光伏电站监测系统组件健康检测技术研究
这是一篇关于光伏电池,最大功率点跟踪,最小二乘法拟合,峰值检波,分布式控制系统的论文, 主要内容为新能源光伏发电在当今电网中起到重要作用,实时监测光伏组件的健康状况对于保障光伏发电系统的高效运行起到重要作用。本文对光伏系统以及光伏电池组件运行特点进行理论分析,对光伏电站的运行数据、电站周围环境气象参数进行采集,设计分布式控制结构的光伏组件监测系统试验平台,完成对光伏电池组件进的健康监测。分析得到电池模型的输出特性,验证P-V特性曲线在最大功率点附近一定区域近似为开口向下的抛物线的特点,采用最小二乘法拟合二次曲线,获得最大功率点附近的数学模型,对模型进行仿真分析,验证了算法的合理性。对电流采集方法进行理论分析,分析了磁通门传感器的工作原理和磁芯线圈的设计原理。设计了PLC数据处理控制单元与基于B/S架构的WebAccess上位机监控平台的分布式结构框架的试验平台。设计了带隔离的电压采集电路、基于磁通门原理的电流采集电路以及温度测量模块,并对磁通门电路与峰值检波电路进行了绘制与实验验证。系统软件部分进行编程与实现,介绍PLC程序设计思路与设计方法,配置功能模块并进行算法调用,PLC通过Modbus协议与组态软件WebAccess进行连接,并绘制系统监控界面。进行实际测试,对实验结果分析得到最大功率跟踪准确度达99%。
基于室内微光采集的无线系统研究
这是一篇关于室内微光采集,最大功率点跟踪,智慧照明系统,ZigBee的论文, 主要内容为基于物联网的智能楼宇是一个人—信息网络—楼宇的交互体系,其建构需要庞大的传感器网络。如何解决系统终端的供能还是一个很大的挑战。在各种方案中,利用可再生能源的自供电传感器网络是最有发展前景的。而与楼宇应用相关的各种环境能源中,室内光能是能长期存续的普适性可再生能源,且易于利用光伏技术实现能量采集。但是,室内光能采集技术面临诸如光照不稳定,采集效率低等诸多问题,需要对于光伏技术选择、微功耗电源管理,乃至光照控制做出全面设计和优化,结合低功耗无线传感技术,为未来智能楼宇照明提供一个免维护、自供电的无线反馈系统,以形成一个灵活、高效的智慧照明系统。为此,本文完成如下工作:(1)分析室内环境能分布及各类采集技术,选择了光能采集作为系统能量来源;测试和分析了室内光环境特征,比较了各最大功率点追踪技术,为系统搭建中的光伏技术选择和电源电路设计提供理论依据和数据支撑。(2)围绕负载的损耗与室内微光采集的特性建模,结合最大功率点跟踪和电源管理电路性能,构建出可以针对不同光照和温度的通用的系统稳态模型,并借助这一仿真平台,以最大输出功率为目标优化光伏电池板的组合排布,以瞬态模型验证系统的性能。(3)针对优化后的光伏电池板特性,以无线节点功耗为出发点,采用ZigBee的星型拓扑结构,设计并搭建了一个基于室内光能的自供电无线采集系统。通过系统模型进行能量流分析,确保采集器可以为终端节点提供足够的能量,实现真正自供电。本文利用稳态模型优化了光伏采集系统输出,在340 Lux实验室平均光照和25℃室温下,光伏系统的输出功率提高了12.91%,达到了352.55μW。(4)基于室内微光采集的无线传感技术,提出了一种具有自供电无线反馈系统的智慧照明系统,在利用非负最小二乘法实现照明环境建模的基础上,以线性规划法实时满足工作位置的用户照明偏好,并实现系统能耗优化。综上所述,本文为自供电智慧照明系统提供了一个通用的基于微光采集的自供电无线传感技术,并搭建了一个仿真平台,可用于系统的设计与优化,同时,针对自供电系统低能耗的需求,还开发出了实时的自适应调节算法。所研究的基于微光采集的自供电无线传感技术、仿真平台和自适应调节算法都在实际的智慧照明系统中得到了实验验证。
双馈风力发电机直流并网系统自适应滑模控制研究
