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基于感应电机的户用光伏水泵系统性能的试验研究 被引量:5
1
作者 茆美琴 苏建徽 张国荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1101-1106,共6页
针对基于感应电机的低压直流输入(48V DC)户用光伏水泵系统(induction-motor-based residential photovoltaic water pump system:IMRPWPS),根据其4类不同工况,对基于直流高频变换的直-交变换器效率、机泵效率以及系统效率性能进行了实... 针对基于感应电机的低压直流输入(48V DC)户用光伏水泵系统(induction-motor-based residential photovoltaic water pump system:IMRPWPS),根据其4类不同工况,对基于直流高频变换的直-交变换器效率、机泵效率以及系统效率性能进行了实验测试,并根据测试的系统效率特性以及仿真计算,对系统的单位出水费用进行了计算。通过对实验结果分析、研究发现,IMRPWPS系统性能除了取决于系统各部件的容量配置以外,光伏水泵的工作扬程及感应电机电压频率比(U/f)的选择都将对系统的效率及其分布有显著影响;单纯以系统输出功率的最大运行控制策略,并不一定能使系统单位出水费用最低。因此,针对特定的安装地点,选择合适的变换器和机泵扬程流量特性以及优化的感应电机U/f比值,对提高小功率IMRPWPS系统的经济性有重要意义。 展开更多
关键词 光伏水泵 感应电机 优化扬程 压频比 单位出水费用
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光伏发电系统建模及对配电网可靠性影响研究 被引量:8
2
作者 吴红斌 王蕾 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1197-1204,共8页
针对影响光伏发电系统出力的两个因素(光照辐射强度和光伏组件温度)分别建立相应的时序数学模型。引入运行状态系数(operation state coefficient,OSC)表征设备运行状态对光伏发电系统出力的影响。将光照资源的波动性和设备的运行状态... 针对影响光伏发电系统出力的两个因素(光照辐射强度和光伏组件温度)分别建立相应的时序数学模型。引入运行状态系数(operation state coefficient,OSC)表征设备运行状态对光伏发电系统出力的影响。将光照资源的波动性和设备的运行状态相结合,得出光伏发电系统的多状态时序出力模型。采用序贯蒙特卡罗法,对含光伏发电系统的配电网进行可靠性评估,通过不同的指标来衡量光伏发电系统对配电网可靠性的影响。研究表明,光伏发电系统接入配电网后能有效提高配电网的供电可靠性。 展开更多
关键词 配电网络 光伏发电系统 可靠性建模 运行状态系数 序贯蒙特卡罗法 评估
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光伏水泵系统控制方案及其稳定性对比分析 被引量:6
3
作者 刘鹏 吴文进 苏建徽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2401-2407,共7页
由于光伏阵列的I-V非线性特征,在光伏水泵系统中,驱动电机的控制方式、调节器参数及不同阵列工作点均会改变系统的传递函数结构和参数,进而影响光伏水泵系统的稳定运行。通过建立光伏水泵系统的小信号模型,详细分析系统在光伏阵列不同... 由于光伏阵列的I-V非线性特征,在光伏水泵系统中,驱动电机的控制方式、调节器参数及不同阵列工作点均会改变系统的传递函数结构和参数,进而影响光伏水泵系统的稳定运行。通过建立光伏水泵系统的小信号模型,详细分析系统在光伏阵列不同工作点条件下小信号模型参数的变化规律及稳定性,分别研究和对比V/F控制与矢量控制方式对系统稳定性的影响。理论分析和实验结果表明不同的控制方式对系统的稳定裕度影响差别较大,矢量控制具有快速的功率响应特性,可明显改善系统的稳定裕度。 展开更多
关键词 光伏水泵 光伏阵列非线性 系统稳定性 V/F控制 矢量控制
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共直流母线式风光互补发电系统的仿真研究 被引量:7
4
作者 南国君 丁明 王贻玲 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1802-1805,1912,共5页
由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点。文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原... 由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点。文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原理和控制策略,并利用PSCAD软件建立了风光互补发电的仿真模型,分别在外部环境不变与外部环境(风速、日照强度)变化2种情况下对发电系统进行了仿真分析,获得了较好的结果。 展开更多
