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Design of a Photovoltaic Mini-Grid System for Rural Electrification in Sub-Saharan Africa 认领
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作者 Edwin N. Mbinkar Derek A. Asoh +1 位作者 Roger Tchuidjan Amadou Baldeh 《能源与动力工程(英文)》 2021年第3期91-110,共20页
This paper presents a detailed design of a photovoltaic (PV) system for use in the rural electrification of remote settlements that are far off from the electricity grid. Since investment in building transmission line... This paper presents a detailed design of a photovoltaic (PV) system for use in the rural electrification of remote settlements that are far off from the electricity grid. Since investment in building transmission lines from the grid to these localities is not viable, a good solution is <span>an</span><span> installation in these areas of standalone photovoltaic systems. The design process comprises the choice and dimensioning of the solar panels, the battery storage, DC-AC inverter, and mini transmission grid to the different homes. The design is for a 15 kW PV system including an economic evaluation and analysis using Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources (HOMER) software. Data on the average monthly solar radiation and temperature w</span><span>ere</span><span> obtained from various sources, including, Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) for Africa. From this data the study area receives a monthly average solar insolation of 6.16 kWh/</span><span>m</span><sup><span style="vertical-align:super;">2</span></sup><span>/day with the worst month </span><span>being </span><span>August with 5.22 kWh/</span><span>m</span><sup><span style="vertical-align:super;">2</span></sup><span>/day. The total daily electrical energy consumption is estimated to be about 72.525 kWh. Simulation results using HOMER software shows that the overall capital cost of the PV system components is $122,337, a replacement cost of $12,889 and an operation and maintenance cost of $29,946 over 10years. A financial analysis of the system showed that the design was both viable and sustainable with low maintenance cost</span><span>.</span> 展开更多
关键词 PHOTOVOLTAIC Solar Radiation Rural Electrification Mini-Grid System Dimensioning
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基于改进神经网络的一种新型MPPT预测方法 认领
