风力发电系统最大功率点跟踪控制策略研究

为了最大限度地捕获到风能,变速风电系统一般采用最大功率点跟踪（MPPT）的控制策略.MPPT有三种控制方法：即最佳叶尖速比控制、功率信号回馈控制和爬山搜寻控制.前两种方法需要准确测量风速或需要事先测量风力机功率曲线,在实际执行中存在困难,爬山搜寻法与风轮的空气动力学特性没有关系,并且可以用软件来实现.着重研究了爬山搜索...     

基于遗传算法的永磁直驱风力发电的最大功率点跟踪

采用BUCK-BOOST变换器的拓扑结构,对占空比调制,实现最大功率点跟踪控制。当占空比变量△D≥0．03时,采用遗传算法计算,并使系统误差降低到1％以下;当占空比变量△D〈0．03时,采用爬山法计算。利用仿真和风机模型实验平台,对设计方案进行性能分析和结果验证。验证结果表明,该设计可以较好地提高功率跟踪的动态和稳态特性,更好实现更宽范围的最大功率点的跟踪。     

基于改进萤火虫算法的光伏最大功率点跟踪

光伏电池的最大功率点跟踪是实现光伏系统高效发电的关键技术.分析光伏阵列的输出特性,提出一种改进的萤火虫算法(IFA).将混沌理论与正态分布引入传统萤火虫算法(FA),提高全局搜索范围并避免陷入局部最优;在MATLAB中搭建模型进行仿真.结果表明:该改进算法在均匀光照、局部遮阴和温度突变时均能快速精准地实现对全局最大功率...     

开关磁阻风力发电系统非线性仿真研究

根据磁阻发电机的工作原理并结合最大风能捕获原理,搭建了开关磁阻发电机系统的非线性仿真模型。仿真结果验证了SRG非线性模型的正确性,系统输出电压能够快速、平稳建立,恒功率输出控制效果良好。在此基础上运用模糊控制策略设计模糊控制器。优化了电机转速。     

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.     

用于永磁同步机风力发电的新型最大功率点跟踪方法

介绍了用于永磁同步机风力发电的一种简单实用的系统拓扑,推导了发电机转速变化和DC/DC环节上功率开关器件占空比变化之间的关系,研究了利用占空比调节来进行最大功率点跟踪的新方法.分析了最大功率点跟踪调节的整个过程,并对整个系统作了实验研究.实验结果验证了理论分析的正确性.     

直驱永磁风力发电系统无位置传感器最大功率点跟踪控制

为了从变化的风中获得最大输出功率,当风速变化时发电机的转速也必须跟着变化以维持最佳叶尖速比.因此,转子位置和风速的信息是必不可少的.然而,采用转子位置和风速传感器将降低系统的可靠性和增加成本.因此,本文提出一种新的方法,即采用观测器来观测转子位置和风速,而无需转子位置和风速传感器.仿真结果证明了这个控制方法的可行性.     

基于改进扰动观察法的最大功率点跟踪研究

基于光伏电池工程数学模型,分析了温度及光照强度对光伏电池输出特性的影响.针对常规扰动观察法和电导增量法难以兼顾动态性能和稳态性能的不足,提出一种改进的变步长扰动观察法,该算法可在光照强度发生突变时快速实现最大功率跟踪.比较了改进算法、扰动观察法和电导增量法3种算法的最大功率跟踪P-V仿真曲线,结果表明,采用改进算法可兼顾跟踪精度与响应速度,具有较好的动、稳态性能.     

太阳能最大功率跟踪技术的研究

针对太阳能本身的特点,研究太阳能的功率特性,分析最大功率跟踪的方法,并针对性地提出一种可行的软件设计方案.     

基于爬山法的风电最大功率点跟踪 控制的仿真研究

风力发电作为绿色能源的一种，近年来发展迅猛，基于永磁同步电机的风力发电系统由于诸多优点将是未来风电发展的趋势。论述了基于永磁同步电机的风力发电系统，使用Matlab/Simulink软件，利用实际的风速，对该系统及基于爬山法的最大功率点跟踪控制进行了仿真研究，并给出了仿真结果。结果表明该方法不仅简单，而且具有较高的风能利用效率、 快速跟踪性和稳定性。     

光伏发电MPPT的灰色模糊PID控制

分析了光伏电池的输出特性.根据光伏电池的功率-电压曲线,在已有控制算法的基础上,采用灰色模糊/PID双模控制,即在外界环境或者负载发生变化,导致远离最大功率点时,采用模糊控制进行控制,使系统能够快速跟踪到最大功率点.由于模糊控制属于有差控制,在最大功率点附近仍然有震荡,造成一部分功率损失,所以当系统工作在最大功率点的附...     

改进型模糊PID控制在光伏系统MPPT中的应用

介绍了一种带有自适应量化因子和比例因子的模糊PID控制方法在光伏发电系统最大功率点跟踪控制中的应用。分析了常规模糊PID控制的不足和量化因子及比例因子对跟踪控制的影响。实验结果表明,该方法设计的自适应MPPT控制器可以获得更好的整体系统性能,在任何环境下更好地使系统运行在最大功率点处,比传统的控制方法有更高的跟踪性能。     

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。     

基于小型风力发电机组的最大功率跟踪方法研究

本文以一种带有自动控制叶片式结构的风力发电机为研究对象，根据采样时间不同输出电压偏差不等的特征，提出最大功率跟踪控制方法，即MPPT控制方法。风力发电机输出电压有两种特征模式：一、输出电压几乎不变；二、输出电压增长很快。首先辨别模式，进入模式二后应用MPPT控制方法可以很快地捕获到最大功率点相对应的电压和电流，从而实现最大功率点的跟踪，然后通过实验和模拟证实MPPT控制方法的正确性。     

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.     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

变速恒频风力发电最大功率补获控制策略研究

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,在分析变速恒频风力发电系统最大风能捕获原理的基础上,研究了一种不需要检测风速的最大风能捕获功率控制策略.这种控制策略既可以实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获控制又可以实现变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率的前馈解耦控制.最后,利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性.     

光伏最大功率点跟踪变步长电导增量法的算法优化

根据光伏(photovoltaic,PV)系统输出电压-功率(U-P)曲线在最大功率点(maximum power point,MPP)两侧斜率变化的规律有所不同,MPP左侧曲线变化舒缓,右侧相对陡直的特点,在光伏最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法的研究基础之上,结合现有一些变步长电导增量法,提出了一种在MPP左侧利用指数函数来调整跟踪电压步长;在MPP右侧利用对数函数来调整跟踪电压步长的分段式变步长电导增量优化算法。仿真实验结果表明该方法良好地实现了对光伏系统最大功率点的跟踪,有效地降低了跟踪过程中MPP附近由步长振荡引起的功率损耗,提高了PV系统的功率输出效率。     

开关磁阻发电机角度优化的仿真研究

通过对开关磁阻发电机角度位置控制方法的简单介绍,给出角度优化的必要性,然后通过对系统数学模型的分析,利用MATLAB分别就开通角和关断角对系统输出功率和能量比的不同影响进行了具体的仿真和分析,最后给出了角度优化的方案。