基于SCADA数据驱动的风力机齿轮箱运行状态评估及预警 认领

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作者 段巍 韩旭 +2 位作者 马良玉 刘帅 刘卫亮 《电力科学与工程》 2020年第11期1-6,共6页

目前对于风力机齿轮箱的预警主要是以分析振动信号和温度参数为主,但前者需要安装额外的传感器,成本较高,后者有一定的时间延迟。因此提出了基于风力机运行参数和BP神经网络的风力机齿轮箱运行状态评估与预警模型,对风力机全工况下的SC... 目前对于风力机齿轮箱的预警主要是以分析振动信号和温度参数为主,但前者需要安装额外的传感器,成本较高,后者有一定的时间延迟。因此提出了基于风力机运行参数和BP神经网络的风力机齿轮箱运行状态评估与预警模型,对风力机全工况下的SCADA原始数据进行清洗和归一化处理,通过参数间相关性分析建立线下预测模型;采用滑动窗口模型计算正常运行状态下的评价指标,基于小概率事件假设,获得评价指标的阈值,实现线上监测和运行状态评估。并以某风电场1.5 MW风力机齿轮箱子系统故障为例验证该方法,结果表明:该预警模型可以实现对齿轮箱子系统运行异常状态的识别和早期预警,且不需要对异常数据或相关故障的先验知识进行挖掘和训练。 展开更多

关键词 SCADA系统 神经网络 风力机 齿轮箱 故障预测 状态评估

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A new phase-shifted long-period fiber grating for simultaneous measurement of torsion and temperature 认领

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作者 孙翠婷 王冉 +10 位作者 金夕人 王泽民 刘卫亮 张硕 马一巍 林静雨 李玥 耿涛 孙伟民 屈中权 苑立波 《中国光学快报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第2期39-43,共5页

A novel phase-shifted long-period fiber grating(PS-LPFG)for the simultaneous measurement of torsion and temperature is described and experimentally demonstrated.The PS-LPFG is fabricated by inserting a pretwisted stru... A novel phase-shifted long-period fiber grating(PS-LPFG)for the simultaneous measurement of torsion and temperature is described and experimentally demonstrated.The PS-LPFG is fabricated by inserting a pretwisted structure into the long-period fiber grating(LPFG)written in single-mode fiber(SMF).Experimental results show that the torsion sensitivities of the two dips are?0.114 nm/(rad/m)and?0.069 nm/(rad/m)in the clockwise direction,and?0.087 nm/(rad/m)and?0.048 nm/(rad/m)in the counterclockwise direction,respectively.The temperature sensitivities of the two dips are 0.057 nm/℃ and 0.051 nm/℃,respectively.The two dips of the PS-LPFG exhibit different responses to torsion and temperature.Simultaneous measurement of torsion and temperature can be implemented using a sensor.The feasibility and stabilization of simultaneous torsion and temperature measurement have been confirmed,and hence this novel PS-LPFG demonstrates potential for fiber sensing and engineering applications. 展开更多

关键词 phase-shifted long-period FIBER GRATING pre-twisted structure SINGLE-MODE FIBER SIMULTANEOUS measurement TORSION temperature

基于NSET与信息熵的故障预警等级研究 认领

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作者 李洋 安平 +3 位作者 李志强 刘帅 马良玉 刘卫亮 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第7期153-158,共6页

为降低风电机组因机械故障引起的修复成本与风力资源的浪费,提出一种结合非线性状态估计(NSET)与信息熵理论的故障预警算法,使用系统监测数据完成关键设备故障预警,降低设备停机时长。将目标监测参数的前一时刻也作为特征参数之一,并以... 为降低风电机组因机械故障引起的修复成本与风力资源的浪费,提出一种结合非线性状态估计(NSET)与信息熵理论的故障预警算法,使用系统监测数据完成关键设备故障预警,降低设备停机时长。将目标监测参数的前一时刻也作为特征参数之一,并以固定步距挑选历史正常监测数据,组成非线性状态估计算法的记忆矩阵;将改进的信息熵使用范畴进一步限定,并提出递进式故障预警等级,有助于直观了解设备衰退阶段。以风电机组SCADA数据作为数据源,预警发电机驱动端轴承温度高于上限值故障,并探讨不同归一化方法对所提算法的影响,故障算例显示所提算法能够提前预警潜在故障。 展开更多

