天气变化时光伏并网系统MPPT算法的仿真研究

光伏并网系统在天气快速变化时,采用传统的扰动观测算法会产生误判。针对这一问题,对dP-P&O算法进行了改进,提出了dP-P&O-dP最大功率跟踪算法,进一步减少了最大功率跟踪过程中的误判现象。引入了变步长的方法解决了跟踪快速性与稳态稳定性难以兼顾的问题,并给出了步长系数的设计原则。在详细分析光伏阵列输出特性的基础上,建立了其随光照变化的仿真模型,并且简化了并网逆变器的模型,采用MATLAB中的S函数编写了提出的最大功率跟踪算法的仿真算法,大大提高了仿真的速度。通过对仿真结果的比较分析,表明了该算法的正确性和有效性。     

局部阴影条件下光伏阵列仿真模型的研究

阴影的存在使光伏阵列的输出伏安特性曲线呈阶梯状,相应的功率电压曲线含有多个局域峰值,常规的电池模型不再适用。研究适用于局部阴影条件下光伏阵列的数学模型,并对其进行实验验证,证明所建模型能较好的描述局部阴影条件下阵列的输出特性,同时利用MATLAB建立光伏阵列的仿真模型。利用所建仿真模型对阵列的输出特性进行仿真分析,提出适用性较广的光伏阵列优化设计方法,为光伏系统的工程设计提供有力支持。     

太阳能光伏模板仿真模型的研究

根据太阳能电池的内部结构和输出伏安特性建立了太阳能电池的电路模型，利用MATLAB语言建立了太阳能电池板的MATLAB计算机仿真模型，同时对光伏系境重大功率跟踪（MPPT）控制算法进行了计算机仿真。     

光伏系统最大功率点快速判断和跟踪方法

从光伏电池基本输出特性入手,通过分析电池的电流电压关系曲线以及相应的理论计算,提出了一种新的最大功率点快速判断和跟踪方法,该方法不仅可以直接进行最大功率点跟踪,还可以作为多步长扰动观察法的步长选取依据.通过算法仿真比较和实验验证,证实了该方法无论是在环境突然变化还是在缓慢变化的情况下,均能够迅速的锁定和跟踪最大功率点,并且以其步长自调节功能弥补了扰动观察法输出功率容易振荡的不足.     

带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型

基于光伏模块直流物理模型，在matlab仿真环境下，开发了光伏阵列通用仿真模型。利用该模型，可以模拟任意太阳辐射强度、环境温度、光伏模块参数、光伏阵列串并联方式组合下的光伏阵列I-V特性。此外，该模型还融合了光伏阵列的最大功率跟踪(MPPT)功能，可以用于光伏发电系统和风光复合发电系统的动态仿真。     

基于模糊控制的最大功率点跟踪的仿真研究

在Matlab仿真环境下建立了一个基于Boost拓扑的光伏充电器,并且引入模糊控制技术对该仿真模型进行最大功率点跟踪(MPPT)控制。不仅从标准测试条件、光照突变这两种情况来比较模糊控制跟踪策略与爬坡法、电导增量法的区别,还从温度持续上升、光照持续上升、采样时间间隔这三方面,对三种跟踪策略进行比较,能够更全面地证明模糊控制跟踪策略在响应速度以及稳定性上优于爬坡法和电导增量法。     

光伏系统中蓄电池管理策略研究

为延长蓄电池使用寿命,提出了适于光伏系统的蓄电池充电控制策略和蓄电池分组管理策略。建立了光伏蓄电池系统主要元件(光伏电池、蓄电池和双向功率变换器等)的数学模型;基于光伏电能的随机和间断特性及蓄电池的充电特性,设计了一种基于电流调节的蓄电池充电控制策略;将蓄电池分组,集中有限光伏电能对一组蓄电池充电,使其快速达到充满状态,并循环针对不同组实施该策略。使用MATLAB/Simulink搭建了光伏蓄电池系统的仿真模型,并对其运行性能进行了分析。仿真结果表明:推荐使用的蓄电池充电控制策略可实现光伏电能的充分利用;分组管理策略可使蓄电池避免长期处于欠充状态。     

光伏并网发电系统及其控制策略的研究与仿真

详细分析、研究了太阳能光伏并网发电系统的工作原理,建立了系统功率输出级的数学模型;提出了基于改进型重复控制和电网电压前馈控制相结合的复合控制策略,重复控制可以抵消周期性的负载扰动,改善稳态情况下的并网电流波形;电网电压的前馈控制可以抵消电网的影响,使系统近似成为一个简单的无源跟随系统;在MATLAB/SIMULINK环境下建立了系统功率输出级的仿真模型,并分别采用了不同的控制策略进行仿真;结果表明,在电网电压畸变时,本控制策略可以更有效改善并网电流的波形,降低并网电流的总谐波畸变率(THD).     

基于VisSim的光伏电池通用数学模型的研究

针对光伏电池直流物理模型,在VisSim平台下,开发了光伏电池通用仿真模型,并分析了串联电阻和并联电阻对光伏电池特性的影响.利用该模型,可以模拟光伏电池参数、太阳辐照度、电池温度下的光伏电池Ⅰ-Ⅴ特性.仿真曲线验证了该仿真模型正确且可行,可以用于光伏发电系统中实现动态仿真.     

