本文研究了变流器和发电机损耗对变速微水电能转换系统最大功率点(MPP)的影响。作为一个案例研究，考虑了一种具有永磁(PM)发电机和背对背全转炉的半卡普兰微型水轮机。采用分析模型，采用不同的损耗条件，如变频器损耗、PM发生器损耗和机械损耗，计算在不同的轴转速下。然后，根据涡轮转速的函数提取涡轮功率和向电网注入功率的曲线。结果表明，变速水电系统的最大可得功率与水轮机的最大可得功率不一致。换句话说，为了从整个水电系统中获得最大的电力，需要考虑到发电机的功率损耗以及涡轮机与电网之间的电力电子接口。这些功率损失可以改变水电系统的功率速度特性或MPP位置。基于这一事实，传统的MPP跟踪算法试图跟踪水轮机的MPP，却没有得到最大的功率。为此，提出了一种改进的变速水电系统摄动与观察(P&O) MPP跟踪算法，以提高其效率。改进后的跟踪算法自动找到“最优MPP”，不需要额外的计算。同时，将改进后的算法应用到研究案例研究中，对网格的注入功率增加了3.7%。最后,通过实验测试验证了理论主张的有效性5?千瓦硬件原型。
——文章发布于2018年7月28日