关键词 非线性状态估计 信息熵 故障预警 归一化 SCADA数据

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基于广义回归神经网络的风电机组性能预测模型及状态预警 认领

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作者 崔恺 许宜菲 +5 位作者 李雪松 杜亦航 李洋 马良玉 乔福宇 刘卫亮 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第32期13220-13228,共9页

提出一种基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)的风力发电机组性能预测及异常状态预警方法。通过分析运行中影响风机主轴转速和发电功率的主要因素,确定了性能预测模型的输入和输出参数。运用监控与数据采... 提出一种基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)的风力发电机组性能预测及异常状态预警方法。通过分析运行中影响风机主轴转速和发电功率的主要因素,确定了性能预测模型的输入和输出参数。运用监控与数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统的真实历史数据,采用广义回归神经网络(GRNN)建立了风电机组的性能预测模型,通过比较模型的预测精度对GRNN的平滑因子进行了优选。以此模型为基础,采用滑动数据窗方法实时计算风电机组转速和功率的残差评价指标,当评价指标连续超过预先设定的阈值时,则可判断风电机组状态异常。采用某实际风电机组若干历史故障发生前后的真实SCADA数据进行模拟,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 风电机组 性能预测模型 广义回归神经网络(GRNN) 运行状态监测 参数预警

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基于AOD估计的晴空太阳辐射强度滚动预测 认领 被引量：1

5

作者 刘卫亮 刘长良 +3 位作者 林永君 李静 熊峰 李金拓 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1797-1804,共8页

针对工程实际中大气气溶胶光学厚度(AOD)参数难以实时获取的问题,首先基于地面空气质量监测站点的PM浓度数据以及气温、空气相对湿度等气象数据,采用BP神经网络方法建立AOD估计模型;然后选取AOD与可降水量为主要变化参数,对多波段大气... 针对工程实际中大气气溶胶光学厚度(AOD)参数难以实时获取的问题,首先基于地面空气质量监测站点的PM浓度数据以及气温、空气相对湿度等气象数据,采用BP神经网络方法建立AOD估计模型;然后选取AOD与可降水量为主要变化参数,对多波段大气辐射传输计算模型REST2进行简化;最后基于实时发布的PM浓度信息以及精细天气预报信息,利用简化的REST2模型对晴空太阳辐射强度进行滚动预测。实验结果表明,所提出的晴空太阳辐射强度滚动预测方法具有较高精度,且易于工程实现。 展开更多

关键词 太阳辐射强度 气溶胶光学厚度 PM浓度 BP神经网络 辐射传输模型

A polarization-independent torsion sensor based on the near-helical long period fiber grating 认领

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作者 韩志行 孙翠婷 +8 位作者 金夕人 蒋航 姚宠 张硕 刘卫亮 耿涛 彭峰 孙伟民 苑立波 《中国光学快报：英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第10期1-4,共4页

关键词 扭转传感器 极化状态 螺旋状 纤维 栅栏 温度敏感 LPFG 温度特征

计及雾霾影响因素的光伏发电超短期功率预测 认领 被引量：13

7

作者 刘卫亮 刘长良 +4 位作者 林永君 李静 李金拓 熊峰 陈晨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4086-4095,共10页