太阳能光伏发电系统的数字仿真

本文采用数字仿真技术,仿真光伏系统的运行特性,建立由非线性元件(光伏方阵,蓄能部件)及负载,调节器等部件构成系统的数学模型。 根据数学模型,可以在计算机上计算出模型中任意变量的瞬时值并可任意改变参数。计算结果(瞬时值)与实测结果基本吻合,表明所建立的数学模型是合理的。     

光伏并网逆变器复用技术仿真研究

光伏并网逆变器的富余功率容量可以补偿非线性负载的谐波电流。采用能量回馈MPPT算法能够将有功功率逆变器控制与光伏电池输出电压控制结合起来,达到较高的能量效率。利用FBD算法能够实时检测非线性负载电流中的谐波成分,并加以补偿。仿真模型和结果验证该方法的有效性。

Abstract：

The capacity of grid-connected PV inverters exceeds the real power of PV cells, which can be used to compensate the harmonic current of nonlinear loads. Higher energy efficiency can be archived by power-feedback control MPPT arithmetic which changes the output voltage of PV cells by changing the inverter power. FBD method is employed to detect the harmonics of load instantaneously. The simulation model and result validate the proposed scheme.     

考虑光伏不确定性的工业园区光-储鲁棒优化配置

研究利用工业园区屋顶资源开发光伏项目并合理配置储能,有助于提升园区的用能经济性。为得到最优光-储配置方案,选取存在冷、热、电三种类型负荷需求的工业园区,在考虑光伏不确定性引起园区购电成本增加的背景下,以运行收益最优作为目标函数建立园区光-储鲁棒优化配置模型。该模型利用鲁棒优化理论中的盒式不确定集对光照强度进行处理,采用对偶优化理论将模型线性化。算例分析表明,合理配置光伏发电装置与储能能够有效降低园区运行成本,鲁棒优化在降低由于光伏出力不确定性带来的园区购电成本增加风险的同时也会增加系统投资成本,以收益的保守性换取更高的确定性。     

基于蒙特·卡罗方法的可靠性仿真过程模型研究

针对传统可靠性仿真过程缺乏准确度以及仿真结果缺乏可信度等问题,通过嵌入验证模块和反馈模块,给出了改进的可靠性仿真过程模型。深入分析了改进后的仿真过程模型的具体步骤,随后基于蒙特.卡罗方法设计并实现了相应的可靠性仿真算法。最后,应用Matlab软件进行了仿真实验分析。实验结果表明,改进后的过程模型能够显著提高可靠性仿真的效率和精度,对于系统可靠性分析具有良好的指导意义和实用价值。     

基于NURBS和GOBL-ACDE的航迹规划算法

针对复杂地形条件下无人机低空突防动态航迹规划实时性及精确性的问题,提出了基于广义反向学习的自适应约束差分进化(generalized opposition-based learning adaptive constrained differential evolution, GOBL-ACDE)算法,结合非均匀有理B样条(non-uniform rational B-spline, NURBS)平滑策略,提高了多威胁复杂地形下动态航迹规划的精确性、高效性及适航性。首先,构建航迹规划任务模型,建立目标代价及约束限制函数,提出一种高度转换方法,有效提高低空突防能力;其次,将NURBS平滑策略与B样条插值以及贝塞尔曲线对比分析;再次,应用广义反向学习、自适应排序变异及自适应权衡模型,改善约束条件下算法动态性、收敛性及寻优性能;最后,通过静态与动态环境对比仿真试验,验证了所提方法在多威胁复杂地形下寻优精度高、鲁棒性强、动态性好以及可靠性优的特点,能够规划出精确、高效、适航的低空突防航迹。     

船舶轮机模拟器CAVE系统设计与关键技术研究

设计了一个用于船舶轮机仿真训练的五通道CAVE系统,给出了详细的系统配置。按模块的功能,将软件划分成轮机仿真核心模块、轮机三维仿真模块、轮机二维仿真模块及前台缓存处理模块,并详细介绍了各模块的功能与划分依据。为保证仿真过程中数据与图像的同步,设计并实现了多通道同步机制。给出了虚拟机舱自动漫游算法及交互实体行为模型。该文设计的高度沉浸感船舶轮机模拟器视景系统可有效节约航海教育的实船训练成本。     

基于TCPN复杂产品设计任务资源调度及应用研究

针对复杂产品设计任务模块资源调度冲突问题,在分析TCPN网中资源约束下基本结构的设计任务元活动变迁的输入与输出资源库所数量的基础上,构建基于TCPN网设计任务模块的资源约束TCPN模型,围绕资源约束TCPN网中同步活动任务变迁与非同步活动任务变迁,给出不同的资源约束调度规则,并设计完整的资源约束调度算法与修正算法,研究给出可调度的设计任务模块资源约束TCPN网.最后,以J企业某型号汽车研发项目为例,构建汽车底盘设计模块设计任务元的资源约束TCPN模型并进行求解,给出汽车底盘设计任务模块的可调度资源配置,实现汽车底盘协同研发资源约束TCPN网中的所有设计任务元活动变迁皆可调度.     

自平衡控制系统的建模与仿真

应用动力学理论和方法对自平衡两轮电动车进行力学分析,建立系统的数学模型。在状态反馈等自动控制理论的基础上研究新的控制算法。CPU根据传感器采集的数据实时计算控制系统平衡所需的脉宽调制(PWM)信号,控制两个直流电机的转矩,使车体在各种运行状态下保持平衡。对建立的数学模型进行仿真研究,文中给出了一组仿真和实测曲线,证明在一定的控制范围内系统状态方程的正确性和控制方法的合理性。     

SOC光刻仿真3D实时显示方法研究

光刻仿真是SOC(System On Chip)光刻工艺的重要环节,为了实现仿真数据3D可视化,在光刻仿真程序SPLAT(Simulation of Projection Lens Aberrations via TCCs)基础上,提出了自动排序算法对SPLAT输出数据进行重新排列以便三维建模,建立了光照强度与深度转换模型,将光照强度数值转变为3D可视化的深度数据,论文最后设计了3D实时图形仿真程序并进行了实验。实验证明了自动排序算法以及转换模型的正确性和先进性,为超大规模SOC数据的3D交互式实时显示奠定了基础。