功率輸出

功率輸出通常以每聲道的輸出功率乘以聲道數來表示，是指車載主機對揚聲器所輸出音頻信號的功率和聲道數。

基本介紹

• 中文名：功率輸出
• 外文名：power output (P.O.)
• 分類：電機術語

簡介

功率輸出是車載主機對揚聲器所輸出音頻信號的功率和聲道數，通常以每聲道的輸出功率乘以聲道數來表示。車載主機在車載影音系統中原本的功能是類似家庭影院的影碟機，但是汽車內空間寶貴，因此集成度要求很高。為了滿足空間需求，很多車載主機都帶有功放的功能，當然也不是所有的車載主機都帶有功放功能，如果沒有功率輸出，那么就必須帶有連線車載功放的功能。

需要說明的是，帶有功率輸出的主機可以直接連線揚聲器，但是很多主機也同時可以連線外接功放，與家庭影院影碟機不同，主機的前置輸出電壓較高，因此不同主機對功放的要求不同，選購時應注意搭配。

相關術語：車載主機、輸出電壓、車載影音的搭配

考慮有向功率特性的風電場功率輸出

針對仿真分析中風電場等值建模這一難題，在考慮風向及電網功率需求對風電場功率輸出影響基礎上，提出了一種考慮有向功率特性的風電場等值功率輸出模型構建方法。該方法首先根據風向將風電場的實際運行數據劃分到不同的風向扇區內，利用數學統計方法分析不同風向下輸入風速與輸出功率之間的映射關係，得到不同風向扇區的風電場功率曲線的函式關係表征，建立了風電場有向功率曲線；然後，根據電網的功率需求，控制風電場的併網輸出功率，構建了風電場功率輸出模型，並利用風電場實例進行仿真驗證。

有向功率特性的風電場功率輸出模型構建方法

考慮風向及電網功率需求對風電場輸出功率的影響，提出了一種考慮有向功率特性的風電場等值功率輸出模型構建方法，建立了能夠反映風電場功率輸出的模型，該模型主要包括風電場功率輸出計算模組和風電場功率輸出控制模組。

通過風電場的歷史運行數據，在風電場功率輸出計算模組中構建不同風向的風電場初始功率曲線；然後，對於任意時刻t，測風塔測風數據向風電場功率輸出計算模組輸入風速V_wind，t 和風向D_wind，t，根據風向扇區篩選，計算得到風電場功率輸出計算值P_model，根據電網對風電場的功率需求值P_schedule、Q_schedule與電網電壓U的波動情況，在風電場功率輸出控制模組中對輸出功率進行控制調節，向電網輸送滿足需求的功率P_grid、Q_grid；同時，將該時刻的風速、風向和有功功率記錄下來，作為一個新的歷史運行數據反饋迴風電場功率輸出計算模組，對風電場模型進行更新。

數據預處理

由於風電場所處的環境不斷變化以及監測系統的隨機誤差和系統誤差等原因，風電場運行監測數據的質量也會受到一定的影響，從而產生一些異常數據。這些異常數據點的存在會對風電場功率特性曲線的構建產生較大影響，增大風電場輸出功率的誤差，不利於風電場的運行管理和電力系統的運行調度。因此，採用基於四分位原理和聚類算法的數據處理方法，對風電場的歷史運行數據進行預處理，識別並剔除風電場異常數據，從而提高構造風電場有向功率曲線的數據質量。

風電場功率輸出計算模組的建立

考慮風向對風電場功率曲線構建的影響，建立了風電場功率輸出計算模組，得到不同風向下風電場輸入風速與輸出功率之間的映射關係。

設定風向扇區的數量m並計算各扇區的角度範圍S_wd，以16個風向扇區為例，將預處理後的風電場運行數據，包括歷史時刻的風速、風向和對應的輸出功率值，進行扇區劃分得到不同扇區的風電場風速-功率數據。對每個風向扇區內的風電場風速-功率數據分別進行統計分析，採用區間法進行計算，每個風向扇區內各風速區間的平均風速和平均有功功率的表達式中框圖所示，式中的N_i為第i個風速區間的實測數據個數，v_i，j、P_i，j分別為第i個風速區間內第j個實測數據對應的風速和有功功率，v_i，mean、P_i，mean 分別為第i個風速區間的平均風速和平均有功功率。

在風電場功率輸出計算模組中，對於任意時刻t 輸入的測風數據(V_wind，t， D_wind，t)，首先根據輸入風電場的風向選擇扇區，確定該測風數據所屬的風向扇區。然後，利用該風向扇區所對應的風電場功率曲線計算輸出功率，將風電場功率輸出計算值P_model傳遞給風電場功率輸出控制模組。

風電場功率輸出控制模組的建立

電網調度中心根據全網發電計畫、負荷預測信息、電網運行方式等信息制定風電場的出力計畫，以規定風電場的功率輸出，保證電力系統的安全、穩定運行。因此，當風電場併入電網時，其功率輸出不僅受風速、風向的影響，同時還受到電網需求的規定。建立了風電場功率輸出控制模組，根據電網功率需求控制風電場模型的輸出功率。

