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光伏发电系统及其MPPT控制策略的研究

光伏发电系统及其MPPT控制策略的研究

作者：冷淼长春工业大学

学位级别：硕士

传统能源的不断枯竭和消耗一次能源所带来的环境污染问题越来越突出,这无疑加快了人们对新能源的开发与利用。光伏发电系统因为其具备安全可靠、经济环保的特点,近几年迅速成为新能源领域所研究的热点问题之一。但光伏阵列的输出功率不... 详细信息

传统能源的不断枯竭和消耗一次能源所带来的环境污染问题越来越突出,这无疑加快了人们对新能源的开发与利用。光伏发电系统因为其具备安全可靠、经济环保的特点,近几年迅速成为新能源领域所研究的热点问题之一。但光伏阵列的输出功率不但和自身因素有关,而且还受光照强度、环境温度及其所接负载等外部因素的影响。所以能否保持光伏阵列输出功率的最大化,将直接影响着整个光伏发电系统的效率。本文以独立光伏发电系统为研究对象,将其能实时工作在最大功率点为目标,做了如下的研究。首先,分析了光伏电池的工作原理,得到了光伏电池的等效电路,建立了光伏阵列的数学模型并做了模型简化。为了研究光照强度和环境温度对光伏阵列输出特性的影响,建立了基于M函数的光伏阵列仿真模型,通过仿真得出了光伏阵列输出特性呈现强烈非线性的特点。其次,研究了常见的几种MPPT算法如恒定电压法、扰动观察法和电导增量法,详细地剖析了它们的算法思想,指出了它们各自的优缺点和适用范围。之后阐述了利用Boost阻抗变换电路实现MPPT的原理,给出了Boost电路参数设计的方法,建立了基于Boost电路的MPPT模型,仿真结果表明了Boost电路用于光伏阵列MPPT的可行性,并指出了负载阻抗匹配问题。论文选取了两种典型的算法扰动观察法和电导增量法进行了仿真研究,从仿真结果得知它们在外界环境发生改变时均能快速准确地跟踪到最大功率点,相比之下后者的性能比前者要强,但是步长的设定对两者来说任然无法兼顾跟踪速度与稳态精度。为此本文对电导增量法进行了相应改进,但是实践证明传统的控制方法依然存在问题。再次,本文提出了一种基于占空比扰动的模糊控制方法,将占空比步长值作为唯一控制量,不仅简化了控制器结构而且节约了成本。该控制策略根据功率变化的幅度,对占空比步长值实施自适应调整。而且阐述了该控制策略的缘由,详细地给出了模糊自寻优控制器的设计过程,通过仿真验证了:无论是在动态响应时间上还是在稳态误差上,该控制算法都要优于传统的控制方法。最后,考虑到系统的实现成本和实现起来的方便性,本文选取了Atmel公司生产的AT89S55单片机作控制器对MPPT控制系统进行了硬件电路设计和软件程序设计,并结合光伏阵列的具体电气参数进行了三组MPPT实验。实验结果表明:采用基于占空比扰动模糊控制算法相对于电导增量法,系统的跟踪时间减少了89.47%,稳态误差比扰动观察法缩小了66.67%。实验从实践的角度证明了,采用模糊控制算法稳态性能更好,动态性能更优,鲁棒性更强,从而提高了光伏发电系统的效率。

关键词：光伏发电系统 MPPT MATLAB仿真 Boost电路模糊控制单片机

基于IPSO-SVR的水泥分解炉温度预测模型研究

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现代电子技术 2017年第9期40卷 148-151页

作者：金星徐婷冷淼长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130012

为建立稳定可靠的分解炉温度预测模型,结合与分解炉温度密切相关的几个主要运行参数,提出一种粒子群参数优化的支持向量回归机算法(PSO-SVR),并在粒子群算法中引入自适应惯性权重的思想,构建出分解炉温度预测模型。与未改进的模型进行... 详细信息

为建立稳定可靠的分解炉温度预测模型,结合与分解炉温度密切相关的几个主要运行参数,提出一种粒子群参数优化的支持向量回归机算法(PSO-SVR),并在粒子群算法中引入自适应惯性权重的思想,构建出分解炉温度预测模型。与未改进的模型进行仿真对比实验,实验结果表明,该IPSO-SVR模型具有较佳的预测能力,预测相关系数达到0.707 5,温度预测误差绝对值不超过7℃,误差率在0.8%以内。