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作者 赵华芳 马文忠 +2 位作者 王仁让 万瑞勤 丁凡凡 《电气应用》 2021年第1期12-18,共7页
针对传统最大功率追踪(MPPT)算法存在跟踪速度慢、准确度不高和局部阴影等问题,采用基于改进遗传算法优化的BP神经网络对最大功率点进行追踪。该算法针对传统BP神经网络预测算法的不足,采用梯度下降法与高斯牛顿法相结合的学习算法来提... 针对传统最大功率追踪(MPPT)算法存在跟踪速度慢、准确度不高和局部阴影等问题,采用基于改进遗传算法优化的BP神经网络对最大功率点进行追踪。该算法针对传统BP神经网络预测算法的不足,采用梯度下降法与高斯牛顿法相结合的学习算法来提高收敛速度,并采用遗传算法优化的BP神经网络避免陷入局部最小值。在总结现有研究成果的基础上,提出了一种线性度更好的预测模型。经现场测量数据与MATLAB编程仿真得出,新型预测模型有效缩短了MPPT的跟踪时间,并明显提高了预测准确度,更有利于神经网络算法对最大功率点进行实时快速追踪。 展开更多
关键词 光伏系统 MPPT 神经网络 遗传算法 预测模型
主动配电网低压分布式光伏连锁故障分析 认领
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作者 蒋子维 吴峰 《供用电》 2021年第4期77-84,共8页
分布式光伏发电系统大规模离散式接入配电网的趋势日益明显,电网节点光伏渗透率升高,功率传输流向发生改变,影响配电网电压分布。含分布式光伏发电系统的主动配电网模型通常是在单一节点处并联等效光伏电源模型,难以体现分布式电源离散... 分布式光伏发电系统大规模离散式接入配电网的趋势日益明显,电网节点光伏渗透率升高,功率传输流向发生改变,影响配电网电压分布。含分布式光伏发电系统的主动配电网模型通常是在单一节点处并联等效光伏电源模型,难以体现分布式电源离散性分布的特点。为此,建立含低压分布式光伏发电系统的主动配电网仿真模型,模拟低压分布式光伏系统脱网所引发的配电网电压波动以及各节点分布式电源连锁故障。基于牛顿-拉夫逊法潮流计算原理,提出关于节点功率变化对配电网电压分布影响的分析方法;仿真结果表明,低压分布式光伏发电系统连锁故障的分析方法能够较为准确地描述相应主动配电网在电压跌落情况下的连锁故障情况。 展开更多
关键词 光伏发电系统 主动配电网 连锁故障 低电压穿越 潮流分析
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基于模糊最优梯度法的光伏MPPT控制策略研究 认领
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作者 陈菲 刘亚琳 张莹文 《电子质量》 2021年第1期90-96,共7页
光伏发电系统中光伏电池的输出特性易受环境因素的影响,使光伏电池不能以最大功率输出,影响系统的发电效率,因此采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术来保证光伏发电系统的输出效率和稳定性。该文提出了一种基于... 光伏发电系统中光伏电池的输出特性易受环境因素的影响,使光伏电池不能以最大功率输出,影响系统的发电效率,因此采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术来保证光伏发电系统的输出效率和稳定性。该文提出了一种基于模糊最优梯度法的光伏MPPT控制策略,当系统功率距离最大功率点较远时,利用最优梯度法进行跟踪,当达到最大功率点附近时,利用模糊控制算法进行跟踪。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明:基于模糊最优梯度法的光伏MPPT控制策略在外界环境变化时能快速有效地进行最大功率跟踪。 展开更多
关键词 光伏发电系统 最大功率点跟踪(MPPT) 模糊最优梯法 MATLAB/SIMULINK
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具有宽运行范围和低EMI特性的非隔离三端口变换器 认领
5
作者 王红艳 田巧玉 +1 位作者 沈毅斌 余涛 《科技视界》 2021年第3期34-39,共6页
论文以Cuk变换器为基础拓扑,提出了一种非隔离三端口变换器。该变换器三个端口分别为光伏输入端、储能蓄电池端和负载输出端,端口间的能量可以相互流动。论文详细分析了变换器在稳态时的工作原理,得出了变换器稳态时三个端口电压之间的... 论文以Cuk变换器为基础拓扑,提出了一种非隔离三端口变换器。该变换器三个端口分别为光伏输入端、储能蓄电池端和负载输出端,端口间的能量可以相互流动。论文详细分析了变换器在稳态时的工作原理,得出了变换器稳态时三个端口电压之间的关系,并给出了变换器电路关键参数的选型原则。最后通过仿真验证了所提变换器理论分析的正确性,光伏输入端口和负载输出端口电流均连续的优点,以及三个端口电压关系灵活、电压变化范围宽的特点。 展开更多
关键词 光伏系统 三端口变换器 拓扑 宽运行范围
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光伏发电系统最大功率点跟踪的研究与设计 认领
6
作者 申舒琪 李国勇 《计算机仿真》 北大核心 2021年第2期72-76,共5页