这是一篇关于双馈异步发电机,滑模控制,最大功率点跟踪,有限时间控制,固定时间控制的论文, 主要内容为双馈型异步发电机(DFIG)是目前变速恒频系统领域的主流机型之一。随着远距离输送电能的要求逐渐增加,能够直接实现直流并网的风电系统成为风电领域的研究热点,其中双变流器DFIG系统能够有效且低成本的实现风电场直流并网。但由于受到空气动力学和内部结构的影响,系统存在的非线性、强耦合特性使得传统控制方案的运行效果不理想。因此,本文围绕双变流器DFIG系统最大功率点跟踪控制问题展开研究,所做的创新工作如下:(1)针对双变流器DFIG系统最大功率点跟踪问题,提出了一种基于反馈线性化的自适应滑模控制策略。首先,系统存在的非线性、强耦合特性会导致系统控制器设计难度增加,所以本文采用输入-输出反馈线性化算法对系统进行解耦,在反馈线性化的基础上设计滑模控制器,实现双变流器DFIG系统最大功率点跟踪控制,并对滑模控制器中存在的不连续项设计自适应可变参数,来削弱高频抖振对系统运行带来的负面影响;然后利用李雅普诺夫函数证明系统稳定性;最后通过仿真验证了本章节所提控制策略的有效性。(2)针对双变流器DFIG系统受到外部环境变化、未建模动态、参数摄动等影响的问题,提出了一种基于有限时间扰动观测器的滑模控制策略。本章节首先对双变流器DFIG系统数学模型进行整理,得到一个包含未知扰动的系统模型,并设计有限时间扰动观测器对系统受到的未知扰动进行估计,在此基础上,对反馈线性化之后的DFIG系统提出一种有限时间扰动观测器和滑模控制相结合的控制策略(FLC-DOSMC),用于实现系统最大功率点跟踪控制;然后利用李雅普诺夫稳定性理论进行严格的有限时间稳定性证明;最后通过仿真验证了本章节所提控制策略的有效性。(3)有限时间控制下系统状态的收敛时间依赖于系统初始值,如果风电系统初始状态远离期望的状态,那么收敛时间必然较大。为了提高系统的响应速度,本章节将固定时间控制理论应用到控制系统设计中,提出了一种固定时间滑模控制策略(FLC-FTSMC),用于实现双变流器DFIG系统最大功率点跟踪控制;然后利用李雅普诺夫稳定性理论进行严格的固定时间稳定性证明;最后通过仿真验证了本章节所提控制策略的有效性。
基于室内微光采集的无线系统研究
这是一篇关于室内微光采集,最大功率点跟踪,智慧照明系统,ZigBee的论文, 主要内容为基于物联网的智能楼宇是一个人—信息网络—楼宇的交互体系,其建构需要庞大的传感器网络。如何解决系统终端的供能还是一个很大的挑战。在各种方案中,利用可再生能源的自供电传感器网络是最有发展前景的。而与楼宇应用相关的各种环境能源中,室内光能是能长期存续的普适性可再生能源,且易于利用光伏技术实现能量采集。但是,室内光能采集技术面临诸如光照不稳定,采集效率低等诸多问题,需要对于光伏技术选择、微功耗电源管理,乃至光照控制做出全面设计和优化,结合低功耗无线传感技术,为未来智能楼宇照明提供一个免维护、自供电的无线反馈系统,以形成一个灵活、高效的智慧照明系统。为此,本文完成如下工作:(1)分析室内环境能分布及各类采集技术,选择了光能采集作为系统能量来源;测试和分析了室内光环境特征,比较了各最大功率点追踪技术,为系统搭建中的光伏技术选择和电源电路设计提供理论依据和数据支撑。(2)围绕负载的损耗与室内微光采集的特性建模,结合最大功率点跟踪和电源管理电路性能,构建出可以针对不同光照和温度的通用的系统稳态模型,并借助这一仿真平台,以最大输出功率为目标优化光伏电池板的组合排布,以瞬态模型验证系统的性能。(3)针对优化后的光伏电池板特性,以无线节点功耗为出发点,采用ZigBee的星型拓扑结构,设计并搭建了一个基于室内光能的自供电无线采集系统。通过系统模型进行能量流分析,确保采集器可以为终端节点提供足够的能量,实现真正自供电。本文利用稳态模型优化了光伏采集系统输出,在340 Lux实验室平均光照和25℃室温下,光伏系统的输出功率提高了12.91%,达到了352.55μW。(4)基于室内微光采集的无线传感技术,提出了一种具有自供电无线反馈系统的智慧照明系统,在利用非负最小二乘法实现照明环境建模的基础上,以线性规划法实时满足工作位置的用户照明偏好,并实现系统能耗优化。综上所述,本文为自供电智慧照明系统提供了一个通用的基于微光采集的自供电无线传感技术,并搭建了一个仿真平台,可用于系统的设计与优化,同时,针对自供电系统低能耗的需求,还开发出了实时的自适应调节算法。所研究的基于微光采集的自供电无线传感技术、仿真平台和自适应调节算法都在实际的智慧照明系统中得到了实验验证。
