直驱永磁风力发电机组MPPT综述

风力发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT),主要介绍了几种常见的风力发电系统MPPT控制方法,包括叶尖速比法、功率信号反馈法、爬山搜索法以及模糊智能控制,分析了各自的优缺点,并指出了MPPT方法的发展趋势.     

基于三次插值法的光伏最大功率点跟踪策略

针对光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)算法的跟踪速度、精准度及稳定性不理想的问题,提出了一种基于三次插值法改进的自适应爬山法。该方法是通过利用三次插值法改进的自适应爬山法,能够快速准确地达到对最大功率点进行跟踪。利用MATLAB/Simulink搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度、准确度和稳定性。     

基于风电系统阻抗变化规律的最大功率点跟踪控制研究

为解决风电热泵制热系统和压缩制冷系统的最大功率点跟踪(MPPT)控制问题,采用MPPT控制模型推导和实验验证的方法,得出系统阻抗变化与风轮转速、风电转化效率间的对应关系.基于系统运行时压缩机阻抗的变化规律,提出了一种改进的变步长爬山搜索法(HCS).通过多变风速条件下的实验验证了改进算法的高效性,解决了搜索方向错误和功率振荡的问题,并将平均风电转化效率由31.6%提高至40.58%.     

带逆变器的光伏发电系统MPPT控制方法研究

针对三种带逆变器的光伏(photovoltaic,简称PV)发电系统,首先分析了它们实现最大功率跟踪(maximum power point tracking,简称MPPT)控制的原理,然后找到了它们实现MPPT控制的约束条件,并在此基础上以其中一种结构的光伏系统为例,提出了一种实现MPPT控制的方法.最后,仿真实验一方面验证了实现MPPT控制的约束条件正确性,另一方面验证了所提MPPT方法的可行性和有效性.     

PV系统的变电压MPPT算法及仿真

要提高光伏发电系统的输出效率,必须要有高效的最大功率跟踪(MPPT)方法.文中通过理论分析与仿真研究,发现同一块太阳能电池在相同的温度和照度、不同的二极管品质因子和反向饱和电流下,输出的光生电流是相等的.根据这一结论提出了一种与天气状况相匹配的变电压最大功率跟踪(MPPT)算法.该算法利用爬山法(PO)求取实际的二极管品质因子和反向饱和电流,然后停用该法,通过综合补偿准确跟踪到实际的最大功率点.最后,结合变化的天气情况,验证了该算法的正确性与有效性.     

应用于离网型风力发电系统的无源MPPT方法

针对离网型风力发电系统所使用的传统最大功率点跟踪(MPPT)方法可靠性相对较低,提出无源MPPT方法。采用此方法的新型发电机系统由1台双绕组永磁发电机、2个不可控整流器、1台蓄电池和负载构成。通过特殊设计系统结构,新型发电机系统的输入功率特性曲线与风力机的最大功率曲线相吻合,从而保证系统能够在不使用任何电控装置的情况下自动地实现MPPT,因此新型发电机系统具有较高的可靠性。通过分析无源MPPT的跟踪过程,阐明无源MPPT方法的原理。研究并建立新型发电机系统的数学模型。研究结果表明:当风速变化时,采用无源MPPT方法的新型发电机系统能够准确地实现MPPT,并且其动态性能优于使用爬山法传统系统的动态性能。     

光伏发电系统的一种模糊MPPT控制方法

为了提高光伏(photovoltaic,简称PV)发电系统的最大功率跟踪(maximum power point tracking,简称MPPT)速度,提出了一种模糊MPPT控制方法.该方法将传统的扰动观察法与模糊控制技术相结合,通过对寻优步长的模糊控制实现了最大功率点(maximum power point,简称MPP)的快速跟踪.最后,仿真实验验证了该模糊MPPT控制方法具有比传统扰动观察法更好的暂态性能和稳态性能.     

永磁同步并网风力发电系统双模块控制研究

针对永磁同步并网风力发电系统,研究了一种双模块控制系统。MPPT控制模块在整流器和逆变器之间设置Buck变换器,使用优化后的最优梯度-爬山法策略控制Buck变换器占空比。并网逆变控制模块采用直流母线电压瞬时值外环及并网电流瞬时值内环的双环控制策略,通过外环电压PI控制得到指令电流,进而采用PI瞬时电流控制经逆变器和LCL型滤波器得到并网输出电流。仿真实验波形表明,MPPT控制模块能够快速、稳定地跟踪最大功率。逆变器输出符合并网要求,控制效果具有较好的稳定性和动态特性。     

一种改进的光伏发电系统MPPT控制方法

目前光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)控制方法很多,介绍了3种常用的MPPT控制方法:固定电压法、扰动观察法和电导增量法,并通过仿真比较了其启动时间、动态响应速度和稳态精度,在此基础上提出了一种改进的MPPT控制方法——固定电压结合扰动观察法.仿真结果表明,该方法响应速度快,稳态精度高.     

运用MPPT的变速恒频双馈风力发电仿真

为改进变速恒频发电系统的性能,采用励磁控制优化的相关理论与仿真研究的方法,对双馈风力发电机的系统进行建模,通过最大功率点追踪(MPPT)算法的相关理论以及最优算法,提出一种不依赖于风速测量实现双馈风力发电系统最大功率点追踪(MPPT)控制的策略,运用Matlab软件建立变速恒频双馈风力发电仿真模型进行数值模拟分析.研究结果表明:仿真模拟验证了该研究方法的正确性.对于推广绿色能源技术、节能减排具有重要理论及实际意义.     