近年来频繁出现的雾霾天气,对光伏发电的输出功率造成了显著影响。首先,针对太阳辐射削弱情景,采用机器学习方法对大气气溶胶光学厚度进行估计,进而利用经云遮系数修正的晴空太阳辐射模型计算光伏电池面板接收的辐射强度;其次,针对光伏... 近年来频繁出现的雾霾天气,对光伏发电的输出功率造成了显著影响。首先,针对太阳辐射削弱情景,采用机器学习方法对大气气溶胶光学厚度进行估计,进而利用经云遮系数修正的晴空太阳辐射模型计算光伏电池面板接收的辐射强度;其次,针对光伏电池面板积灰情景,开展功率测量实验,构造颗粒物累积浓度——功率衰减率样本集,从而通过相似日筛选估计不同积灰状态下的功率输出衰减率;最终,结合光电转换模型,基于地面颗粒物浓度预测以及精细天气预报信息,提出一种光伏发电超短期功率预测方法。实验结果表明,所提出的预测方法具有较高的精度,且易于工程实现。 展开更多

关键词 光伏功率预测 雾霾 颗粒物浓度 气溶胶光学厚度 积灰

基于BP神经网络的汽轮机调阀流量特性校正 认领 被引量：5

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作者 邹包产 赵宇 +3 位作者 李云 熊峰 李金拓 刘卫亮 《电力科学与工程》 2017年第5期60-64,共5页

汽轮机调阀实际流量特性与理想流量特性偏差大,将直接影响机组一次调频和负荷控制能力,甚至影响机组运行稳定性和安全性。传统调阀流量特性的校正多依靠技术人员的经验,校正效果不理想。为了获得更好的校正效果,基于试验测得的实际调阀... 汽轮机调阀实际流量特性与理想流量特性偏差大,将直接影响机组一次调频和负荷控制能力,甚至影响机组运行稳定性和安全性。传统调阀流量特性的校正多依靠技术人员的经验,校正效果不理想。为了获得更好的校正效果,基于试验测得的实际调阀流量特性,运用最小二乘法对实测数据进行辨识建模,确定最优调阀流量特性曲线,并利用BP神经网络模型预测出修正量,以对综合阀位进行校正。试验结果表明,校正后的汽轮机调阀流量曲线具有良好的线性度,从而可提高机组网源协调能力。 展开更多

关键词 调阀 流量特性 神经网络 校正

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光伏发电微型逆变器建模与控制方法研究 认领 被引量：2

9

作者 刘卫亮 李春来 +4 位作者 刘长良 王印松 林永君 马良玉 陈文颖 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期690-697,共8页

光伏发电微型逆变器能够解决集中式逆变器可靠性差、效率低的问题,有着良好的应用前景。针对一种采取反激式拓扑结构的光伏发电微型逆变器,建立了其小信号分析模型。考虑到将其应用于低压配电网时需具备防逆流功能,分别设计了最大功率... 光伏发电微型逆变器能够解决集中式逆变器可靠性差、效率低的问题,有着良好的应用前景。针对一种采取反激式拓扑结构的光伏发电微型逆变器,建立了其小信号分析模型。考虑到将其应用于低压配电网时需具备防逆流功能,分别设计了最大功率跟踪模式与负载电流跟踪模式下的控制方法,并利用遗传算法进行了控制器参数优化。仿真与试验表明,所提出的控制方法可使微型逆变器稳定地工作于最大功率跟踪模式与负载电流跟踪模式,并能够降低输出电流的谐波含量。 展开更多

关键词 光伏发电 防逆流 微型逆变器 最大功率跟踪

基于风速估计的小型永磁直驱风力发电系统MPPT控制方法 认领 被引量：4

10

作者 刘卫亮 刘长良 +2 位作者 林永君 陈文颖 马良玉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期631-639,共9页

为了提高小型永磁直驱风力发电系统的发电效率并降低控制成本，基于转速信号与功率信号，采用支持向量机方法，对1台200w永磁直驱风力发电机建立风速估计模型。分析模型参数对模型精度的影响，并采用萤火虫算法对模型参数进行优化。基... 为了提高小型永磁直驱风力发电系统的发电效率并降低控制成本，基于转速信号与功率信号，采用支持向量机方法，对1台200w永磁直驱风力发电机建立风速估计模型。分析模型参数对模型精度的影响，并采用萤火虫算法对模型参数进行优化。基于上述模型提出一种最大功率跟踪复合控制方法，并利用Matlab对该方法进行仿真验证，结果表明其具有有效性。最后利用送风机、小型永磁直驱风力机等构成试验平台，对所提控制方法的可行性进行验证。 展开更多