关键词 风光互补发电 共直流母线 控制 仿真
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局部阴影下光伏阵列的最大功率点跟踪算法研究 被引量:10
5
作者 解宝 李萍宇 +2 位作者 苏绎仁 苏建徽 刘甜甜 《太阳能学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期47-52,共6页
针对局部阴影下光伏阵列输出功率的多峰值问题,传统的MPPT跟踪算法不能准确跟踪系统的最大功率点,为此,该文研究了3种基于人工智能算法的光伏阵列MPPT算法,包括粒子群算法、灰狼算法和改进人工蜂群算法。该文详细介绍了3种人工智能算法... 针对局部阴影下光伏阵列输出功率的多峰值问题,传统的MPPT跟踪算法不能准确跟踪系统的最大功率点,为此,该文研究了3种基于人工智能算法的光伏阵列MPPT算法,包括粒子群算法、灰狼算法和改进人工蜂群算法。该文详细介绍了3种人工智能算法的原理及算法流程,并在Matlab/Simulink中搭建系统的仿真模型,对比3种算法在静态阴影遮挡和阴影突变情况下的MPPT跟踪性能,结果表明:3种人工智能算法均能有效跟踪光伏阵列的最大功率点,跟踪误差均小于0.5%,其中粒子群算法跟踪精度最高,收敛速度最慢,而灰狼算法跟踪精度最低,收敛速度最快,在收敛稳定性方面,相较于灰狼算法和改进人工蜂群算法,粒子群算法更易陷入局部最优。 展开更多
关键词 光伏组件 最大功率点跟踪 粒子群优化 灰狼算法 改进人工蜂群算法
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基于模糊C均值聚类的光伏阵列故障诊断方法 被引量:41
6
作者 毕锐 丁明 +2 位作者 徐志成 葛虎 郁丹琦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期730-736,共7页
提出基于模糊C均值聚类的光伏阵列故障诊断方法。采用基于模糊C均值聚类的方法,对给定外界环境下不同故障类型的故障特征量进行聚类分析,得到故障类型和故障特征量的模糊映射关系;通过基于正态分布的隶属度函数算法,计算待诊断样本与各... 提出基于模糊C均值聚类的光伏阵列故障诊断方法。采用基于模糊C均值聚类的方法,对给定外界环境下不同故障类型的故障特征量进行聚类分析,得到故障类型和故障特征量的模糊映射关系;通过基于正态分布的隶属度函数算法,计算待诊断样本与各故障模式间的隶属度大小。对隶属度大小进行排序,得到待诊断样本的故障类型。通过Matlab仿真验证方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 光伏阵列 故障诊断 模糊C均值聚类 隶属度函数
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基于序贯蒙特卡洛模拟的风光储发电系统可靠性评估 被引量:15
7
作者 吴红斌 白雪 王蕾 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1501-1509,共9页
针对风、光资源的分布特点,结合发电系统设备的运行状态,建立含风力、光伏、储能的发电系统可靠性数学模型。定义风光储冗余容量比和出力偏移度两个指标来衡量含风光储发电系统的可靠性。采用序贯蒙特卡洛模拟法,构建含风光储发电系统... 针对风、光资源的分布特点,结合发电系统设备的运行状态,建立含风力、光伏、储能的发电系统可靠性数学模型。定义风光储冗余容量比和出力偏移度两个指标来衡量含风光储发电系统的可靠性。采用序贯蒙特卡洛模拟法,构建含风光储发电系统的可靠性评估。利用可靠性测试系统(roy billinton test system,RBTS),分析不同协调运行方式、风光容量配置比和储能容量下含风光储的发电系统的可靠性指标。研究表明,合理的风光储配置能有效提高电能利用率,增强跟踪负荷能力,改善发电系统的可靠性。 展开更多
关键词 风光储发电系统 数学建模 运行策略 序贯蒙特卡洛模拟法 可靠性评估
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基于内模控制的VSC-HVDC系统仿真研究 被引量:7
8
作者 朱代祥 丁明 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期652-656,共5页
文章基于异步电动机定子电流解耦控制思想,在建立VSC-HVDC系统向无源网络供电的Matlab仿真模型基础上,对各种运行工况进行了仿真验证。研究表明:建立的VSC-HVDC系统能较好地向无源网络供电,还可以向电网吞吐无功功率,且有功、无功功率... 文章基于异步电动机定子电流解耦控制思想,在建立VSC-HVDC系统向无源网络供电的Matlab仿真模型基础上,对各种运行工况进行了仿真验证。研究表明:建立的VSC-HVDC系统能较好地向无源网络供电,还可以向电网吞吐无功功率,且有功、无功功率较好地实现了解耦;采用电流内模解耦控制,可有效抑制干扰及模型失配对输出的影响,并增强系统对给定信号的跟踪能力。 展开更多
关键词 新型直流输电 电压源型换流器 无源网络 解耦控制/内模控制