在光伏发电系统中,采用何种前级升压电路以及光伏电池的最大功率点跟踪方法始终是究热点。针对传统Boost电路输入电流纹波大、功率因数低等问题,提出采用交错并联Boost电路作为前级电路,并对其进行研究;针对传统跟踪方法时间长、效率低... 在光伏发电系统中,采用何种前级升压电路以及光伏电池的最大功率点跟踪方法始终是究热点。针对传统Boost电路输入电流纹波大、功率因数低等问题,提出采用交错并联Boost电路作为前级电路,并对其进行研究;针对传统跟踪方法时间长、效率低等问题,改进变步长电导增量法,能够兼顾动态速度和稳态精度进而实现最大功率点跟踪。搭建仿真模型,结果验证了交错并联Boost电路可有效减小输入电流纹波,而改进变步长电导增量法跟踪速度更快,稳定性更好。搭建实验平台,结果验证了两者相结合实现最大功率点跟踪的可行性。 展开更多
关键词 光伏发电系统 最大功率点跟踪 交错并联电路 电导增量法
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基于ILSLOA的局部遮荫下光伏发电最大功率追踪 认领
7
作者 吴姿瑾 肖辉 +2 位作者 卢文韬 王至远 黄治 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第4期474-477,共4页
针对光伏系统在局部遮荫情况(PSC)下的功率失配问题,提出了一种基于增强型狮群算法(ILSLOA)的最大功率点追踪控制方法,在基本狮群算法(BLOA)的基础上,引入反向搜索机制,利用反向搜索因子加快追踪速度,增强狮群算法的全局搜索能力,应用... 针对光伏系统在局部遮荫情况(PSC)下的功率失配问题,提出了一种基于增强型狮群算法(ILSLOA)的最大功率点追踪控制方法,在基本狮群算法(BLOA)的基础上,引入反向搜索机制,利用反向搜索因子加快追踪速度,增强狮群算法的全局搜索能力,应用到最大功率点追踪中。设置多种光照模式进行仿真验证,并与粒子群算法(PSO)、BLOA进行比较。结果表明,所提方法追踪速度更快、精度更高,追踪过程波动更小。 展开更多
关键词 局部遮荫 狮群算法 反向搜索 最大功率点追踪 光伏系统
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文章速递提高组串光伏发电效率的直流动态重构控制策略 认领
8
作者 薛世伟 贾清泉 +2 位作者 李盼 梁纪峰 耿亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1761-1770,共10页
针对均匀低光照下组串式逆变器效率低的问题,提出一种提高组串逆变器并行效率的直流侧开关重构策略。基于一种光伏直流开关拓扑结构对多光伏串和多逆变器的连接进行控制。考虑光伏系统效率和并行开关电气寿命等系统运行指标,控制逆变器... 针对均匀低光照下组串式逆变器效率低的问题,提出一种提高组串逆变器并行效率的直流侧开关重构策略。基于一种光伏直流开关拓扑结构对多光伏串和多逆变器的连接进行控制。考虑光伏系统效率和并行开关电气寿命等系统运行指标,控制逆变器运行台数使系统效益指标函数最优。提出防止逆变器功率越限策略,利用最小二乘回归算法预测天气短时间变化范围,确定光伏系统允许的开关重构方案;对比不同时刻其他最佳开关连接方式,选出最终连接方案最小化开关切换次数。最后,利用控制决策决定直流开关重构的最终方案,将提出的策略与常规光伏发电和仅考虑目标函数发电作数据对比,验证该策略的有效性与可行性。 展开更多
关键词 光伏系统 群控系统 多逆变器并联 动态重构 频繁切换
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氢燃料-光伏电池汽车动力系统分层能量管理策略 认领
9
作者 任明 王铁 《时代汽车》 2021年第5期91-92,共2页
汽车产业的热门趋势是新能源汽车,光伏电池汽车和燃料电池汽车的技术却未被开发,正是最好的发展方向。本文根据燃料电池和光伏电池的工作原理及输出特性,对其进行数学建模,选用双向全桥DC/DC变换器,作为系统控制的一部分,使用传统移相... 汽车产业的热门趋势是新能源汽车,光伏电池汽车和燃料电池汽车的技术却未被开发,正是最好的发展方向。本文根据燃料电池和光伏电池的工作原理及输出特性,对其进行数学建模,选用双向全桥DC/DC变换器,作为系统控制的一部分,使用传统移相控制正向工作模式,并对其传输功率进行分析。利用matlab/simulink软件对上面的建立的数学模型进行建模仿真,建立出氢燃料-光伏电池汽车动力系统模型。分析研究氢燃料电池和光伏电池的能量控制理论,从而设计出系统级的协调控制与能量管理,即分层能量管理策略。 展开更多
关键词 燃料电池 光伏电池 能量控制 动力系统 建模仿真
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生态文明建设下风、光发电生态效益模拟与评估——以甘肃省为例 认领
10
作者 柴剑雪 张立辉 +1 位作者 聂青云 厉松芮 《生态经济》 北大核心 2021年第1期136-146,共11页
