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基于多目标粒子群优化的独立光伏系统优化设计：马来西亚案例研究
摘要： 本文提出了一种多目标粒子群优化（MOPSO）方法，用于独立光伏（SAPV）系统的最优容量配置。通过分析负荷缺电概率（LLP）评估系统技术性能，以生命周期成本（LCC）和能源平准化成本（LCE）作为经济评价指标。采用MATLAB软件实现该PSO方法的两种改进变体——自适应权重PSO（AWPSOcf）和Sigmoid函数PSO（SFPSOcf），用于优化光伏组件的串并联数量及储能电池数量。以马来西亚某农村地区全年逐时气象数据和典型负荷需求为案例，验证所提SAPV系统的性能。结果表明：AW/SFPSOcf方法能在目标LLP值下提供多种配置方案及对应最低成本，其中SFPSOcf方法在适应度函数值0.031268、LLP值0.002431、LCC 53167美元、LCE 1.6413美元时展现出最优配置选择的精度优势。通过迭代法验证了AW/SFPSOcf方法的准确性。
关键词： 能源平准化成本（LCE）、多目标优化、粒子群优化、独立光伏系统、电力不足概率（LLP）、生命周期成本（LCC）
更新于2025-09-19 17:13:59
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多场景多目标樽海鞘群优化算法用于独立光伏系统容量配置
摘要： 该论文提出了一种新的多场景多目标樽海鞘群优化算法（MS-MOSS），用于独立光伏系统的最优容量配置。准确估算光伏组件和储能电池数量至关重要，因其直接影响系统可靠性和成本。研究通过最小化两个冲突目标，提出了聚焦帕累托最优解的三种场景方案，选取失负荷概率（LLP）和生命周期成本（LLC）构建帕累托前沿。采用迭代法验证所提MS-MOSS算法的优越性，结果表明各场景均能以极高精度和极低成本获得帕累托最优配置。相较于迭代方法，三种场景方案的计算速度分别提升约158倍、194.2倍和141.6倍。第三种方案在解集对帕累托前沿的覆盖度与收敛性方面表现最优。结论证实MS-MOSS算法在独立光伏系统容量配置中具有显著有效性。
关键词： 樽海鞘群算法、LCC、多场景、多目标优化、独立光伏系统、LLP
更新于2025-09-19 17:13:59
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住宅建筑屋顶独立太阳能光伏系统的在线监测
摘要： 过去几十年间，太阳能光伏（SPV）系统技术的进步使得全球范围内该系统的价格持续下降。由于政府积极推行支持市场发展的政策，预计安装数量将成倍增长。有必要研究已安装系统的性能，并建立特定区域的预期性能基准。这些基准对系统承包商和用户都具有重要参考价值。同时，日益凸显的需求是提高利益相关者对通过系统有效运维来提升性能的认知。本研究分析了近期安装在住宅建筑上的屋顶独立太阳能光伏系统性能，该系统配备了基于互联网的在线性能监测平台。这是该地区首次报道为期一年、针对印度果阿邦远程系统性能监测的研究成果。通过在线性能监测平台，我们以十分钟为间隔规律采集了一整年的数据。结果表明，在线性能监测平台对系统集成商及系统运营商/用户都具有潜在优势。这些数据为比较系统性能（包括性能比和能源产出）提供了有效依据，也有助于预测系统性能并最大化容量利用率。
关键词： 性能比，独立光伏系统，在线监测，能量产出
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2018第二届电力电子、智能控制与能源系统国际会议(ICPEICES) - 印度德里(2018.10.22-2018.10.24)] 2018第二届IEEE电力电子、智能控制与能源系统国际会议(ICPEICES) - 基于ANFIS人工技术的独立光伏发电最大功率跟踪器