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基于任务剖面的单相Boost型功率解耦光伏逆变器寿命预测 被引量:4
9
作者 张榴晨 张亚 茆美琴 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期109-114,共6页
以单相Boost型功率解耦光伏并网逆变器为研究对象,提出一种基于任务剖面的光伏并网逆变器的寿命预测方法。首先将安装点1年的太阳辐照度和环境温度作为任务剖面,通过PLECS热模型仿真获得不同工况下IGBT的结温数据;然后利用插值查表法得... 以单相Boost型功率解耦光伏并网逆变器为研究对象,提出一种基于任务剖面的光伏并网逆变器的寿命预测方法。首先将安装点1年的太阳辐照度和环境温度作为任务剖面,通过PLECS热模型仿真获得不同工况下IGBT的结温数据;然后利用插值查表法得到安装点年任务剖面下对应的IGBT结温剖面,并根据结温循环寿命模型预测单个IGBT的寿命;最后通过蒙特卡罗法计算IGBT的寿命分布函数,并利用串联系统可靠性评估框图得到逆变器系统的寿命分布。计算结果表明逆变器的寿命分布在5年以上,满足ISO 9001质量管理体系认证。 展开更多
关键词 寿命预测 可靠性评估 蒙特卡罗法 光伏逆变器 任务剖面 功率解耦
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一种可提高单相光伏并网逆变器功率密度的新型功率解耦拓扑 被引量:4
10
作者 茆美琴 宋振宇 张榴晨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期33-41,共9页
滤波电感、电解电容和散热器是逆变器中体积占比最大的元件,为了提高具备功率解耦功能的单相光伏并网逆变器的功率密度,该文从滤波电感的功率处理的数学函数出发,推导可以减小电感体积、解耦电容体积、减小开关器件损耗的控制原理,演绎... 滤波电感、电解电容和散热器是逆变器中体积占比最大的元件,为了提高具备功率解耦功能的单相光伏并网逆变器的功率密度,该文从滤波电感的功率处理的数学函数出发,推导可以减小电感体积、解耦电容体积、减小开关器件损耗的控制原理,演绎出一种提高了单相光伏逆变器功率密度的Boost型功率解耦单相逆变器拓扑。搭建额定功率为750 W的Matlab仿真模型和RT-LAB硬件在环仿真实验模型进行验证,与传统逆变器拓扑相比,该拓扑在实现功率解耦功能的基础上,减小了滤波电感的电感量和开关器件的开关损耗,提高了逆变器的功率密度和运行效率。 展开更多
关键词 光伏 逆变器拓扑 功率解耦 功率密度 开关损耗
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一种用于光伏电站的电力电子变压器 被引量:3
11
作者 朱代祥 丁明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1206-1211,共6页
提出一种用于光伏电站的电力电子变压器拓扑结构,采用高频变压器实现电气隔离,并结合级联H桥型变换器提高输出电压的等级和波形质量;研究拓扑的工作原理和能量传输规律,建立电容电压的控制模型,分析高频H桥工作相位对能量传输和电容电... 提出一种用于光伏电站的电力电子变压器拓扑结构,采用高频变压器实现电气隔离,并结合级联H桥型变换器提高输出电压的等级和波形质量;研究拓扑的工作原理和能量传输规律,建立电容电压的控制模型,分析高频H桥工作相位对能量传输和电容电压平衡控制的影响,提出一种协调控制各直流电容电压的方案。将载波相移调制算法应用于逆变器中,系统等效开关频率和输出电压的波形质量得到提高。实验结果表明,该文提出的电力电子变压器拓扑结构和控制算法正确可行。 展开更多
关键词 电力电子变压器 级联H桥 脉冲宽度调制 高频变压器 载波相移
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弱电网下光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计 被引量:5
12
作者 解宝 李萍宇 +3 位作者 苏建徽 刘甜甜 黄诚 黄赵军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期353-360,共8页
针对弱电网下光伏并网逆变器可能发生的失稳现象,提出一种光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计方法。首先建立传统控制策略下光伏并网逆变器的控制模型,并分析其在弱电网条件下的稳定性。为了提高LCL型光伏并网逆变器对电网阻抗... 针对弱电网下光伏并网逆变器可能发生的失稳现象,提出一种光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计方法。首先建立传统控制策略下光伏并网逆变器的控制模型,并分析其在弱电网条件下的稳定性。为了提高LCL型光伏并网逆变器对电网阻抗变化的鲁棒性,考虑数字控制延时的影响,通过建立离散域下光伏并网逆变器的标准H_(∞)控制模型,并设计加权函数,求得光伏并网逆变器的数字H_(∞)控制器。与传统的双闭环控制策略相比,理论分析与仿真和实验结果均表明,所设计的数字H_(∞)控制器可显著增强弱电网条件下光伏并网逆变器的稳定性。 展开更多
