智能控制在光伏发电系统中的应用

简介：
本研究探讨了智能控制技术在提升光伏发电效率及稳定性方面的应用，包括最大功率点跟踪、预测性维护和电网集成等关键领域。 光伏发电系统利用太阳能将光能转换为电能，因其环保、无尽及清洁等特点而备受关注。然而，在电力系统中广泛部署大型光伏电站可能导致电网惯性和同步耦合能力下降，从而在严重故障情况下威胁到系统的暂态稳定性。不过，通过快速调节有功功率的逆变器控制技术可以改善这一状况。 本段落探讨了利用模糊增益调度比例-积分-微分（FGS-PID）控制器来提升多机电力系统中大型光伏电站的暂态稳定性的方法。具体而言，该研究展示了如何应用蜜蜂群优化算法确定最优的PID参数，以实现更好的性能和鲁棒性。 通过仿真试验，在两区域互联电网环境下比较了配备FGS-PID控制器、最大功率点跟踪（MPPT）控制器、最佳PID控制器以及Ziegler-Nichols调整后的PID控制器在不同故障条件下的表现。结果显示，使用FGS-PID控制的光伏系统不仅稳定性更优，并且几乎能提供与传统方法相当的能量供应量。 模糊增益调度是一种能够根据实时变化动态调节参数值的技术，特别适用于处理具有复杂非线性特性的电力网络问题。而PID控制器则是基于比例、积分和微分作用来调整系统的响应特性的一种常用控制策略。将这两种技术结合使用可以显著提高控制系统应对不确定性和非线性因素的能力。 蜜蜂群优化算法通过模拟自然界中蜜蜂寻找食物的行为模式，被用来确定FGS-PID控制器的最佳参数设置以确保其在各种运行条件下的有效性。 文章开篇指出，随着环境问题的加剧和化石能源供应紧张的趋势日益明显，可再生能源发电量正在迅速增长。特别是光伏技术由于其无限、清洁及环保等优点而受到广泛关注。然而随之而来的问题是电力系统的惯性降低以及同步能力减弱，在严重故障情况下可能会威胁到电网的安全稳定运行。 本段落深入分析了光伏发电系统智能控制的理论基础和实践应用，重点探讨了FGS-PID控制器在提升多机电力系统暂态稳定性方面的效果，并通过仿真研究验证了其相对于传统MPPT控制器、最佳PID控制器及Ziegler-Nichols调整后的PID控制器所具有的优越性能。此外还证明，在不牺牲发电效率的前提下可以增强电网的总体稳定性和可靠性。 这项研究成果不仅为光伏发电系统的智能控制提供了新的视角，也为提升电力系统整体的安全和稳定性做出了贡献。