在我国生态文明建设日益受到重视的背景下,文章对风、光发电的生态影响进行了整体、全面的研究。首先,构建了分析风电和光伏发电对生态系统影响的系统动力学(system dynamics,SD)模型,并提出一种改进的耦合协调度模型;然后,以甘肃省为... 在我国生态文明建设日益受到重视的背景下,文章对风、光发电的生态影响进行了整体、全面的研究。首先,构建了分析风电和光伏发电对生态系统影响的系统动力学(system dynamics,SD)模型,并提出一种改进的耦合协调度模型;然后,以甘肃省为例进行SD情景模拟;最后,评估了多政策情景下甘肃省生态系统耦合协调度。结果表明,风电技改增效和光伏发电技改增效更有利于整个生态系统的发展。通过理论分析论证了甘肃省现行风、光发电政策的科学性,并为进一步发展风、光发电从而促进生态文明建设提出建议。 展开更多
关键词 生态文明建设 生态效益 风力发电 光伏发电 系统动力学 耦合协调度
Hybrid, Optimal, Intelligent and Classical PV MPPT Techniques: A Review 认领
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作者 Ratnakar Babu Bollipo Suresh Mikkili Praveen Kumar Bonthagorla 《中国电机工程学会电力与能源系统学报(英文)》 SCIE CSCD 2021年第1期9-33,共25页
Renewable energy-based solar photovoltaic(PV)generation is the best alternative for conventional energy sources because of its natural abundance and environment friendly characteristics.Maximum power extraction from t... Renewable energy-based solar photovoltaic(PV)generation is the best alternative for conventional energy sources because of its natural abundance and environment friendly characteristics.Maximum power extraction from the PV system plays a critical role in increasing the efficiency of the solar power generation during partial shading conditions(PSCs).Therefore,a suitable maximum power point tracking(MPPT)technique to track the maximum power point(MPP)is of high need,even under PSCs.This paper presents an organized and concise review of MPPT techniques implemented for the PV systems in literature along with recent publications on various hardware design methodologies.Their classification is done into four categories,i.e.classical,intelligent,optimal,and hybrid depending on the tracking algorithm utilized to track MPP under PSCs.During uniform insolation,classical methods are highly preferred as there is only one peak in the P-V curve.However,under PSCs,the F-V curve exhibits multiple peaks,one global maximum power point(GMPP)and remaining are local maximum power points(LMPP’s).Under the PSCs,classical methods fail to operate at GMPP and hence there is a need for more advanced MPPT techniques.Every MPPT technique has its advantages and limits,but a streamlined MPPT is drafted in numerous parameters like sensors required,hardware implementation,cost viability,tracking speed and tracking efficiency.This study provides the advancement in this area since some parameter comparison is made at the end of every classification,which might be a prominent base-rule for picking the most gainful sort of MPPT for further research. 展开更多