关键词 风力发电机 最大功率跟踪 支持向量机 萤火虫算法

基于支持向量机的储能逆变器电压控制策略研究 认领 被引量：2

11

作者 李继森 林永君 +1 位作者 刘立立 刘卫亮 《电力科学与工程》 2016年第9期48-54,共7页

微网孤岛运行中,由于储能逆变器带非线性负载时电流波动大,以及逆变器内阻不可忽略,导致输出端口电压波形难以控制。针对此问题提出了基于支持向量机（SVM）的复合逆控制策略。在分析支持向量机的基础上,采用了粒子群算法优化各参数。... 微网孤岛运行中,由于储能逆变器带非线性负载时电流波动大,以及逆变器内阻不可忽略,导致输出端口电压波形难以控制。针对此问题提出了基于支持向量机（SVM）的复合逆控制策略。在分析支持向量机的基础上,采用了粒子群算法优化各参数。根据影响逆变器输出电压的相关扰动量,构建逆变器的逆模型结构,利用储能逆变器在不同工况下的运行数据训练支持向量机逆模型。将逆模型输出的占空比作为储能逆变器的输入,同时利用输出电压反馈,构成闭环控制,以提高系统的控制性能。仿真结果表明,该控制策略相比直接逆控制和双环PID控制能提高储能逆变器的动态性能并减少电压谐波含量。 展开更多

关键词 储能逆变器 支持向量机 逆模型 谐波

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基于神经网络逆控制的微网储能逆变器输出电压研究 认领 被引量：1

12

作者 刘卫亮 林永君 +2 位作者 刘长良 陈文颖 马良玉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2813-2822,共10页

为改善微网中储能逆变器的输出电压波形质量,提出了一种基于神经网络的逆模型控制方法。建立了储能逆变器的数学模型,分析了影响其输出电压的主要因素,利用前向神经网络建立了系统的扩展逆模型;针对BP训练算法容易陷入局部最优的问题,... 为改善微网中储能逆变器的输出电压波形质量,提出了一种基于神经网络的逆模型控制方法。建立了储能逆变器的数学模型,分析了影响其输出电压的主要因素,利用前向神经网络建立了系统的扩展逆模型;针对BP训练算法容易陷入局部最优的问题,通过万有引力算法进行了网络初始参数优化;将神经网络逆模型与原模型串联后,采用PI控制器实施闭环控制。仿真结果表明,该方法可以有效的提高储能逆变器的动态响应速度,并降低输出电压的谐波含量。制作了10 k W储能逆变器样机进行试验,结果表明了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 储能逆变器 逆模型 神经网络 谐波含量

反激式光伏微型逆变器并网电流逆控制方法 认领 被引量：5

13

作者 刘卫亮 刘长良 +2 位作者 林永君 马良玉 陈文颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1780-1787,共8页

为改善反激式光伏微型逆变器的并网电流波形质量，提出一种基于支持向量机（SVM）的逆控制方法。基于小信号分析方法建立该逆变器的数学模型，归纳影响其并网电流的主要因素；利用支持向量机方法建立系统的逆模型，并利用萤火虫算法进... 为改善反激式光伏微型逆变器的并网电流波形质量，提出一种基于支持向量机（SVM）的逆控制方法。基于小信号分析方法建立该逆变器的数学模型，归纳影响其并网电流的主要因素；利用支持向量机方法建立系统的逆模型，并利用萤火虫算法进行模型参数优化；将逆模型的输出作为前馈，与单闭环PI控制相结合，提出一种新颖的并网电流控制方法。仿真结果表明，与传统PI控制相比，该方法可有效降低并网电流的谐波含量。制作220W微型逆变器样机进行试验，结果表明了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 微型逆变器 逆模型 支持向量机 萤火虫算法 谐波含量