基于Cuk变换器的永磁直驱风电系统MPPT策略

针对永磁直驱风电系统,采用了一种基于Cuk变换器占空比控制的新型最大功率点跟踪(MPPT)策略,详细分析了风力机的输出功率和Cuk变换器占空比之间的关系,结合改进的最优梯度规则实现了最大功率跟踪,采用Matlab/Simulink建模仿真。结果表明MPPT策略能够使系统快速可靠地实现最大功率跟踪,提高了风能利用率,验证了其正确性和有效性。     

变速恒频风力发电机组最大能量捕获策略研究

风力发电主要目的是尽可能的利用风能,针对变速恒频风力发电系统,分析了风力机特性及最大风能捕获原理.在额定风速以下通过调节发电机的转矩使转速跟随风速变化以获得最佳叶尖速比;在额定风速以上通过调整桨叶节距,保证额定功率输出而不越限.由于风速测量的准确性不高,以及风力发电系统的精确模型较难建立,采用传统的PID控制器难以在风速快速变化的情况下实现良好的控制效果.为了进一步提高风能的利用效率,文中研究了基于功率变化信息的双模糊控制策略,实现最大功率点跟踪和变速变桨控制.仿真结果表明,该控制策略能够提高风能捕获效率,较好地平滑风电机组输出功率.     

风力机与储能系统协调控制降低风电波动

风电高度依赖于风速,由于风速变化很大,因此会给电力系统带来严重的稳定性问题。为减小ESS( Energy Storage System) 的成本和风电功率波动,提出了一种浆距角与ESS 协调控制的方法,根据转速的大小,进行浆距角控制和ESS 控制,在减小电网测风电波动的同时,能降低ESS 的容量。在Matlab /Simulink 环境下,搭建了风电系统模型,仿真结果表明,与传统ESS 控制相比,功率波动下降了5． 6%,ESS 容量降低了50%,证明了该控制策略在降低功率波动方面的有效性。     

基于柔性传动链的风力机功率控制

针对风力机变桨系统特性,研究功率控制策略。首先分析风力机能量转换理论,确定影响功率输出的重要因素;再建立变桨系统闭环传递函数模型;以低速轴和高速轴为纽带,考虑柔性,建立柔性传动链系统模型。由于作用在风轮上的风速难于准确实时测量,以最小二乘支持向量机方法对风速进行预测,然后采用变论域模糊方法实现变桨过程中的功率控制,提高系统的自适应能力。仿真验证了所提方法的适用性和有效性。     

改进型变步长光伏最大功率点快速跟踪

介绍硅太阳能电池Matlab/Simulink仿真模型,通过该模型得到太阳能电池模型的输出特性曲线和最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)曲线;其次介绍MPPT原理,对传统的扰动观察(perturbation andobservation,P&O)法进行研究,提出一种基于功率斜率曲线的判断标准.基于改进的变步扰动法,利用Matlab/Simulink工具,建立相应的电池控制模块,最后给出仿真曲线.该方法能够适应光强和温度的快速变化,快速跟踪最大功率点,比传统的扰动观察法更好地满足跟踪速度和跟踪稳定性的要求.     

中小型风力机功率曲线的分析与优化

以提高风力机发电效率为目标,对风机功率曲线的工作点及可优化区间进行分析,为功率曲线优化提供基础。根据风力机的监测数据,采用最小二乘法与查表法估算出最优功率曲线,将其与叶尖速比法结合,调整风力机内部参数,以进行功率曲线优化。该方法利用实际的中小型风力机机进行试验,克服了叶尖速比法需要建立准确风力机模型及风速测量等在实际生活中应用的局限性;并对单台风力机建立模型,理论输出功率精度高,具有很高的自适应性。通过对多台风力机功率曲线的对比分析,发现该方法对优化风力机的功率曲线具有一定效果,可为中小型风力机的优化提供参考。     

模糊控制在风力发电最大功率点跟踪控制中的应用

由于风力的间歇性,造成风力发电能量转换效率低,研究了最大功率跟踪（MPPT）算法,针对经典PI控制器带来的功率波动问题,采用模糊PI控制器进行最大功率跟踪,达到最大功率点跟踪稳定的效果.通过Matlab/Simulink软件进行仿真,验证研究方案的可行性.     

基于模糊滑模控制的风力发电系统最大风能追踪

针对永磁同步风力发电系统,从空气动力学的基础理论入手,分析了机组运行时的最大风能追踪原理.根据已知的风力机特性和滑模变结构系统理论,推导出在切换面上的等效控制和切换面上滑模运动的状态方程.为了削弱抖振,采用基于最大风能追踪控制的模糊滑模控制方法,根据系统状态在线调整切换控制增益系数.通过Lyapunov稳定性定理得到系统渐进稳定的充分条件.构建系统模型并进行仿真比较,仿真运行结果证实了该控制策略的正确性和有效性.     

基于混合优化算法的最大功率点追踪方法

针对部分阴影条件下粒子群优化（PSO）算法追踪最大功率点时间较长与功率波动大的问题,提出一种基于万有引力与粒子群混合优化(GPSHO)算法的最大功率点追踪（MPPT）方法。该方法将万有引力搜索算法引入粒子群算法,在迭代过程中通过调节PSO算法的惯性权重、认知因子和社会因子提高算法的收敛速度,实现追踪全局最大功率点。仿真与实验结果表明:该方法能够在不同光照情况下精准地追踪全局最大功率点,其搜索速度大约比基于自适应惯性权重粒子群(APSO)算法的MPPT方法快１倍,功率振荡亦更小。