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风电场有功功率控制
黑龙江公司研发基于WAMS系统风电调峰控制系统 加强风电场有功功率控制 发布时间：2010-04-20 点击次数： 黑龙江公司在6座风电场完成WAMS系统风电调峰控制系统改进和完善，并成功进行了远方控制风电场有功功率试验。据了解，黑龙江公司根据国家电网公司《风电场接入电网技术规定》，在4月19日召开的风电控制技术研讨会上提出了有关风电机组频率保护、电压保护、低电压穿越、风电场有功功率控制、电能质量监测、无功补偿装置的技术要求，而WAMS系统风电调峰控制系统即针对其中的风电场有功功率控制的实际应用。 《风电场接入电网技术规定》中要求风电场应具备有功功率调节能力，能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出，为了实现对有功功率的控制，风电场需配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号，确保风电场最大有功功率值及有功功率变化值不超过电网调度部门的给定值。 2008年黑龙江公司通讯调度中心研究开发了基于WAMS系统风电调峰控制系统，通过WAMS和EMS系统获取风电、水电、火电机组出力、联络线运行计划、线路潮流电压等电网运行信息，按照调峰量公平公正分配、风电电量损失最小、风电机组无损伤控制三个原则对风电场实施调峰控制。该系统通过在风电场PMU装置增设控制单元，实时接收省调风电调峰控制主站下发的调峰控制指令，从而智能判断风场的运行工况，并将最终的风机控制指令通过协议传递给风电场本地后台监控系统，利用监控系统完成风机控制动作。这种控制方式需要风机生产厂家开放后台监控系统控制协议，并对监控系统进行改进，目前华锐风电公司、金风科技公司配合黑龙江公司已经在6座风电场完成监控系统改进，并成功进行了远方控制风电场有功功率试验。 为充分发挥黑龙江电网风电调峰控制系统作用，解决人工调度的控制不精确、调整速率慢、工作量大等问题，各风电场、风机生产厂家与黑龙江公司密切配合，逐步完善后台监控系统控制协议开放和改进工作，实现风电场功率优化控制功能。（桑学勇）信息来源：黑龙江省电力公司 EMS - Environment Monitoring System环境监测系统
功率回退技术
1dB压缩点(P1dB) 在小信号区域，放大器的输出和输入呈线性关系。当输入功率增加时，输出功率逐渐接近非线性区，1dB压缩点被定义为放大器的增益比小信号增益低1dB时的输出功率，或说是被压缩1dB时的输出功率P1dB。通常将1dB压缩点作为一个放大器的线性区和非线性区的分界点。 图1 1dB压缩点 三次交调截取点(IP3) 在射频或微波多载波通讯系统中，三阶交调截取点OIP3是一个衡量线性度或失真的重要指标。交调失真对模拟微波通信来说，会产生临近信道的串扰，对数字微波通信来说，会降低系统的频谱利用率，并使误码率恶化；因此容量越大的系统，要求IP3越高，IP3越高表示线性度越好和更少的失真。IP3通常用两个输入音频测试，这里所指的音频与我们低频电子线路的音频没有区别，实际上是两个靠的比较近的射频或微波频率。 图2 放大器的输出功率和互调分量岁输入功率的变化 如放大器，基频是1:1增长，3rd是3:1增长，IP3点就是3rd信号影响超过基频的点。 从图2 中可以发现输出电平按照1:1的斜率随输入信号电平变化，而三阶互调失真则按照3:1的斜率变化。虽然输出和三阶互调都会在某个电平上饱和，但将二条曲线的线性区分延长并获得相交点，这个交点对应X轴和Y轴的读数分别被称为输入和输出三次截断点IP3；而二者之差即为放大器的小信号增益，如输入IP3为5dBm，输出IP3为50dBm，则放大器增益为45dB。
