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一种采用双解耦接收线圈和级联PWM调节器的高效LCC-S补偿无线电能传输系统
摘要： 本文提出了一种采用双解耦接收线圈和级联PWM调节器的LCC-S补偿无线电能传输（WPT）系统。该双解耦接收线圈由双极线圈和单极线圈组成，提供两条功率路径：大部分输入功率通过双极线圈直接传输至负载，仅小部分输入功率经单极线圈和级联PWM调节器传输，从而有效降低功率损耗。系统输出电压由级联PWM调节器调节，因此反馈控制环路无需无线通信链路（WCL），使得控制电路简单且稳定性良好。相比传统两级功率转换的WPT系统，该方案因可显著减轻PWM调节器的电压/电流应力而更具成本效益。此外，LCC-S补偿WPT系统能在零相位角（ZPA）条件下运行，仅需低电压-电流额定值的元件。实验搭建了1.5kW样机，测试结果表明满载时系统效率可达93%，较传统两级功率转换WPT系统提升2.3%。
关键词： LCC-S补偿无线电能传输系统、无线通信链路（WCLs）、双解耦线圈结构、占空比控制、级联PWM调节器
更新于2025-09-23 15:19:57
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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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欧盟住宅领域太阳能辅助集中供暖系统的经济与环境潜力：对欧盟2030年气候与能源议程的贡献
摘要： 与欧盟雄心勃勃的2030年气候能源一揽子计划相契合——该计划旨在通过提高可再生能源在高效区域供热中的占比来削减温室气体排放并替代传统热源——集中式太阳能供热系统与季节性储热相结合（CSHPSS）能为这一目标作出切实贡献。然而，这些创新区域供热系统在技术性能差异、财务评估不足以及环境影响数据缺失等方面的问题，给CSHPSS在欧洲的广泛推广带来了重大挑战。本文通过构建多目标优化框架，全面评估了CSHPSS在欧盟各成员国住宅领域的应用可行性。该框架同步包含用于经济评估的全生命周期成本分析和用于环境影响估算的全生命周期评估，并通过满足空间供暖需求与生活热水服务来考量技术性能。我们将方法论框架应用于欧盟不同气候区的1120套公寓住宅区，其中马德里、雅典、柏林和赫尔辛基分别作为地中海大陆性、地中海、中欧和北欧气候的代表性城市。能源性能优化结果表明：在研究气候区内，CSHPSS可实现超过90%的可再生能源占比。同时环境评估显示，相较于天然气供暖系统，采用CSHPSS能显著改善环境表现，最高可降低82.1-86.5%的环境影响。但经济改善幅度有限——尤其在地中海气候区（雅典），由于供暖需求低和非可再生资源价格因素，CSHPSS系统的总经济成本可能比天然气供暖系统高出50.8%。不过考虑到当前欧盟天然气价格的持续上涨趋势，对未来系统成本的研究证实其具有长期经济可行性优势。
关键词： 生命周期评估（LCA）、欧盟2030气候与能源目标、多目标优化、生命周期成本（LCC）、带季节性蓄热的集中式太阳能供热厂、太阳能社区
更新于2025-09-10 09:29:36