增量法算法相结合,使得工作点进一步接近最大功率点,并且有效减小了在最大功率点的振荡。通过对单一的模糊控制法、电导增量法和模糊控制法与电导增量法相结合算法的仿真对比,结果表明该结合算法可以在外界环境急剧变化的情况下能快速,准确地跟踪到最大功率点处,同时有效减少了在光伏电池阵列最大功率点附近的振荡,提高了光伏发电效率。

光伏发电中基于模糊自适应修正变步长最大功率点跟踪的控制策略

最大功率点跟踪能够有效快速地实现光伏阵列的最大功率输出,提高光能转化效率。针对传统变步长导纳增量法在光伏阵列中最大功率点寻优时步长和阈值选择上的困难,导致其动态响应速度和输出功率波动性以及跟踪精度的缺陷,提出了一种新型变步长控制参数的修正方案,利用模糊规则语言实时调整变换器的功率占空比;并分析了光伏电池的工作特性,建立其连续导电模式的小信号状态空间模型并验证其稳定性。最后,通过MATLAB/Simulink对比了与传统定、变步长导纳增量法的仿真验证。试验表明:模糊自适应修正控制算法有效提高了系统的动态响应特性、缩短了寻优时间,并具有较高的稳态精度。

关于广义增量法中一些概念的认识与计算方法改进

本文给出了临界点的分类，并讨论了相应的数学、力学特性，根据分块矩阵理论，考虑结构矩阵的对称性，提出了求解增广矩阵Ａ的Ｍ－Ｐ逆新方法，最后通过一算例，说明文中给出算法的正确性和实用性．

大增量有限元法及其在非线性分析中的应用

为克服位移法有限元法在计算效率方面的不足,基于一般逆矩阵理论,采用最优化理论,在不同坐标系内,即整体坐标系和局部坐标系内分阶段求解大增量有限元法控制方程,给出了用大增量有限元法求解单调荷载作用下弹性体系非线性分析的求解步骤。最后以非线性索膜结构为例,用该算法对其进行非线性分析,并将结果与用位移有限元法软件ANSYS得到的结果作比较分析。结果表明:大增量有限元法计算效率高,结果准确,可应用于弹性体系非线性分析中。

基于电导增量的扰动观测法MPPT研究与仿真

为解决传统扰动观测法由于步长固定引起功率点的较大扰动的问题,将电导增量法与扰动观测法技术相结合应用到光伏发电最大功率点跟踪中。开展光伏电池输出模型的分析,建立了以电导增量为判断依据的变步长选择关系;同时为了解决在较大光照强度变化下可能导致最大功率点跟踪失效的问题,结合自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立变步长因子与光照强度的逻辑关系,提出一种基于电导增量的扰动观测法的改进算法。仿真结果表明,该算法能有效提高系统的动态响应速度和稳态精度。

光伏系统功率跟踪算法的仿真平台设计及其实现

将虚拟仿真技术应用于实验课程,有利于提高教学质量,为此,文中讨论光伏系统最大功率跟踪算法中扰动观察法及电导增量法的原理,并通过Matlab/Simulink建立了它们的仿真平台。通过仿真结果对比研究上述方法,得出扰动观察法跟踪算法简单,其特点是震荡中搜索电池输出最大功率点;电导增量法的特点是平稳且快速的搜索到最大功率点。该研究为光伏发电技术的仿真平台的开发提供一种途径。