功率放大器的线性化技术主要有：功率回退法、负反馈法、预失真法、前馈法。 功率回退法： 功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB压缩点(放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大，放大器渐渐进入饱和区，功率增益开始下降，通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。)向后回退6-10dB，工作在远小于1dB压缩点的电平上，使功率放大器远离饱和区，进入线性工作区，从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况，当基波功率降低1dB时，三阶交调失真改善2dB。 A类放大器具有良好的线性放大性能，一般来讲，A类放大器在1dB压缩点输出时，三阶交调系数约为-23.7dBc(一般取-20dBc)。 采用回退方式的传统RF功率放大器往往采用固定栅压偏置或带温度补偿的栅压偏置方式(如图3所示)，放大器的输出功率和偏置栅压没有进行关联控制，因此输出功率只能在回退到较小时才能达到较好的线性度，随着输出功率的增大线性指标将快速恶化。 功率回退法简单且易实现，不需要增加任何附加设备，是改善放大器线性度行之有效的方法，缺点是效率大为降低。另外，当功率回退到一定程度，当三阶交调制达到-50dBc以下时，继续回退将不再改善放大器的线性度。因此，在线性度要求很高的场合，完全靠功率回退是不够的。 图3 采用传统控制方式的功率放大器的示意图 放大管的偏置栅压输出功率具有一组相对应最佳值使其在零输出至满输出之间均能保持较好的线性输出能力。在输出功率较小时，删压维持一较高值，输出功率过了临界点后随着输出功率的加大，必须减小删压。 为了使功率放大器的偏置删压能够跟随输出功率的变化来实时的进行调节，我们采用如图4所示的电路结构并使用单片机的查表技术来实现这一目标。采用功率——删压关联偏置技术，将首先对输出功率进行检测，然后和单片机内的功率——删压表进行比对，找出输出功率和最佳匹配的删压值送给功放的栅极进行动态偏置。因此不同的输出功率，均有一个对应的最佳删压值，也就是说功率放大器可以在每个不同的输出功率下都可以具有较好的线性和效率指标，从而实现功率放大器在零输出至满输出之间，同时具有良好的线性和较高的效率。 图4 采用输出功率—栅压关联方式的功放示意图
风电场有功自动控制系统研究
风电场有功自动控制系统研究 王栋 （中能电力科技开发有限公司） 摘要：随着风电在电力系统中装机量的增加，一个功率可控、在控的风电场是未来发展的方向。本文设计并研制了一套风电场有功自动控制系统（AGC）；验证了双馈风电机组的安全有功可调范围及调节速率；提出了AGC的控制策略；开发了相应软件，并进行了整场有功实验。 关键词：风电场；有功；AGC 1.概述 对于相对稳定电力系统来说，输出负荷变化频繁的风电场在并网后给电力系统所带来的冲击影响，会随着风电比例的不断增加而增加。为此，国家电网公司出台的《国家电网公司风场接入电网技术规定》明确规定[1]：风电场应具备有功功率控制系统，能够接受并自动执行电网调度的有功出力控制信号确保风电场最大输出功率及功率变化率不超过电网调度的给定值。 风电场有功控制AGC（Automatic Generation Control）的目的是在风电场侧建立一个面对全风电场的有功功率自动控制系统。在电网没有要求时，每台风机按各自最大出力运行；在电网限负荷运行时，实时监测各风机状态，进行优化计算，分配每台风机出力，实现风电场自动、优化、稳定的运行，满足电网要求。 基于以上背景，研制了有功自动控制系统，目的是利用风电机组本身的可调节能力对风电场的输出有功进行控制，既能够提高风电场的可控性，也能够优化风电场的电能质量。 2.系统结构 风电场有功功率自动控制系统（AGC系统）采用分层模块化的结构，主要包含升压站数据采集模块、风电机组数据采集模块、风电机组控制模块和AGC决策模块。总体技术方案见下图。
图1 系统框图 升压站数据采集模块负责对风电场综合自动化采集数据或并网PCC点CT、PT数据的实时采集，经过处理后将升压站的状态信息传递到AGC决策模块。 风电机组数据采集模块负责对风机SCADA采集数据或直接与各风电机组的CCU（中央控制单元）实时进行通讯，采集其状态信息并上传到AGC决策模块。 AGC决策模块负责接收升压站数据采集模块、风电机组数据采集模块上传的升压站和风电机组的状态信息，生成风电机组有功调节方案并与风电机组控制模块进行通讯。 风电机组控制模块负责与AGC决策模块进行通讯，将AGC决策模块的风电机组有功调节命令传送至每一台需要进行有功调节的风电机组进行执行。 