首先對有功功率參考值P_ref進行選擇，比較風電場功率輸出計算值P_model與風電場功率需求值Ps_chedule，當風電場的功率需求值大於風電場功率輸出計算值，即電網具有足夠的風電接納能力時，風電場按功率計算值輸出有功功率。此時，開關位於接觸點1。當風電場的功率需求值小於風電場功率輸出計算值時，需要風電場減少功率輸出，風電場按功率需求值輸出有功功率。此時，開關位於接觸點0。

嵌入式智慧型光伏模組的最大功率輸出統一控制

首先對所提出智慧型光伏模組的拓撲結構進行分析、比較。然後以BUCK 型的嵌入式智慧型光伏模組提出統一輸出最大功率跟蹤控制策略，這種控制策略在保證輸出功率最大化的前提下，最佳化了系統模組，有效降低了系統控制複雜度和裝置成本。最後，通過實驗驗證了所提出的概念和控制方法。

最大功率輸出統一控制策略

為了降低系統器件數量和成本，簡化控制結構和方法，提出了一種最大功率輸出統一控制策略。這種控制方法的特點如下：1）僅對嵌入式智慧型光伏模組的輸出電壓電流進行採樣，所需要的採樣單元和相應的AD、DA器件都大大減少；2）僅需要一個控制晶片進行MPPT運算，其給出的電壓指令信號同時傳送給3路Buck變換器的控制迴路，作為共同的電壓指令；3）每個Buck變換器擁有各自獨立的控制迴路。

這種控制策略中，MPPT控制單元檢測嵌入式智慧型光伏模組輸出端的電壓和電流值，通過對其採樣進行最大功率的跟蹤，然後計算出一個最大功率的電壓指令值，分別同時送給3路Buck變換器作為其各自的控制環電壓指令信號，最後每個DC-DC變換器通過各自獨立的控制閉環去跟隨這個指令，然後3個獨立的PWM控制單元比較各自輸入光伏電池組的電壓幅值和給定的指令電壓值，生成PWM信號，去控制相應的開關管。每當輸出側的MPPT單元進行擾動尋找最大功率點時，每個DC-DC變換器的輸入側電壓則通過各自獨立的PWM閉環進行控制從而實現了對各自輸入側電壓的控制。

變換器的輸出側電壓和輸出功率

因為DC-DC 變換器的輸出為串聯級聯，所以DC-DC 變換器的輸出直流電流都是一致的，因此每個DC-DC變換器的輸出側電壓和輸出功率(即光伏電池組的輸入功率)成正比，故整個嵌入式智慧型光伏模組的輸出電壓為所有 DC-DC變換器的輸出電壓之和。

從DC-DC變換器的輸入側看，因為給定的是相同的電壓指令信號，3個獨立的控制環在系統穩態情況下，應該工作在與給點電壓信號相同的電壓值，占空比信號也可相應得出。

如果沒有陰影情況發生，一塊標準太陽能板中所有光伏電池組的最大功率點電壓應該是完全相同，此時如果用單個MPPT單元給出一個電壓信號送給3路閉環系統，3路PWM應該得到相同的占空比送給各自的開關器件。如果光伏電池組 II 發生陰影遮擋，其輸出最大功率會相應減少，與其相連的Buck電路的占空比也會相應減少，如下式所示：D₂〈D₁=D₃

統一輸出控制方法的I-V

理想光照下的光伏電池組輸出的I-V和P-V靜態特性曲線，以及被陰影遮擋下的光伏電池組輸出的I-V曲線和P-V曲線。因為電壓參考值是通過輸出的最大功率跟蹤單元統一給出，所以3個Buck電路任何時刻的輸入電壓應該穩定在同一個電壓值，可以看出，這個由最大功率跟蹤單元給出的最大功率電壓既不是理想光照下光伏電池板的最大功率點電壓值，也不是陰影遮擋下光伏電池組的最大功率點電壓值，而是系統整體功率最大值的電壓點。將每一個Buck電路的輸出曲線相加，可以得到整個嵌入式智慧型光伏模組的輸出特性曲線中的實線所示。

光伏最佳化器控制方法

根據描述的3種結構：太陽能最佳化器(一個DC-DC變換器與一個標準太陽能板相連)、嵌入式智慧型光伏模組(每一個DC-DC變換器與一個光伏電池組相連，每個DC-DC變換器擁有自己獨立的MPPT單元)、嵌入式光伏最佳化器配合統一輸出最大功率控制(每一個DC-DC變換器與一個光伏電池組相連，輸出側共用一個MPPT檢測運算單元)。在相同的光照和陰影遮擋情況下，根據其各自的P-V曲線做了比較和分析。可以看出，所提出的統一輸出最大功率跟蹤的控制策略可以讓所有的光伏太陽能電池都工作在各自的最大功率點，並且減少了控制晶片，電壓電流感測器以及相應的AD，DA晶片的數量，簡化了系統結構，降低了成本，保證了輸出能量的最大化，有效地解決了光伏系統在不匹配情況下的能量損失問題。