基于FPGA的微网储能逆变器电压逆控制方案实现 认领 被引量：3

14

作者 李春来 刘卫亮 +2 位作者 王印松 周洪波 林永君 《电力科学与工程》 2016年第2期43-49,共7页

微网处于孤岛运行状态时，一般由储能逆变器维持系统电压的稳定。由于微网容量较小。储能水平和负载的变化容易恶化系统电压的波形质量。提出了一种基于人工神经网络的储能逆变器电压逆控制方案，为了保证控制的实时性，利用FPGA进行了... 微网处于孤岛运行状态时，一般由储能逆变器维持系统电压的稳定。由于微网容量较小。储能水平和负载的变化容易恶化系统电压的波形质量。提出了一种基于人工神经网络的储能逆变器电压逆控制方案，为了保证控制的实时性，利用FPGA进行了神经网络专用运算器的设计，并对激励函数与浮点数运算的实现方案进行了对比分析。仿真试验结果表明，所提出的实现方案具有良好的可行性和有效性。 展开更多

关键词 储能逆变器 微网 FPGA 逆控制

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基于MATLAB教学平台的自动化专业课程教改 认领 被引量：1

15

作者 李士哲 蔡博 +3 位作者 赵征 刘锦康 陈文颖 刘卫亮 《黑龙江科技信息》 2016年第30期168-169,共2页

随着电力技术的不断发展,电力行业对人才需求逐渐朝着创新型、复合型、技能型方向发展,所以培养创新型人才也成为了高等学校的必然选择。对自动控制专业的学生来说,应用自动控制技术解决实际疑难问题变得非常重要,但是难度较大,实现较... 随着电力技术的不断发展,电力行业对人才需求逐渐朝着创新型、复合型、技能型方向发展,所以培养创新型人才也成为了高等学校的必然选择。对自动控制专业的学生来说,应用自动控制技术解决实际疑难问题变得非常重要,但是难度较大,实现较为困难。应用MATLAB仿真软件不仅可以进行复杂的计算,节约计算时间,也可以将理论知识和实际问题用仿真图来直观地进行解释,激发学生的学习兴趣,从而间接地提高学生分析问题、解决问题的能力。所以,在自动化专业课程的教学中应用MATLAB仿真软件尤为必要。 展开更多

关键词 自动化专业 MATLAB 辅助教学 过程控制 现代控制理论

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基于改进MPPT的光伏发电系统仿真研究 认领 被引量：1

16

作者 刘立立 林永君 刘卫亮 《电力科学与工程》 2016年第11期23-28,共6页

光伏发电系统中,对电源的输出功率进行最大功率点跟踪（MPPT）是极其重要的。为了提高光伏电池的发电效率,提出了一种改进的扰动观察法进行最大功率跟踪,不仅能很快很准地跟踪最大功率,而且能使系统的稳定性得到保持。通过对逆变器的控... 光伏发电系统中,对电源的输出功率进行最大功率点跟踪（MPPT）是极其重要的。为了提高光伏电池的发电效率,提出了一种改进的扰动观察法进行最大功率跟踪,不仅能很快很准地跟踪最大功率,而且能使系统的稳定性得到保持。通过对逆变器的控制策略进行研究,提出了一种双闭环控制方式,能够保持输出电压稳定,满足微网孤岛运行要求。通过仿真结果,可以看出该方法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 光伏发电 仿真 改进最大功率跟踪 双闭环控制

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临时接地线综合管理系统研究与实现 认领 被引量：3

17

作者 林永君 马云龙 +1 位作者 刘卫亮 马良玉 《电测与仪表》 北大核心 2015年第23期105-110,共6页

为规范临时接地线管理,设计了以MC9S12XS128MAA处理器为核心,结合3G/GSM无线传输模块、WIFI无线传输模块以及RS-485通讯接口的控制器,并与服务器、手持设备以及客户端软件一起,构成了临时接地线综合管理系统。系统基于嵌入式技术、无线... 为规范临时接地线管理,设计了以MC9S12XS128MAA处理器为核心,结合3G/GSM无线传输模块、WIFI无线传输模块以及RS-485通讯接口的控制器,并与服务器、手持设备以及客户端软件一起,构成了临时接地线综合管理系统。系统基于嵌入式技术、无线传感技术及互联网技术,可实现客户端对现场接地线的全过程监控。阐述了系统的总体方案,并介绍了系统硬件和软件的实现方法。实际应用表明,该系统运行稳定,保证接地线的管理更加规范化,从而有效的减少误操作。 展开更多