关键词：分解炉温度粒子群算法惯性权重支持向量回归机预测模型

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关于数学课堂教学的几点思考

常州师专学报 2001年第4期19卷 99-100页

作者：冷淼常州市花园中学江苏常州213000

本文通过对课堂教学的思考,从培养学生的学习兴趣,创新能力,思维能力等角度,探索有利于学生全面发展的科学教学方法和教学模式。

关键词：课堂教学教学方法创新能力思维能力个性品质数学教学教学模式

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对初中数学开放题的认识

常州师范专科学校学报 2003年第2期21卷 34-35页

作者：冷淼常州市花园中学江苏常州213000

本文通过谈对开放题的认识,来探索如何通过渗透开放式教学提高教学效果。

关键词：初中数学教学开放题开放式教学教学效果课程改革

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电力调度自动化系统中智能技术的应用分析

电力设备管理 2024年第6期 158-160页

作者：冷淼国网吉林省电力有限公司辽源供电公司

本文将围绕电力调度自动化系统功能结构开展分析讨论,包括SCADA(数据采集与监视控制)子系统、配电网GIS(地理信息系统)等,并阐述电力调度自动化系统中智能技术的应用路径,包括神经网络、专家系统、可视化技术、故障识别、数据挖掘、动... 详细信息

本文将围绕电力调度自动化系统功能结构开展分析讨论,包括SCADA(数据采集与监视控制)子系统、配电网GIS(地理信息系统)等,并阐述电力调度自动化系统中智能技术的应用路径,包括神经网络、专家系统、可视化技术、故障识别、数据挖掘、动态监控等,以此提高电力调度效率,维持电网稳定运行,降低用电成本,同时根据用户需求,进行系统的自动化控制。

关键词：可视化技术故障识别智能技术电力调度

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做好三分钟演讲的“设计师”

教书育人（教师新概念） 2009年第10期 34-35页

作者：冷淼焱江苏通州高级中学少体校

传统的课堂似乎是教师的专属舞台，教师在舞台上自编自导自演一幕幕并不精彩的戏，而学生只是跑龙套的群众演员，甚至只是观众。随着新课程改革的推进，课堂形式发生了翻天覆地的变化，学生在课堂上不仅获得一席之地，而且拥有了主体的... 详细信息

传统的课堂似乎是教师的专属舞台，教师在舞台上自编自导自演一幕幕并不精彩的戏，而学生只是跑龙套的群众演员，甚至只是观众。随着新课程改革的推进，课堂形式发生了翻天覆地的变化，学生在课堂上不仅获得一席之地，而且拥有了主体的地位。虽然教师失去了一部分舞台，却用自己的知识和智慧为学生搭建了一个学习和展示的舞台。这种教育形式的极大改进，令人欢欣鼓舞。

关键词：设计师课堂形式新课程改革群众演员教育形式舞台教师学生

基于MATLAB/SIMULINK的光伏电池建模与仿真分析

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山东工业技术 2016年第16期 234-235页

作者：冷淼徐婷长春工业大学电气与电子工程学院长春130012

太阳能作为新能源的典型代表,越来越受到人们的重视。光伏电池是光伏发电系统中的关键部件,针对光伏电池输出特性非线性化的特征,分析了光伏电池的工作原理,利用MATLAB/SIMULINK对其进行了建模与仿真,仿真结果验证了模型的正确性。

关键词：光伏电池 MATLAB/SIMULINK仿真输出特性

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水泥分解炉温度预测与控制方法研究

化工管理 2019年第3期 111-112页

作者：徐婷冷淼东北师范大学人文学院吉林长春130117 国网吉林省电力有限公司辽源供电公司吉林辽源136200

分解炉是水泥生产线中最主要的设备之一,准确预测并保证分解炉出口温度是实现水泥优质、高效生产的技术保障。本文以现场易检测并与分解炉出口温度直接相关的数据为依据,构建了基于IPSO-SVR的预测模型,并验证了该预测方法的优越性。最后... 详细信息

分解炉是水泥生产线中最主要的设备之一,准确预测并保证分解炉出口温度是实现水泥优质、高效生产的技术保障。本文以现场易检测并与分解炉出口温度直接相关的数据为依据,构建了基于IPSO-SVR的预测模型,并验证了该预测方法的优越性。最后,提出了一种基于该预测模型的模糊控制算法,以使分解炉出口温度稳定在技术允许的范围内。

关键词：分解炉出口温度预测模型模糊控制