摘要： 本文主要开发了一种基于升降压变换器的独立光伏发电系统(PV)，该系统采用最大功率点跟踪(MPPT)技术。升降压变换器由微控制器中编程实现的 adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) MPPT算法控制。为此目的采用了基于dSPACE DS1104的逆变器电流控制器。通过Simulink仿真结果和硬件实验验证了该独立光伏发电系统的可靠性和有效性。
关键词： DC-DC升降压转换器，独立光伏系统，自适应神经模糊推理系统，最大功率点跟踪，dSPACE DS1104
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种面向随机环境下独立光伏板系统经济高效控制的最优切换方法
摘要： 独立光伏（PV）系统的运行最终以实现其储能优化为目标。我们基于配备角度调节装置的太阳能电池板，提出了一种经济高效的独立系统控制数学模型。该模型以偏微分方程的粘性解为基础，为光伏系统的建模、分析和控制提供了新颖且具有严格数学依据的工具。我们构建了电池板角度的随机最优切换问题——在随机天气条件下，该角度作为需动态控制的二元变量。其随机性源于云层覆盖动态变化，后者通过非线性随机微分方程建模。在求解电池板角度最优控制策略时，角度切换会产生脉冲成本，并可归结为求解哈密顿-雅可比-贝尔曼拟变分不等式（HJBQVIs）系统。我们证明了该随机微分方程的适定性，以及HJBQVIs存在唯一粘性解。此外，针对HJBQVIs的数值离散化提出了有限差分格式。最后通过重点展示独立实验系统的HJBQVIs计算实例，揭示了其经济高效运行的实际意义。
关键词： 随机最优切换、云层动态、哈密顿-雅可比-贝尔曼拟变分不等式（HJBQVIs）、独立光伏系统
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2018年通信与计算技术进展国际会议(ICACCT) - 印度桑格纳尔(2018.2.8-2018.2.9)] 2018年通信与计算技术进展国际会议(ICACCT) - 独立光伏系统中电池-超级电容器混合储能设备的优化配置
摘要： 在独立可再生能源系统中，部署储能设备以补偿间歇性和随机性发电输出至关重要。近年来，由两种或多种储能技术组成的混合储能装置（HESDs）正被应用于此类电力系统。本文以配备电池-超级电容器混合储能装置的独立光伏系统为案例研究对象，建立了包含必要目标函数与约束条件的系统优化模型，采用改进型粒子群优化算法（PSO）这一热门元启发式技术变体求解该优化问题，并展示了仿真结果及算法收敛特性。研究表明，所提技术能产生具有可比性的优化效果。
关键词： 电池、独立光伏系统、超级电容器、混合储能、粒子群优化（PSO）
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2018年IEEE国际趋同技术发展趋势会议（ICCTCT）- 印度科因巴托尔（2018.3.1-2018.3.3）] 2018年国际趋同技术发展趋势会议（ICCTCT）- 300W独立光伏系统中电池与超级电容器充电时间分析与比较
摘要： 在现有能源中，光伏发电能被视为最基础且可持续的资源，这源于太阳辐射能的普遍性、充足性和可持续性。独立太阳能光伏系统由储能装置构成，该装置以化学能形式储存电能并转换系统电力。电池因其低成本和易获取性，成为所有其他独立太阳能系统中最常规的储能方式之一。太阳能光伏系统的发电是高效的能源存储业务。在最佳储能设备中，超级电容器占据特殊地位，它具有独特性能可弥补其他储能技术的不足。由于充电时间短和快速充电等特性，超级电容器比传统电池表现更优，同时在提升系统效率、高功率密度和放电能力方面也具备更佳性能特征。本文清晰阐明了恒定与时变状态下，电池与超级电容器针对太阳辐照的充电时间对比分析，并解释了负载输出的电压与电流。通过Matlab/Simulink环境对300W独立太阳能光伏系统动态模型进行了仿真。
关键词： 荷电状态，超级电容器，可充电电池，独立光伏系统，充电控制器
更新于2025-09-09 09:28:46