关键词 临时接地线 无线传输模块 全过程监控 综合管理系统

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结合模糊PI与前馈补偿的光伏微型逆变器仿真 认领 被引量：6

18

作者 刘卫亮 刘长良 +2 位作者 张会超 林永君 马良玉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期425-431,共7页

光伏并网微型逆变器能够解决集中式逆变器安全性差、效率低的缺点,有着良好的应用前景。作为一个高度非线性、时变的系统,采用传统PI控制器进行并网电流控制难以达到较好的效果。建立了微型逆变器的小信号分析模型,提出了结合模糊PI控... 光伏并网微型逆变器能够解决集中式逆变器安全性差、效率低的缺点,有着良好的应用前景。作为一个高度非线性、时变的系统,采用传统PI控制器进行并网电流控制难以达到较好的效果。建立了微型逆变器的小信号分析模型,提出了结合模糊PI控制与电网电压前馈补偿的并网电流控制方法,并利用遗传算法进行PI控制器参数初始值的优化。仿真结果表明,该控制方法具有鲁棒性好、控制偏差小的特点,并能够有效地降低并网电流的谐波含量。 展开更多

关键词 微型逆变器 PI控制 模糊控制 前馈补偿 遗传算法

小型光伏发电实验平台的设计与实现 认领

19

作者 徐东东 张海宁 +2 位作者 刘卫亮 王印松 吴延群 《国网技术学院学报》 2015年第6期41-46,共6页

为便于光伏发电技术的研究与教学工作，文章设计并实现了一套小型光伏发电实验平台。简要介绍了光伏发电技术的基本原理，分别设计了实验平台的硬件装置部分和软件部分．基于嵌入式技术和C#开发环境进行了实验平台的实现，并通过应用实... 为便于光伏发电技术的研究与教学工作，文章设计并实现了一套小型光伏发电实验平台。简要介绍了光伏发电技术的基本原理，分别设计了实验平台的硬件装置部分和软件部分．基于嵌入式技术和C#开发环境进行了实验平台的实现，并通过应用实例对其功能进行了验证。应用结果表明，该实验平台可有效的开展光伏电池的伏安特性实验、最大功率跟踪控制实验、逆变控制实验等多个常规实验，并具有简洁直观、人机交互友好，成本低的特点，并且可扩展性良好。 展开更多

关键词 光伏发电 实验平台 MPPT 逆变

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基于HS—BP预测模型的光伏发电系统MPPT研究 认领

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作者 马进 黄鹏 +2 位作者 刘卫亮 李强 蔡硕 《仪器仪表与分析监测》 2015年第2期26-31,共6页

提出一种光伏发电系统最大功率跟踪方法，即一种和声搜索算法改进的BP神经网络预测模型HS—BP结合INC的MPPT方法。当外界环境条件变化时，可以通过预测模型直接将工作电压迅速调至Vref附近，从而大大提高了MPPT的跟踪速度；当以Vref为... 提出一种光伏发电系统最大功率跟踪方法，即一种和声搜索算法改进的BP神经网络预测模型HS—BP结合INC的MPPT方法。当外界环境条件变化时，可以通过预测模型直接将工作电压迅速调至Vref附近，从而大大提高了MPPT的跟踪速度；当以Vref为初值进行电导增量法INC以实现最大功率跟踪时，由于Vref已经接近最大功率点MPP对应的电压，故可以设置较小的扰动步长，因此可以改善MPPT的跟踪精度，从而有效地降低静态过程的功率损失。在基于单片机控制的硬件平台上进行试验，结果表明，该方法具有稳定、快速等优点，可以显著提高光伏电池的发电效率。 展开更多

关键词 太阳能 光伏发电系统 最大功率点跟踪 和声搜索算法 神经网络

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