关键词 光伏发电 逆变器 控制延时 弱电网 数字H_(∞)控制器
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基于系统辨识的地表太阳辐射Box-Jenkins模型的建立 被引量:4
13
作者 王敏 丁明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期321-326,共6页
利用天文辐射作为输入数据,采用系统辨识的方法得到地表太阳辐射的BJ(Box-Jenkins)模型,并通过残差分析和零极点检验。该方法可用于预测5~15min时间间隔的地表太阳辐射,为太阳能电站的功率输出预测提供太阳能辐射数据。
关键词 地表太阳能辐射 系统辨识 Box—Jenkins模型 残差 极点和零点
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微网能量管理系统中数据采集子系统的优化设计与应用 被引量:3
14
作者 丁明 周亮 毕锐 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1790-1796,共7页
在一个含分布式电源的微型电网中,数据采集系统的可靠性和数据实时性直接影响到能量管理系统中控制系统作业的正确性和准确性。文章在数据采集系统的设计中,提出利用完成端口与线程池技术相结合的优化通信模型和基于分层管理数据采集对... 在一个含分布式电源的微型电网中,数据采集系统的可靠性和数据实时性直接影响到能量管理系统中控制系统作业的正确性和准确性。文章在数据采集系统的设计中,提出利用完成端口与线程池技术相结合的优化通信模型和基于分层管理数据采集对象上下文思想的通信管道维护模型;首先介绍了在数据采集系统中如何建立保证数据实时性以及系统可扩展性的网络硬件平台;其次,从软件的结构模型、数据模型和信息模型3个方面设计软件系统的内部结构,并介绍结构的优化方法;最后,根据上述的硬件和软件系统设计思路在物理平台上予以实现,并通过了专业测试软件的性能测试以及实验室内软件平台各功能模块联调实验。 展开更多
关键词 微网 数据采集 完成端口 上下文
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新型电压源型换流器拓扑及控制策略研究 被引量:2
15
作者 朱代祥 丁明 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期303-307,共5页
文章提出了一种新型的模块化多电平换流器拓扑结构,在中高压调速领域、交流柔性供电系统中有着广泛的应用前景。与传统的多电平换流器相比,其具有输出容量大、开关频率低(等于基波频率)、开关损耗小等优点。文章分析了模块化多电平拓扑... 文章提出了一种新型的模块化多电平换流器拓扑结构,在中高压调速领域、交流柔性供电系统中有着广泛的应用前景。与传统的多电平换流器相比,其具有输出容量大、开关频率低(等于基波频率)、开关损耗小等优点。文章分析了模块化多电平拓扑结构的工作原理,并提出了一种基于采用最小谐波原则确定脉冲导通角度的基频开关调制策略,且给出了子模块电容电压平衡的控制方法;最后,基于Matlab软件平台搭建了一个11电平的模块化多电平换流器模型,验证了理论分析的有效性和正确性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 基频开关调制 拓扑 电容电压平衡
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基于风电、气、储综合能源利用的居民园区供暖系统 被引量:6
16
作者 孙鸣 齐振宇 桂旭 《建筑节能》 CAS 2019年第8期44-49,134,共7页
关注风电消纳和由于气荒导致的供暖不足问题.以内蒙某小区为例,通过Trnsys软件建立了包含风力发电机、电锅炉、储热水箱和燃气锅炉联合供热的区域综合能源系统模型,把用Matlab软件建立的控制系统接入到Trnsys软件中控制系统的运行.将风... 关注风电消纳和由于气荒导致的供暖不足问题.以内蒙某小区为例,通过Trnsys软件建立了包含风力发电机、电锅炉、储热水箱和燃气锅炉联合供热的区域综合能源系统模型,把用Matlab软件建立的控制系统接入到Trnsys软件中控制系统的运行.将风电机组直接接入电锅炉,并通过储热水箱和燃气锅炉平抑风电波动,为用户提供稳定、持续的供暖.根据风电输出功率与小区热负荷(包括散热损失)对比,该系统有四种运行模式,包括电锅炉供热、电锅炉供热和储热水箱蓄热、电锅炉和储热水箱联合供热,以及电锅炉、储热水箱和燃气锅炉联合供热.通过分析风电场月均输出功率、风电输出功率与额定功率之比,验证了系统的可行性;将小区实际供水温度与仿真得出的供水温度进行对比,验证了该系统的稳定性和可靠性.仿真结果说明运用风电、气、储联合供热可以很好地解决风电消纳和冬季供暖问题. 展开更多
关键词 风电消纳 储热 电锅炉 多能互补
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基于无位置传感器电流型风力发电系统的PMSG控制 被引量:1
17
作者 茆美琴 穆俊升 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1676-1682,共7页