关键词 GMPP MPPT classification MPPT techniques partial shading conditions(PSCs) photovoltaic system
分段式自适应变步长爬山法在光伏系统MPPT中的应用 认领
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作者 王森 杨超 +2 位作者 蒲阳 孙志勇 李楠 《电力科学与工程》 2020年第3期38-44,共7页
针对传统自适应变步长爬山法扰动步长变化稳定性差,不能同时保证良好跟踪精度与较快响应速度的问题,基于传统自适应变步长爬山法提出一种分段式自适应变步长爬山法,实现扰动步长的分阶段自动调整,再通过PWM技术将扰动步长变量转化为控制... 针对传统自适应变步长爬山法扰动步长变化稳定性差,不能同时保证良好跟踪精度与较快响应速度的问题,基于传统自适应变步长爬山法提出一种分段式自适应变步长爬山法,实现扰动步长的分阶段自动调整,再通过PWM技术将扰动步长变量转化为控制BOOST斩波电路的IGBT触发脉冲,从而实现光伏系统的最大功率跟踪。在MATLAB/SIMULINK软件中分别搭建基于传统变步长爬山法与分段式自适应变步长爬山法的模型进行仿真。通过对比表明,所提方法不仅明显缩短了对最大功率点跟踪的响应时间,使功率随时间变化更加平稳,而且对环境变化的适应性更强,控制方式更加灵活,从而改善了光伏系统的并网效率。 展开更多
关键词 分段式自适应变步长 爬山法 最大功率跟踪 光伏系统
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基于相关向量机的光伏系统谐波发射水平评估方法 认领
13
作者 潘玲 潘爱强 +2 位作者 熊敏 张鹏 杨洪耕 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第18期7303-7307,共5页
城市配电网的高电缆化率,光伏系统接入时易引发谐波谐振问题;光伏系统并网运行时会向电网注入谐波,造成谐波污染。提出了一种基于相关向量机回归的光伏系统谐波发射水平计算方法,首先建立光伏电站诺顿等效电路;将公共连接点测量数据作... 城市配电网的高电缆化率,光伏系统接入时易引发谐波谐振问题;光伏系统并网运行时会向电网注入谐波,造成谐波污染。提出了一种基于相关向量机回归的光伏系统谐波发射水平计算方法,首先建立光伏电站诺顿等效电路;将公共连接点测量数据作为输入向量,利用相关向量机回归模型得到系统谐波阻抗,进而计算光伏系统谐波发射水平。克服了支持向量机方法,其核函数必须满足Mercer条件、参数难以确定等问题。仿真分析和实测数据计算验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 光伏系统 城市配电网 谐波发射水平 相关向量机
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基于PIC单片机的太阳能光伏系统闭环控制仿真 认领
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作者 侯凯旋 崔岩 +2 位作者 曾永铠 潘绍棋 李嘉豪 《汕头大学学报:自然科学版》 2020年第3期3-10,F0002,共9页
根据光伏系统的内部结构及输出伏安特性,利用Proteus建立光伏系统闭环控制电路模型.在环境温度不变的情况下对太阳能电池的最大功率点电压进行测定,并使用PIC16F873单片机和PID控制算法,对光伏系统的输出电压进行调整,使得光伏系统的输... 根据光伏系统的内部结构及输出伏安特性,利用Proteus建立光伏系统闭环控制电路模型.在环境温度不变的情况下对太阳能电池的最大功率点电压进行测定,并使用PIC16F873单片机和PID控制算法,对光伏系统的输出电压进行调整,使得光伏系统的输出电压在不同光照强度下能快速地稳定在最大功率点电压,从而提高电能的转化量. 展开更多
关键词 PIC单片机 闭环控制 太阳能电池 光伏系统 PROTEUS仿真
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大型光伏电站光伏发电系统方案设计 认领
15
作者 蒙宁海 《红水河》 2020年第6期75-78,共4页
随着近几年大型光伏电站在我国的迅速发展,对光伏电站光伏发电系统的技术方案提出了更高的要求。文章介绍光伏发电系统的构成,并依托某大型光伏发电项目,在太阳能电池组件型式参数的选择、光伏方阵安装方式、逆变器型式参数的选择、光... 随着近几年大型光伏电站在我国的迅速发展,对光伏电站光伏发电系统的技术方案提出了更高的要求。文章介绍光伏发电系统的构成,并依托某大型光伏发电项目,在太阳能电池组件型式参数的选择、光伏方阵安装方式、逆变器型式参数的选择、光伏子阵容量、光伏系统容配比、光伏发电系统配置及接线等方面对大型光伏电站光伏发电系统方案进行研究论证,确定光伏发电系统设计方案。 展开更多
关键词 光伏电站 光伏发电系统 设计
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含电能质量调节功能的三相四线制光伏系统 认领
16
作者 皮琪力 张长征 《湖北工业大学学报》 2020年第1期47-51,共5页
