储能电站变流器设计与仿真研究

为了有效解决交流子网与直流子网间的功率传输,降低电流谐波,基于三相电压源型变流器及变流器的控制方法,在MATLAB R2018a环境下搭建了储能变流器的整体仿真模型。电路主要由三相电网、三相PWM变流器、Buck/Boost变换器和蓄电池构成。三相PWM变流器控制中间电压为稳定在700 V,实现能量由电网与直流母线的双向变换;Buck/Boost变换器实现双向DC/DC功能,对电池进行恒功率充电或恒功率放电;三相PWM变流器采用电压外环、电流内环双闭环PI控制,电网电压和电容电流前馈,电感电流解耦,SVPWM空间矢量调制;Buck/Boost变换器采用PID闭环控制。     

基于双并联Boost电路的功率预测改进电导增量法研究

光伏电池输出功率易受光照强度和外界温度的影响,需采用最大功率点跟踪电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,是提高光伏电池效率的重要手段。本文通过分析比较传统电导增量方法,提出一种新型双并联Boost电路的功率预测改进电导增量法最大功率跟踪策略。利用Matlab/Simulink软件进行仿真建模与分析,表明本文所提出的方法跟踪速度更快、稳态性能更好、纹波系数更小,减小振荡的同时又能避免发生误判,可有效实现对太阳能发电系统输出特性的优化,对于光伏发电系统有重要的参考意义。     

农业温室太阳能供电系统最大功率点跟踪算法设计

在温室中引入可再生能源,能够极大地促进温室的节能减排。针对温室室顶安装的太阳能电池板,可能出现的局部遮阴或光强分布不均而造成的光伏阵列失配及热斑现象等问题,采取了一种新型的两阶段光伏最大功率点跟踪(MPPT)控制方法。该方法将光伏系统产生的阻抗偏差以及偏差的变化率作为模糊控制的输入,输出量为下一时刻的占空比调整步长,从而控制负载大小,实现最大功率点的跟踪控制。此外,基于系统初次寻优时间、环境改变后的二次寻优时间,以及功率的振幅为MPPT的性能指标,在仿真环境和试验平台下对提出的控制方法进行分析对比,结果表明:所提出的模糊优化等效阻抗匹配法具有较快的寻优速度和较高的稳态精度。     

光伏发电最大功率点跟踪控制研究与仿真

该文根据光伏发电系统的输出特性,详细总结和阐述了当前最大功率点跟踪控制的常用算法及其特点。同时,利用DIgSILENT仿真平台建立了基于扰动观测法的MPPT控制模型,并进行仿真分析。     

基于MPPT技术的光伏充放电系统设计

本文对最大功率点跟踪技术进行深入的研究,根据其输出的非线性关系选择一个最大功率点跟踪的方法,从而设计了一款基于MPPT(Maximum Power Point Tracking)技术的光伏充电系统,对提高能源的利用率具有非常重要的意义。本论文设计主要由光伏电池模型、DC/DC控制器、MPPT控制器、蓄电池、四部分组成。结合DC/DC变换器对常用MPPT算法进行仿真。本文DC/DC控制电路选择前级升压后级降压的电路对蓄电池进行控制,然后在MATLAB-Simulink建立光伏电池仿真模型,进行实验测试证明本设计的合理性,满足设计需求。     

光伏阵列MPPT控制方法的改进

在研究了光伏系统的最大功率跟踪(MPPT)方法:扰动观察法、电导增量法、恒压法的基础上,提出了一种分区域变步长的MPPT法。该方法对常规的跟踪方法进行了改进,同传统的方法比较,可以有效的缩短追踪时间,减少在最大功率点的振荡。仿真实验对该方法同传统方法对比分析,结果显示分区域变步长的MPPT法可以缩短寻优时间近2/3,并能有效减少功率点的振荡。     

Buck型功率变换器无抖振滑模控制器设计

针对传统比例积分微分(PID)控制方法运用于直流Buck变换器时,在干扰较大的情况下,很难取得满意的控制效果问题,利用二阶滑模控制技术,提出了一种无抖振的滑模控制方法,以改善大扰动条件下Buck变换器的鲁棒性。将占空比变量的导数看作虚拟控制器,设计非连续的二阶滑模控制器;实际控制器则为非连续控制器的积分,从而避免了控制器的抖振。在此基础上,采用PWM定频控制方式将该算法运用在Buck电路上。通过和PID控制算法进行仿真和实验对比,验证了该滑模控制器的可靠性与优越性。结果表明:系统启动时间缩短了近50%;当突变负载和输入电压改变时,系统输出电压变化幅度明显减小。     

基于锂离子电池的双向DC/DC变换器仿真

以锂离子电池为负载,采用双向DC/DC变换器为主电路,提出了充放电控制策略,使系统能实现恒压恒流、Buck/Boost之间切换,并利用Matlab软件搭建了系统仿真模型,验证其控制策略的正确性和可行性。     

农业光伏系统局部阴影条件下建模与MPPT控制研究

农业光伏发电系统在局部阴影条件下的输出功率呈现出多个极值点,传统的光伏模型难以快速准确反映这种变化,常规的MPPT算法易陷入局部极值而失效,极大的影响发电效率。针对上述问题,在光伏电池单二极管模型的基础上,分析局部阴影条件下带旁路二极管的光伏组件的功率输出过程,推导出复杂光照条件下光伏阵列的数学模型。提出一种改进PSO的MPPT优化方法用以精确跟踪光伏电池的最大功率点,将光伏阵列模型与BUCK变换器连接,进行仿真实验。结果表明,所提方法能够准确反映光伏阵列在局部阴影条件下的多极值输出特性,设定BUCK变换器开关频率为20 kHz时,在光伏阵列输出功率波动0.1 s后即能快速跟踪到最大功率点,为提高农业光伏发电效率和阵列优化布局提供有力支持。     

基于光伏发电技术的农业智能化灌溉系统设计

针对我国农业灌溉存在的水资源浪费、耗电量大的问题,建立了基于光伏发电技术的智能灌溉系统,主要由水泵、无线传感网络、光伏发电装置和中央控制中心组成。系统通过DV-Hop算法对需灌溉区域进行定位,采用最大功率点跟踪(MPPT)方法确定光伏电池板的最大功率。灌溉系统的性能测试结果表明:光伏发电装置可为该智能灌溉系统提供稳定的能量,且灌溉系统运行稳定,能够及时响应环境变化,针对农田实施灌溉。