基于背靠背式电流型变流控制的直驱永磁同步风力发系统,针对风力发电系统中测速编码器易受干扰以及成本和维修费用增加的问题,提出一种无位置传感器的永磁同步发电机控制方法。该方法基于对永磁同步发电机的模型分析,采用锁相环(PLL)估... 基于背靠背式电流型变流控制的直驱永磁同步风力发系统,针对风力发电系统中测速编码器易受干扰以及成本和维修费用增加的问题,提出一种无位置传感器的永磁同步发电机控制方法。该方法基于对永磁同步发电机的模型分析,采用锁相环(PLL)估算法和模型参考自适应法(MRAS)分别进行转子位置和转速估算,利用估算的转子位置和转速对电流型直驱风力发电系统的永磁同步发电机进行转子磁链定向矢量控制(RFOVC)。仿真实验结果表明,基于PLL的PMSG RFOVC策略比基于MRAS的PMSG RFOVC策略具有更好的稳态及动态性能。 展开更多
关键词 无速度传感器控制 永磁同步发电机 电流源型变换器 PLL 转子磁链定向矢量控制
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基于电流型变换器风力发电系统PMSG的SVM-DTC控制方法
18
作者 茆美琴 丁勇 +2 位作者 刘斌 翁仕庭 徐斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1897-1903,共7页
针对基于电流型变流器的直驱风电系统中的永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generator,PMSG)控制系统,提出一种基于定子磁链定向的空间矢量调制直接转矩控制(space vector modulation direct torque control,SVM-DTC)算法... 针对基于电流型变流器的直驱风电系统中的永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generator,PMSG)控制系统,提出一种基于定子磁链定向的空间矢量调制直接转矩控制(space vector modulation direct torque control,SVM-DTC)算法,根据该算法,通过合成的电流空间矢量可完全补偿电机的转矩和磁链与参考值之间的误差,同时能保证功率器件开关频率的恒定。其中定子磁链估计采用自适应补偿的改进积分算法,解决了纯积分存在直流偏移和低通滤波存在幅值与相位误差的缺陷,从而达到高性能的DTC效果。仿真与实验结果表明,基于定子磁链定向的SVM-DTC算法能有效提高系统的动静态性能且易于实现机侧的单位功率因数控制。 展开更多
关键词 电流型变流器 永磁同步发电机 定子磁链定向 SVM-DTC 单位功率因数控制
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一种可实现多太阳电池MPPT的变流器拓扑与算法研究
19
作者 朱代祥 丁明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期9-15,共7页
提出一种可应用于多太阳电池串联场合的变流器拓扑结构,该结构可实现电池的最大功率跟踪。建立该变流器的功率传输模型,并搭建样机对其拓扑结构和控制算法进行验证。结果表明:所提出的变流器可实现对电池的最大功率跟踪控制,有利于提高... 提出一种可应用于多太阳电池串联场合的变流器拓扑结构,该结构可实现电池的最大功率跟踪。建立该变流器的功率传输模型,并搭建样机对其拓扑结构和控制算法进行验证。结果表明:所提出的变流器可实现对电池的最大功率跟踪控制,有利于提高太阳电池板的利用率和发电效率。 展开更多
关键词 多单元 光伏变流器 最大功率跟踪 中频变压器 H桥
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短期风速预测的相关方法及其应用研究 被引量:5
20
作者 凌劲 茆美琴 +1 位作者 李福根 张恩铭 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第11期1502-1506,共5页
文章对持续法、BP神经网络和支持向量机(support vector machine,SVM)3种方法在提前24h风速预测中的应用进行了研究和比较。为了消除季节对预测结果的影响,针对某年12个月份分别建立预测模型,结果表明:在大多数情况下,BP神经网络和SVM... 文章对持续法、BP神经网络和支持向量机(support vector machine,SVM)3种方法在提前24h风速预测中的应用进行了研究和比较。为了消除季节对预测结果的影响,针对某年12个月份分别建立预测模型,结果表明:在大多数情况下,BP神经网络和SVM算法的预测结果要优于持续法,并且SVM算法优于BP神经网络;但也有持续法优于BP神经网络和SVM算法及BP算法优于SVM算法的情况。因此不能绝对说某种算法优于另一种算法,应该根据具体情况来进行分析判断,或者通过组合预测来提高预测精度。 展开更多
关键词 风速预测 应用研究 持续法 BP神经网络 支持向量机(SVM) SUPPORT VECTOR machine(SVM )
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