风电场的有功功率分配按各风机的运行状态进行优化计算。根据电网调度要求负荷曲线、自动采集并网点上网出力、综合考虑厂用电情况，设计闭环自适应反馈控制，使并网点出力保持在调度要求，并使尽可能多的风机参加运行，有利于冬季设备维护。 3.系统通讯 风电场并网PCC点电网状态信息的采集，利用风电场变电站高压侧母线上已有的计量表计及电网状态监测传感器来实现，采集的参数为：风电场出口有功功率、无功功率、并网点电压、频率。 风电机组的运行工况信息，通过和现场风机厂商的SCADA系统通讯获得。风机的控制指令由风电场有功功率自动控制系统产生，经过OPC接口和风机SCADA
功率控制
功率控制培训讲义 一、背景 控制无线路径上的发射功率的目的是在不需要最大发射功率，就能达到较好的传输质量的情况下，降低发射功率。这样做，既能保持传输质量高于给定门限，又能降低移动台和基站的平均广播功率，减少对其它通信的干扰。 功率控制分为上行功率控制和下行功率控制，上下行控制独立进行。上行功率控制移动台（MS），下行功率控制基站（BTS）。同一方向的连续两次控制之间的时间间隔由O&M设定。 功率控制包括移动台和基站的功率控制。 移动台功率控制的目的是调整MS的输出功率，使BTS获得稳定接收信号强度，以限制同信道用户的干扰，减少BTS多路耦合器的饱和度，降低移动台功耗；基站功率控制目的是调整BTS输出功率，使MS获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。 基站动态功率控制目的是调整BTS输出功率，使MS获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。基站动态功率控制仅使用稳态功率控制算法。 实现功率控制有两种算法——0508功率控制算法和华为动态功率控制算法（简称0508算法和动态功控算法）。 二、功率控制过程 1．移动台功率控制 移动台功率控制分为两个调整阶段——Stationary稳态调整和Initial初始调整。稳态调整是功率控制算法执行的常规方式，初始调整使用于呼叫接续最开始的时刻。当一个接续发生，MS以所在小区的名义功率输出，（名义功率即在收到功率调整命令之前，MS发射功率为所在小区BCCH信道上广播的系统消息中MS 最大发射功率MS_TXPWR_MAX_CCH。而如果MS不支持这一功率级别，则采用与之最接近的可支持的功率级别，如在建立指示消息中上报的MS类标Classmark所支持的最大输出功率级别）。但因为BTS可同时支持多个呼叫，必须在一个新的接续中尽快降低接收信号强度，否则该BTS支持的别的呼叫的质量会由于BTS 多路耦合器饱和而恶化，并且另外小区的呼叫质量也会由于强干扰而受到影响。
浅谈风电场AGC及功率控制技术
浅谈风电场AGC及功率控制技术 天电达坂城风电场张胜文 摘要:介绍了风电场AGC及功率控制技术技术，包括省调开展投入风电AGC系统的背景及意义，风电场侧功率控制系统作用及控制策略等方面内容，以期为风电场AGC及功率控制技术人员提供技术参考。 关键词:风电场；自动发电控制系统（AGC）；能量管理平台 1．概况 1.1 电网对风电AGC开展投入背景及意义 近年来随着风电场的装机比例大幅增多，由于风电出力不确定性造成电网调峰困难更为突出，尤其是风电出力大时联络线的调整变得异常突出，以前以人工电话通知的粗放型调整模式已无法满足目前电网运行调整的需求，为提高电网的安全稳定性以及对风电出力调整的合理性，目前调度通过自动发电控制系统（AGC）来实现风电出力的自动调节。 1.2 风电场功率控制系统概况 根据国家电网公司对风电场接入电网技术文件的技术要求，风电场的有功功率控制必须达到以下功能： 风电场具备有功调节能力，根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。风电场需配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号，确保风电场最大有功功率值及有功功率变化值不超过电网调度部门的给定值。 