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通过迭代多相谐波潮流法追踪含光伏不确定性的二次辐射状配电网中的谐波畸变与电压不平衡问题
摘要: 次级径向配电网络(SRDNs)受光伏系统相关谐波源不确定性的影响日益显著。通过概率法或仿射形式的谐波潮流(HLF)可连续处理导致谐波畸变与电压不平衡的不确定性传播问题。本研究开发了一种通用解析技术(GAT),用于求解含光伏不确定性的SRDNs中迭代多相HLF。该技术融合点估计法(PEM)与复仿射算术(AA),并结勒让德级数逼近(LGSA),同时建立了输入相关性模型。该GAT的优势在于:针对HLF建立的迭代谐波渗透(IHP)方法能考虑背景谐波电压与光伏谐波电流的相互作用。首要前提是建立光伏谐波电流的不确定性模型。本文通过实际非平衡三相SRDN验证结果,并与蒙特卡洛模拟(MCS)对比,证实了GAT的精确性及更低计算成本。数值结果表明:由于仿射算术能界定LGSA所用输出值的边界,该GAT性能优于仅基于PEM和Cornish-Fisher展开的不完全GAT(IGAT)。
关键词: 光伏系统、不平衡、复杂仿射算术、谐波潮流计算、谐波畸变、点估计法
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2020年IEEE国际大数据与智能计算会议(BigComp) - 韩国釜山 (2020.2.19-2020.2.22)] 2020年IEEE国际大数据与智能计算会议(BigComp) - 基于深度学习的概率光伏发电预测归一化残差分析
摘要: 本研究采用名为DeepAR的自回归循环神经网络模型,对日前光伏发电量的概率预测方案展开研究,并基于归一化残差进行评估。对于光伏发电而言,概率预测结果有助于电网管理方有效应对局部天气突变等不确定性因素。通过输入不同数据(如当日局部天气预报和历史光伏发电记录),本研究利用DeepAR模型探究了局部光伏发电预测区间的紧密程度。在性能度量方面,将预测轨迹的均值与标准差所对应的归一化残差与标准正态分布进行对比。评估实验采用韩国河东地区采集的局部光伏发电数据,通过可选输入局部天气预报数据的DeepAR模型进行测试。光伏发电测试的评估结果表明:引入局部天气数据能使预测区间更紧密,且归一化残差更接近标准正态分布。
关键词: 标准分数,概率预测,光伏系统
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于扰动观测器方法的光伏系统直流孤岛微电网全分散鲁棒反步电压控制
摘要: 本文提出了一种基于反步法的新型非线性控制技术,用于直流孤岛微电网(MG)中的光伏系统控制。与大多数现有下垂/非下垂控制策略不同(这些策略需要精确的系统模型,包括线路阻抗、负载、其他分布式发电单元(DGU)参数乃至微电网配置),本方法通过设计的扰动观测器来考虑系统动态特性和不确定性。此外,该方法仅需本地量测量即可快速达到参考值,并展现出更精确的鲁棒性能——无论参数不确定性、未建模动态、未知负载、扰动以及微电网内分布式电源的数量/结构如何变化。最后搭建了一个低压直流微电网,验证了所提方法在不同工况(包括负载变化、跟踪能力、非线性负载以及分布式电源即插即用)下的鲁棒性能。
关键词: 鲁棒控制、反步控制、干扰观测器、光伏系统、微电网
更新于2025-09-23 15:19:57
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并网光伏与电储能系统逆变器对孤岛效应未检测到的案例研究
摘要: 在韩国,可再生能源认证设有5.0的加权规则,旨在扩大并网容量并提升电网稳定性以适应分布式电力系统中的光伏(PV)系统。根据该规则,许多电力公司和运营商正尝试安装能与光伏系统电力协同运行的电能存储系统。这些系统在同一并网点并联运行。本文展示了关于孤岛运行检测失效的案例研究结果。为实现孤岛检测测试,研发了可双向充放电的测试评估设备。测试在不同运行条件下进行:当单个逆变器在孤岛条件下运行时,能依据韩国电网规范标准在0.5秒内稳定?;?;但当两个逆变器同时在孤岛条件下运行时,孤岛检测失败,两台逆变器持续向隔离区(即孤岛)内的RLC(电阻、电感、电容)负载供电。不同PCS(电力转换系统)制造商采用的孤岛检测算法差异可能导致该现象,因此有必要制定新的PCS孤岛检测测试标准。
关键词: 防孤岛效应、光伏系统、防孤岛检测、储能变流器、光伏逆变器
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于ANFIS混合MPPT控制器的并网光伏/风能系统性能研究
摘要: 太阳能和风能是人类可利用的两种天然可再生能源,它们提供了无后顾之忧的能源供应途径。为高效利用这些资源,风力发电是与光伏系统相结合以储存太阳能的选项之一。因此当前系统需要引入技术来控制运行,首要解决组合式混合系统追踪最大功率、直流电压输入以及可再生能源并网输送之间权衡的核心问题。通过依赖最大功率点跟踪(MPPT)系统的自适应神经模糊推理方法(ANFIS)及微观可信的ANFIS系统,可最小化并网功率波动。本文比较了混合MPPT控制器:一组采用扰动观察法(P&O)与叶尖速比法(TSR),另一组采用增量电导法(ICM)与爬山搜索法(HCS),两组控制器均与ANFIS进行测试。所提出的系统通过MATLAB/SIMULINK软件建模,将受ANFIS控制器影响的逆变器连接至电网系统以实现既定目标。