双馈风力发电机直流并网系统自适应滑模控制研究
这是一篇关于双馈异步发电机,滑模控制,最大功率点跟踪,有限时间控制,固定时间控制的论文, 主要内容为双馈型异步发电机(DFIG)是目前变速恒频系统领域的主流机型之一。随着远距离输送电能的要求逐渐增加,能够直接实现直流并网的风电系统成为风电领域的研究热点,其中双变流器DFIG系统能够有效且低成本的实现风电场直流并网。但由于受到空气动力学和内部结构的影响,系统存在的非线性、强耦合特性使得传统控制方案的运行效果不理想。因此,本文围绕双变流器DFIG系统最大功率点跟踪控制问题展开研究,所做的创新工作如下:(1)针对双变流器DFIG系统最大功率点跟踪问题,提出了一种基于反馈线性化的自适应滑模控制策略。首先,系统存在的非线性、强耦合特性会导致系统控制器设计难度增加,所以本文采用输入-输出反馈线性化算法对系统进行解耦,在反馈线性化的基础上设计滑模控制器,实现双变流器DFIG系统最大功率点跟踪控制,并对滑模控制器中存在的不连续项设计自适应可变参数,来削弱高频抖振对系统运行带来的负面影响;然后利用李雅普诺夫函数证明系统稳定性;最后通过仿真验证了本章节所提控制策略的有效性。(2)针对双变流器DFIG系统受到外部环境变化、未建模动态、参数摄动等影响的问题,提出了一种基于有限时间扰动观测器的滑模控制策略。本章节首先对双变流器DFIG系统数学模型进行整理,得到一个包含未知扰动的系统模型,并设计有限时间扰动观测器对系统受到的未知扰动进行估计,在此基础上,对反馈线性化之后的DFIG系统提出一种有限时间扰动观测器和滑模控制相结合的控制策略(FLC-DOSMC),用于实现系统最大功率点跟踪控制;然后利用李雅普诺夫稳定性理论进行严格的有限时间稳定性证明;最后通过仿真验证了本章节所提控制策略的有效性。(3)有限时间控制下系统状态的收敛时间依赖于系统初始值,如果风电系统初始状态远离期望的状态,那么收敛时间必然较大。为了提高系统的响应速度,本章节将固定时间控制理论应用到控制系统设计中,提出了一种固定时间滑模控制策略(FLC-FTSMC),用于实现双变流器DFIG系统最大功率点跟踪控制;然后利用李雅普诺夫稳定性理论进行严格的固定时间稳定性证明;最后通过仿真验证了本章节所提控制策略的有效性。
光伏电站监测系统组件健康检测技术研究
这是一篇关于光伏电池,最大功率点跟踪,最小二乘法拟合,峰值检波,分布式控制系统的论文, 主要内容为新能源光伏发电在当今电网中起到重要作用,实时监测光伏组件的健康状况对于保障光伏发电系统的高效运行起到重要作用。本文对光伏系统以及光伏电池组件运行特点进行理论分析,对光伏电站的运行数据、电站周围环境气象参数进行采集,设计分布式控制结构的光伏组件监测系统试验平台,完成对光伏电池组件进的健康监测。分析得到电池模型的输出特性,验证P-V特性曲线在最大功率点附近一定区域近似为开口向下的抛物线的特点,采用最小二乘法拟合二次曲线,获得最大功率点附近的数学模型,对模型进行仿真分析,验证了算法的合理性。对电流采集方法进行理论分析,分析了磁通门传感器的工作原理和磁芯线圈的设计原理。设计了PLC数据处理控制单元与基于B/S架构的WebAccess上位机监控平台的分布式结构框架的试验平台。设计了带隔离的电压采集电路、基于磁通门原理的电流采集电路以及温度测量模块,并对磁通门电路与峰值检波电路进行了绘制与实验验证。系统软件部分进行编程与实现,介绍PLC程序设计思路与设计方法,配置功能模块并进行算法调用,PLC通过Modbus协议与组态软件WebAccess进行连接,并绘制系统监控界面。进行实际测试,对实验结果分析得到最大功率跟踪准确度达99%。
本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：代码货栈 ，原文地址：https://m.bishedaima.com/lunwen/55253.html