1.2.1 风电场功率控制系统作用 1)在风速允许的情况下，风电场控制功率在0到额定容量之间根据设定调节； 2)自动调节有功功率：系统能自动控制风电场的有功功率输出，使总有功功率保持在 限定目标值附近，控制误差平均在±10%以内； 3)风电场有功功率自动调节遵循“允许更多风机运行”的控制主策略，采用混合方式 进行功率控制，及风机限功率和停机并存的方式，所有风机采用轮停的方式停机， 可避免风机长时间的停机，对停机超过限定的时间的机组自动重启； 4)系统可与电网调度中心进行连接，接收远程调度的控制指令，根据指令手动或自动 开启功率自动控制功能，进行风电场有功功率智能调节； 5)可设置由于特殊原因不能进行调节操作的机组不停电，也可以根据现场需要优先调 控选定的风机； 6)可以计算风电场的当前的理论有功功率，统计限电条件下的损失功率，并将该值上 传给调度中心； 7)风速预警：系统可以设定某风速值作为预警风速，当风电场任意一台机组的瞬时风 速超过该值时，系统会以语言或屏幕提示信息的形式进行报警，提醒风电场值班人 员引起注意，风电场进入大风状态； 8)功率超限预警：当打开系统的功率超限预警功能后，对风电场设定某个限定负荷值， 风电场实时的有功负荷一旦超过限定值，系统即以语言或屏幕提示信息的形式进行
功率控制
功率控制
功率控制 前向快速功率控制 -速率可达到800b/s CDMA2000 1x系统反向内环功率控制速率为(800 ) CDMA2000 1x系统反向外环功率控制速率为(50 ) DO反向功率控制信道数据速率为600bps 对于外环功率控制主要检验各项业务得到需要的服务质量(如PER),对于内环功率控制主要检验其按照外环指定的Eb/N0目标值调整AT发射功率的能力。 CDMA EV-DO 系统只有反向链路采用功率控制机制，反向功率控制的目标是与反向速率控制配合实现反向吞吐量与反向业务容量的均衡，保证反向链路PER 的稳定。反向功率控制与1X 系统类似，包括：开环功率控制（Open Loop Power Control）、闭环功率控制（Close LoopPower Control）及外
环功率控制（Outer Loop Power Control） [attach]221757[/attach] 开环功率控制如图2 所示，AT 通过Rx power estimation 模块测量前向链路的接收功率来确定Pilot Channel Gain，其他信道根据Pilot Chnanel Gain 来调整发射功率； Pilot Channel Gain 的计算公式如下： X0 = –Mean Received Power (dBm) + OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust 的可调整范围从-81 dB到-66dB，与1X系统中的Offset power有所不同。不同厂家的OpenLoopAdjust默认值有所不同。 其他反向信道的发射功率均参照Pilot Channel Gain来确定 Cdma功率控制技术-FREE Cdma功率控制技术
TD_LTE系统功率控制技术的研究
摘要：分析了TD-SCDMA 的长期演进系统（TD-LTE ）中的无线资源管理（R R M ）技术，介绍了TD-LTE 系统的功率控制（Power Control ）原理以及流程设计，提出了一种基于目标SINR 的室外开环上行功率控制算法，研究了在功率控制中目标SINR 对系统吞吐量的影响，仿真结果表明随着目标SINR 的增长,小区边缘用户SINR 迅速增大到达一定的峰值之后缓慢下降并趋于稳定， 由此产生增益。关键词：R R M;TD-LTE;FDD-LTE;功率控制 陈俊彭木根王文博(北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876） TD-LTE 系统功率控制技术的研究 为了使移动通信与宽带无线接入BWA （Broad -band Wireless Access ）技术相互融合，并同时应对WiM AX 和4G 的挑战，3GPP 启动了LTE 项目。LTE 采用 正交频分复用（OFDM ）、多输入多输出（MIMO ）等先进的无线传输技术、扁平网络结构和全IP 系统架构，支持最大20M Hz 的系统带宽、超过200M bit/s 的峰值速率和更短的传输延时，频谱效率达到3GPP R6标准的3～5倍。 TD-LTE 作为TD-SCDMA 的演进技术，目前已成为3GPP 唯一的基于TDD 技术的LTE 标准。