针对配电网中的谐波、无功、三相不平衡问题以及可再生能源发电需求,提出一种新型的三相四线制光伏系统。针对光伏阵列及储能介质采用一种新型的三电平DC/DC变换器,分析其控制方法、调制策略以及中点电位不平衡抑制方法。双向并网变流... 针对配电网中的谐波、无功、三相不平衡问题以及可再生能源发电需求,提出一种新型的三相四线制光伏系统。针对光伏阵列及储能介质采用一种新型的三电平DC/DC变换器,分析其控制方法、调制策略以及中点电位不平衡抑制方法。双向并网变流器采用三相四线二极管钳位三电平变换器,为实现电能质量调节及有功功率双向流动,提出一种改进型的指令电流运算方法。在理论分析基础上,利用MATLAB/Simulink对该光伏系统进行了建模仿真,验证了新方案的可行性及有效性。 展开更多
关键词 光伏系统 电能质量 三电平 三相四线
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基于直流电压信号的光储系统协调控制策略 认领
17
作者 范亚楠 刘天羽 张新松 《现代电力》 北大核心 2020年第3期285-293,共9页
在以光伏系统、储能装置、并网逆变器、交直流负荷构成的光储系统基础上,分别对离网和并网两种运行方式的控制策略展开研究。考虑到光伏装置的随机性、储能装置的充放电属性和负载多变的现象提出直流侧电压分层控制方式。以直流电压幅... 在以光伏系统、储能装置、并网逆变器、交直流负荷构成的光储系统基础上,分别对离网和并网两种运行方式的控制策略展开研究。考虑到光伏装置的随机性、储能装置的充放电属性和负载多变的现象提出直流侧电压分层控制方式。以直流电压幅值为依据,协调储能装置自适应下垂控制,同时网侧双向变流器采用虚拟同步发电技术,能较好地稳定直流侧电压,降低系统内部功率冲突,保证内部功率交换的稳定。最后通过MATLAB/Simulink在离/并网模式下,分别仿真验证系统协调控制策略的有效性。仿真结果表明:在离网模式下,与下垂控制进行对比,虚拟同步技术的引入使得系统具有较强的鲁棒性;协调控制策略保证了系统稳定并实现储能装置的有效利用。 展开更多
关键词 光伏系统 储能装置 直流电压 协调控制 自适应下垂控制 虚拟同步技术
高分散地区光伏发电协调控制策略研究 认领
18
作者 李泽文 赵威 +2 位作者 赵雄 王杨帆 黎文娇 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第7期1021-1026,共6页
在国家政策的大力推动下,可再生分布式能源的推广利用是我国能源发展的重要发展方向。高分散地区居民合理地利用当地地理条件安装分布式发电系统进行发电,在保障自身用电质量的本身还能够有效地创造经济效益。针对分布式光伏发电系统目... 在国家政策的大力推动下,可再生分布式能源的推广利用是我国能源发展的重要发展方向。高分散地区居民合理地利用当地地理条件安装分布式发电系统进行发电,在保障自身用电质量的本身还能够有效地创造经济效益。针对分布式光伏发电系统目前存在的发电技术、用户侧负荷管理方面存在的问题进行探讨,进行了光伏及储能接入对电网的影响机理分析,分析了高分散地区居民用电模式并建立了相应的数学分析模型,最后实现了高分散地区发-储-用协调控制并保证了光伏电能的有效消纳。 展开更多
关键词 高分散 分布式能源 光伏系统 用电模式 协调控制
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一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略 认领
19
作者 吴忠强 谢宗奎 +2 位作者 王国勇 卢雪琴 何怡林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2017-2024,共8页
针对传统控制算法在局部遮蔽条件下无法持续准确地跟踪最大输出功率点,提出一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略.在羊群算法中引入扰动算子、反向种群和自适应放牧概率,以增强算法的局部开发能力,提高算法的寻优精度.均匀... 针对传统控制算法在局部遮蔽条件下无法持续准确地跟踪最大输出功率点,提出一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略.在羊群算法中引入扰动算子、反向种群和自适应放牧概率,以增强算法的局部开发能力,提高算法的寻优精度.均匀光照、局部遮蔽和变照度3种条件下的实验结果表明,改进羊群算法在不同环境条件下均能持续稳定地跟踪最大功率点,在收敛时间和收敛精度上均有较大优势,验证了该算法在最大功率点跟踪控制中的可行性. 展开更多
关键词 光伏系统 羊群算法 局部遮蔽 最大功率跟踪
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光伏和风力发电系统的动态建模分析研究 认领
20
作者 杜强 张小雷 洪楠 《科技创新与应用》 2020年第21期66-67,共2页
针对电力系统的运行特点,对光伏及风力发电系统的动态建模进行研究,旨在通过光伏发电系统以及风力发电系统运行状况的分析,确定动态化的运行分析方法,充分发挥电力系统的运行效果,满足发电系统与电网稳定交互及安全运行的需求。
关键词 光伏发电系统 风力发电系统 动态建模
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