关键词: 光伏系统、永磁同步发电机、混合系统、最大功率点跟踪、电压源逆变器(VSI)
更新于2025-09-23 15:19:57
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部分阴影条件下采用Trans-Z源逆变器的并网光伏系统电能质量改善
摘要: 电压源逆变器虽在传统光伏系统中广泛应用,但存在局限性。为此引入了Z源逆变器。尽管Z源逆变器具备诸多特性,其拓扑结构仍逐年改进——如跨接Z源逆变器相比传统逆变器新增了降压-升压功能、更少无源元件及更高电压增益等优势。本文通过跨接Z源逆变器将光伏阵列接入电网以提升电能质量,同时采用恒定直通占空比的开关控制方法,从而实现更低电压应力(更高可靠性)、更低总谐波畸变率(更低维护成本)及更高电压增益等特性。为验证系统精度,在标准电网及引发电压暂降的局部阴影工况下对光伏系统进行仿真,并采用动态电压恢复器抑制电压暂降。仿真结果表明:所提光伏系统的电压/电流总谐波畸变率分别降低78.2%和19.7%,验证了其有效性。
关键词: 光伏系统、动态电压恢复器、总谐波失真、部分遮挡、电压暂降、跨Z源逆变器
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于人工神经网络的光伏系统故障诊断与检测鲁棒方法
摘要: 光伏系统在运行过程中可能遭遇各类故障与异常情况,这些故障会导致系统发电效能和经济效益下降,甚至引发系统崩溃、火灾或整体?;?。本研究旨在提出一种基于人工神经网络(ANN)的精密诊断方法,通过精准检测并分类太阳能电池板故障,避免光伏系统发电量与性能的下滑。本文首先提出采用多层感知器(MLP)人工神经网络来检测光伏组件潜在故障的方法。该人工神经网络需要海量数据库支撑并定期训练,才能高精度评估输出参数。为验证所提方法的准确性与性能,我们将其与经典阈值法进行对比分析。通过Matlab/SIMULINK平台开展大量仿真实验,进一步测试该方法在故障检测与分类中的有效性。
关键词: 诊断、人工神经网络、故障检测、光伏系统、阈值法
更新于2025-09-23 15:19:57
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同行性能(P2P):一种应用于光伏系统群组的故障检测基准方法
摘要: 应用于大量小型分布式光伏系统的故障检测需要具备简单、经济高效且可靠的特点。本研究提出一种基于新型性能指标"同行对比性能值(P2P)"的分布式光伏系统群组故障检测方法,该指标仅需通过比较相邻光伏系统的发电数据即可构建。本文阐述了该性能指标的构建方法及其在自动故障检测中的应用。该检测方法基于对欧洲约6000个光伏电站的性能分析开发,并通过实际应用案例进行说明和讨论。研究表明,在光伏系统元数据质量欠佳的情况下,P2P指标比传统性能比率(PR)更具稳定性,因而成为更可靠的故障检测性能指标——其稳定性表现为:小时级数据的绝对中位差(MAD)通常为10%,日级数据为5%。研究通过四类光伏系统常见故障展示了P2P在故障诊断中的应用,并讨论了该新方法的主要局限性,同时提出了若干未来研究方向。
关键词: 性能、点对点、光伏系统、光伏、故障检测、监测
更新于2025-09-23 15:19:57
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分布式并网光伏系统监测网络的可靠性分析
摘要: 大量分布式并网光伏系统给电网调度带来了新挑战。实时监测光伏系统能有效提升电网接纳和控制分布式光伏的能力,从而缓解其出力不确定性对电网的冲击。为研究分布式光伏监测网络的可靠性,寻找构建高可靠监测系统的方法、分析其监测性能的薄弱环节与关键节点以提升网络性能具有重要意义。本文首先基于无线传感器网络技术构建了光伏系统可靠性模型,随后针对网络可靠性的动态特性,采用故障树分析法判断可能导致网络失效的各种原因及其逻辑关系,最终通过监测网络可靠性分析找出薄弱环节与关键节点。该研究为构建稳定可靠的分布式光伏系统监测网络提供了指导。
关键词: 监控网络、故障树分析、光伏系统、无线传感器网络、可靠性
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于区间算术的光伏发电机单二极管模型参数辨识方法
摘要: 光伏发电机单二极管模型的参数辨识是仿真与诊断的关键环节。参数值通常依据制造商提供的数据手册实验数据确定。而在户外应用中,参数辨识则是基于非标准工况下采集的电流-电压曲线开展。本文针对后一种情况,提出基于区间运算的方法。研究对象为基于晶体硅电池的光伏发电机:采用单二极管模型进行建模,并运用分治算法将初始搜索空间缩减至包含待辨识参数集的小型超矩形区域。通过户外实测数据验证了所提方法的有效性。该方法提供的参数灵敏度信息及电流变化与参数漂移之间的关联性得到讨论。结合现场应用需求,对方法用于诊断目的的结果进行了分析。
关键词: 参数辨识、区间运算、光伏系统、单二极管模型
更新于2025-09-23 15:19:57