中国全面启动的TD-LTE 产业与国际LTE 产业基本同步，并已被国际广泛接受，将为中国在引领移动通信产业的发展带来重要的机遇。TD-LTE 一方面继承了TD-SCDM A 智能天线、特殊时隙等的核心专利；另一方面， TD-LTE 可以提供更高的带宽，通过更灵活的频谱配置方案（1.4～20MHz ）来提升网络效率和单个基站效率，并且采用公共无线资源管理控制基站来简化系统结构，减少网络节点，从而更加有效地为用户提供服务[1]。 在所有蜂窝系统中，无线资源管理（RRM ）的功能对于系统的性能非常重要，它决定了容量、覆盖和 服务质量（QoS ）及无线接口资源的使用效率。RRM 提供空中接口的无线资源管理的功能，目的是能够提 供一些机制保证空中接口无线资源的有效利用，实现最优的资源使用效率、 更高的数据速率、更低的时延，从而满足系统所定义的无线资源相关的需求[2]。 1LTE 系统架构 LTE 系统在设计之初便在基于分组交换的提高 数据速率、降低传输时延、提高系统性能、降低系统复杂度等系统需求方面进行了严格的定义，现有3G 系统架构难以满足LTE 的系统需求，为全面满足LTE 系统需求，系统架构也重新进行了设计。 从整体上说，TD-LTE 系统和FDD-LTE 系统采用相同的系统架构，与3GPP 系统类似，分为核心网和接入网两部分； TD-LTE 和FDD-LTE 之间的差别主要表现在帧结构（TDD 帧包含特殊时隙DwPTS 和UpPTS ） 和多天线配置上（TDD 沿用智能天线技术， 支持8天线的波束赋形技术，FDD 最多支持4天线）[4] 。 如图1所示， LTE 系统的整体架构包括演进后的核心网EPC （Evolved Packet Core network ），即图中的 M M E/S-GW 和演进后的接入网E-UTRAN 。LTE 接入网仅由演进后的节点B 即eNB （evolved Node B ）组成，提供到UE 的E-UTRA 控制面与用户面的协议终止点。eNB 之间通过X2接口进行连接，并且在需要通信 的两个不同eNB 之间总是会存在X2接口。 LTE 接入网收稿日期：2010-08-02 28
CDMA功率控制
CDMA系统中的功率控制技术 1. 引言： 在常见的多址通信技术中，CDMA（码分多址接入）通信技术采用同频率复用方式实现更大的系统容量，并且有发射功率低、保密性能强、覆盖范围大等优点，CDMA个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。功率控制技术、PN码技术、RAKE接收技术、软切换技术、话音编码技术等称为IS-95CDMA蜂窝移动通信系统中的关键技术。由于CDMA是一个自干扰系统，所有移动用户和周围小区中的其他用户所造成的自干扰成为限制系统容量的主要因素，功率控制被认为是所有关键技术的核心。 如果不采用功率控制，所有用户就会以相同的功率发射信号，这样离基站较近的移动台就会对较远的移动台造成相当大的干扰，这种现象称为远近效应。因此设计一种良好的功率控制方案对于CDMA系统的正常运行是非常重要的。研究表明，不采用功率控制技术的CDMA系统容量很小，甚至会小于FDMA 系统的容量。在CDMA系统中采用功率控制的另一个原因，尽可能利用最小的发射功率获得所需的传输质量，以延长用户终端中电池的寿命。在功率控制中需要移动台(MS)和基站(BS)共同协调进行动态的功率控制才能够实现。 本文主要介绍CDMA系统中现有的常用的功率控制技术，并在此基础上提出了一些理论上的改进的功率控制算法，加以说明和比较。 2．CDMA系统中现有的功率控制技术： 2．1 功率控制技术的分类： 功率控制技术可按多种方式进行分类，如图1所示：
图1 功率控制技术的分类 从通信的上、下行链路考虑，功率控制可以分为前向功率控制和反向功率控制，前向和反向功率控制是独立进行的。所谓的反向功率控制，就是对手机的发射功率进行控制，而前向功率控制，就是对基站的发射功率进行控制。 从功控的环路类型来划分，功率控制算法还可分成开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。开环功率控制仅是一种对移动台平均发射功率的调节；闭环功率控制式MS根据BS发送的功率控制指令（功率控制比特TPCbit携带的信息）来调节MS发射功率；外环功率控制是为了适应无线信道的衰耗变化，达到系统所要求的误帧率而动态调整反向闭环功控中的信噪比门限。 2．2 功率控制的原理： 2．2．1 前向链路功率控制： 前向链路功率控制的目的在于，减小为那些静止状态、离基站较近、几乎不受多径衰落和阴影效应影响、或受其它小区干扰很小的用户所消耗的功率，以便将节省下来的功率给那些信道条件较差、离基站较远、或误码率很高的用户。 基站通过移动台对前向链路误帧率的报告和临界值比较来决定是增加发射功率还是减小发射功率。移动台的报告分为定期报告和门限报告。定期报告就是隔一段时间汇报一次，门限报告就是当FER（误帧率）达到一定门限时才报告。这个门限由运营者根据对话音质量的不同要求设置的。这两种报告可以同时存在，也可以只要一种，或者两种都不用，根据运营者的具体要求来设定。 在TDD模式下，在前向链路中，由小区内信号的同步性和移动台相干解调带来的增
风电场有功功率控制系统的研究
风电场有功功率控制系统的研究 作者：孔朝志 摘要：在分析风力发电机组有功功率控制的基础上，提出风电场的有功功率控制策略。利用MATLAB/Simulink环境，建立风电场功率控制系统的仿真模型。以电网调度给定功率波动为例，对风电场的有功功率调节过程进行仿真研究。通过理论研究和仿真分析，验证了风电场有功功率控制策略的可行性和有效性。 关键词：风力发电，风电场，有功功率控制，功率分配 0. 引言 风电是一种具有间歇性、波动性的电源，大规模风电场的建设给电网调度和运行都带来了挑战。国家电网公司制定的Q/GDW 392-2009《风电场接入电网技术规定》中指出，风电场应具备有功功率调节能力，能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。因此，为了实现对有功功率的控制，风电场需配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号，确保风电场最大有功功率值及有功功率变化值不超过电网调度部门的给定值。在电网紧急情况下，风电场应根据电网调度部门的指令控制其输出的有功功率，并保证风电场有功功率控制系统的快速性和可靠性。必要时，可通过安全自动装置快速自动切除或降低风电场有功功率。 1. 风电场有功功率控制的原理 由于风能的间歇性和随机性，精确预测风电功率难度非常大。从电网运行角度进行风电有功功率控制，难以像火电、水电等常规电源一样做到随时按照电网调度的要求在指定出力下运行，而且为了有效利用风能资源，必须尽可能保证风电出力的最大化。因此，风电有功功率控制有以下2种方式： 1) 最大出力控制模式。即在保证电网安全稳定的前提下，根据电网风电接纳能力计算各风电场最大出力上限值，风电场出力低于上限值时处于自由发电状态(爬坡速率必须满足要求)，超出本风电场最大出力上限值时，可根据其他风电场空闲程度占用其他风电场的系统资源，以达到风电出力最大化与风电场之间风能资源优化利用的目标。 2) 出力跟踪控制模式。即以各风电场风电功率预测为依据，经控制中心站安全校核后下发各风电场发电计划，各风电场必须实时跟踪发电计划进行有功功率的调整。 实现有功功率控制，需要解决以下两大技术难题： 1) 系统的架构设计。即如何根据现有的信道条件、可用设备资源和允许投资总额情况，设计整个系统的架构，保证系统的可靠性和可行性，同时还要考虑系统在今后一段时间内的可扩展性。 2) 系统的控制策略设计。控制策略设计是系统设计的核心，调度运行人员对风电场调度运行的控制经验和控制方法均体现在控制策略设计中。通过有功控制系统对控制策略的自动实施，代替调度运行人员对风电场的实时控制，减少调度运行人员与风电场之间频繁的业务联系和复杂的计算，让其专注于对全网的监控。合理的控制策略设计同时也能最大限度地利用风能资源和电网输电通道资源，提高风电接纳能力和各风电场发电量，加强对风电场的管理和控制。 2. 风电场有功功率控制系统的设计 2.1 风电场功率控制系统
最大功率跟踪原理及控制方法
最大功率跟踪原理及控制方法 2.1最大功率跟踪原理 太阳能电池的输出特性如图一所示，从图中的P/V特性曲线可以看出，随着端电压的增加输出功率先增加后减小，说明存在一个端电压值，在其附近可获得最大功率，因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,使之始终工作在最大功率点附近,这一过程就称之为最大功率点跟踪-MPPT。 图一光伏电池的特性曲线 2.2 最大功率跟踪的控制方法 MPPT的控制方法：光伏系统中的最大功率点跟踪的控制方法很多，使用最多的是自寻优的方法，即系统不直接检测光照和温度，而是根据光伏电池本身的电压电流值来确定最大功率点。这种方法又叫做TMPPT(True Maximum Power Point Tracking)。在自寻优的算法中，最典型的是扰动观察法和增量电导法。本论文使用扰动观察法，扰动观察法主要根据光伏电池的P-V特性，通过扰动端电压来寻找MPPT，其原理是周期性地扰动太阳能电池的工作电压值( ),再比较其扰动前后的功率变化，若输出功率值增加，则表示扰动方向正确，可朝同一方向(+ )扰动；若输出功率值减小，则往相反(- )方向扰动。通过不断扰动使太阳能电池输出功率趋于最大，此时应有[8]。此过程是由微处理器即C8051F320控制完成的。 3、系统的总体结构 3.1系统的结构图 系统的结构图如图二所示。其中单片机要采集太阳能电池的输出电压和输出电流及蓄电池的充电电流和开路电压，通过一定的控制算法（即改变占空比），调节太阳能电池的输出电压和电流，从而实现太阳能电池在符合马斯曲线的条件下以最佳功率对蓄电池充电，系统的硬件主要由核心控制模块、采样模块、驱动模块、升压式DC/DC变换器模块组成。
最大功率跟踪控制原理
最大功率跟踪的控制原理 最大功率跟踪（MPPT）是并网发电中的一项重要的关键技术，它是指控制改变太阳电池阵列的输出电压或电流的方法使阵列始终工作在最大功率点上，根据太阳电池的特性，目前实现的跟踪方法主要有以下三种： （1）恒电压法，因为太阳电池在不同光照条件下的最大功率点的电压相差不大，近似为恒定。这种方法的误差很大，但是容易实现，成本较低； （2）爬山法，通过周期性的不断的给太阳电池阵列的输出电压施加扰动，并观察其功率输出的改变，然后决定下一次扰动的方向。这种方法的追踪速度较慢，只适合于光强变化较小的环境； （3）导纳微分法(又称增量电导法)，认为太阳电池阵列的的最大功率点处，输出功率对输出电压的一阶倒数等于零。因此在环境光强发生改变时，根据dI/dV的计算结果是否等于－I/V，决定是否继续调整输出电压，既可实现最大功率点的跟踪。该方法相对于恒电压法和爬山法有高速稳定的跟踪特性。 上述三种方法各有特点，但是都不同时具有低成本、高稳定性、快速追踪的特性。第一种方法只是粗略估计了最大功率点的位置，在光强变化到很大或较小时都会产生很大的误差。后两种方法本质上都是通过判断当前工作点是否处于最大工作点来决定是否继续调整及调整的方向，因此最终的结果是逆变器始终工作在最大功率点的左右，来回振荡，而不是真正的工作在最大功率点处，反应在太阳电池阵列的输出上就是，太阳电池阵列的输出电压或电流总是以一个直流电平为中心上下跳跃，波形很不稳定，而且在光强变化速度较快时，不能及时反应。 三、太阳能电池功率追踪访法及算法 扰动观察法是目前太阳能电池最大功率追踪技术中最为成熟以及被采用最多的方法，其系统方块图如图12所示。由图中可以很明显的看出此法的硬件需求较少，模拟／数字转换器节省得相当多，因此在制造的成本上将大为降低。扰动观察法之缺点在于最大功率追踪过程中，当大气条件迅速改变时，由于响应速度未能因应调整，会使追踪的速度变缓，造成功率的损失，不过此一缺点可以用软件技术来加以改善，赋予系统自我调整响应速度之功能，这也是本文的研究重点，亦即以软件算法来达到太阳能电池最大功率的追踪，并分析系统操作于较高频率下，其追踪的性能。 依电路理论而言，当太阳能电池的等效输出阻抗等于负载端的等效输入阻抗时，太阳能电池所送出的功率为最大，这就是最大功率转移定理。因此当太阳能电池模块串接直流－直流转换器之后如图13，若要得到太阳能电池的最大功率，则转换器的输入阻抗必须和太阳能电池的输出阻抗相等，但是太阳能电池的输出功率受到大气条件的影响，使得其等效输出阻抗并不会固定在某一定值。对转换器而言，其输入阻抗是随着工作周期的改变而有所不同，所以转换器若要维持太阳能电池于最大功率下操作，就必须随时地调整其工作周期。 图片附件: fig12.JPG (2006-3-23 23:42, 26.31 K)
光伏发电有功自动控制技术
光伏发电有功自动控制技术 【摘要】大容量兆瓦级光伏发电系统又称为光伏电站，通常要求并网运行。受光照、温度等自然条件影响，光伏电源输出有功功率具有较大的波动性。针对自然条件下光伏电源有功出力的波动性，本文研究了光伏发电有功的自动控制技术。 【关键词】光伏发电有功控制技术功率预测技术评价指标 一、引言 光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应直接将太阳辐射的能量转变为电能的一种发电形式，对缓解能源危机和减少环境污染，具有越来越重要的意义。光伏电池阵列的输出功率与环境温度、光照强度、方位等有关，具有明显的非线性特性。 大规模光伏并入电网后，其出力的不确定性增加了电网运行控制的难度，为应对大规模光伏接人带来的运行控制难题，根据系统调频的要求进行适当地有功控制调节，更好地控制光伏发电并网成本，减小电网平衡压力，在保证电网安全运行的前提下最大化消纳光伏发电。 二、光伏功率预测 光伏电站发电的功率主要受到太阳能电池板的结温和太阳辐射强度两个因素的影响。太阳辐射强度主要受到天气情况的影响，在晴朗天气情况下光伏处理基本满足一天天空无云的情况下的辐射规律，而在多云，雨或者雪的情况下光伏处理随机性较大，并且在多云情况下，光伏发电功率的波动最为明显。 影响光伏发电功率的主要因素为太阳辐射强度和光伏电池板的结温，而未来时刻这两者的值都是未知量，考虑到超短期预测时间段内温度的变化不明显，直接用本时刻的温度值代替下一时刻的温度值；但是对太阳辐射强度，不同的天气类型变化规律不同，考虑按照天气类型不同分别建立预测模型。将光伏发电功率量看作时间序列，并加入光伏电板结温值一起作为神经网络的输入，隐含层使用小波基函数作为传递函数，形成小波神经网络预测模型；最后用马尔科夫状态转移矩阵对预测结果加以修正，得到适用于光伏发电功率预测的超短期预测算法。对于调度部门而言，将光伏发电功率作为负的负荷处理，即将其发电量作为一个负荷扰动，仿真表明了在光伏发电功率达到一定比例后，在超前调节量中加入其发电功率预测，有利于系统频率的稳定。 三、光伏有功综合控制 光伏大规模、集中式接入主网，光伏出力的不确定性和不同于常规能源的调峰特性对电网运行控制的影响愈加凸显。随着未来光伏渗透率的增加，依赖于常规发电的有功调度与控制手段将难以适应光伏控制的需要，单纯依靠传统有功控
液压挖掘机功率控制技术及分析
液压挖掘机功率控制技术及分析 发布者工程机械爱好者 on 四 05, 2009 | 1 条评论 摘要：本文所述功率控制泛指液压挖掘机的柴油机、液压系统的功率控制，其内容包括柴油机转速、扭矩控制及液压系统功率、流量、压力控制以及如何通过电液控制技术将它们组合为功能很强的控制系统。以当今常见的液压系统、电子控制装置为例，阐述了它们的基本原理，并对其特点做了分析。 功率控制的主要目的是节能、提高功率利用率、增强作业效率。早期的液压挖掘机采用定量泵供油系统，因其功率利用率低，且无法施展较强的控制功能，因而性能不佳，在大、中型挖掘机上早已被恒功率变量泵系统所取代。定量泵系统因其制造成本低廉，在部分小型、微型挖掘机上还有所应用。进入２０世纪８０年代中期，在恒功率变量泵系统基础上出现了负流量控制、负荷传感控制等新型液压系统，其节能效果明显提高，进而引入电脑实现了电子控制功能，使得在节能、功率利用率、工作效率；便于监控、操作、维护等方面有了很大提高。可以说，当今的液压挖掘机有无电脑控制功能，已成为新、旧机型的分界线。 １、恒功率变量泵液压系统 液压挖掘机广泛采用双主泵恒功率变量调节系统，其单泵性能如图１所示。图中过b、c、d的双曲线（虚线）即为恒扭矩（当横坐标为Q时即为恒功率）曲线。过b、c、d的折线（实线）才是泵的实际特性曲线，是近似于恒功率的特性曲线。 变量双泵可组合为总功率控制，分功率控制和交叉功率控制系统，其功能各有差异。上述恒功率变量泵系统，其性能还不够理想，因其主泵工作点总沿abcde性能曲线自动调节。其实是总在最大功率、最大流量、最大压力三种极端工况下工作。挖掘机工作时并非时刻都需要最大功率、最大流量和最大压力。如发动机空运转时，轻负荷作业时，强阻力微动时，若按上述特性运行必然造成能量的浪费，而又无法通过人为控制改变其状况。 图１