基于初值设定双模式电导增量法光伏MPPT研究

在农业生产中利用光伏发电为智能设备提供电能是精准农业发展的趋势之一,为提高单位时间光伏系统发电量,针对光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)算法在跟踪速度和精度上难以兼顾的问题,提出了一种初值设定双模式电导增量法.实验表明:相比于现有MPPT算法,本算法缩短了MPPT寻优时间,提高了系统稳态运行和环境突变两种情况下的最大功率点追踪效率ηMPPT和电能提高百分比ζMPPT,同时减少了跟踪震荡,有效提高了系统跟踪速度和精度.     

基于matlab光伏发电系统的MPPT控制与仿真

结合光伏电池常用的等效电路和太阳能电池的数学模型,基于Matlab/Simulink建立了光伏电池的仿真模型,得到光伏电池的P-U曲线,并对仿真结果进行了分析。与传统的光伏电池模型相比,本文考虑了环境温度与电池温度之间的关系,使得光伏电池的仿真结果能反映实际环境与电池温度的变化;提出了改进扰动观察的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,并建立了带有MPPT控制功能的光伏发电系统仿真模型,仿真结果表明,该系统能较好地实现最大功率点的跟踪,提高了光伏电池的发电效率。     

基于优化MPPT算法的快速高效光伏充电控制器设计

为了有效提高光伏电池板的输出功率,设计一种快速、高效和经济的光伏充电控制器.本文首先将恒压式最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法和电导增量式MPPT算法相结合,提出了一种新的优化MPPT算法.该算法可以从电导增量中获得实际功率,并且工作速度比电导增量式MPPT更快,开路...     

Modeling of PV System and Analysis of Its Key Technologies

本文运用Matlab建立了单相光伏发电并网不可调度系统的软件模型,包括光伏电池部分、直流升压器、PWM逆变器,并分析和建立了最大功率点跟踪（MPPT）模块和锁相环（PLL）模块。最大功率点跟踪方案采用了变步长的扰动观察法,有效缓解了固定步长的扰动观察法中快速和损耗之间的矛盾。锁相环模块采用软件锁相,采集电网电压和电流的相位信号并通过指令电流的控制实现锁相。最后对系统在独立供电和并网供电两种不同工作方式下进行了建模仿真和对比分析。     

局部阴影条件下光伏电池多峰值最大功率点控制策略

局部阴影条件下,光伏阵列的P-V曲线会呈现多个局域峰值,影响最大功率点跟踪(MPPT),传统MPPT算法只能跟踪单个功率峰值,在局部阴影输出功率多峰值条件下,该算法不能完成有效跟踪。粒子群算法(PSO)有较强多极点寻优能力,但易陷入局部最优解。针对此问题,在粒子群算法中引入模拟退火算法的Metropolis选择机制,在简化所需设置参数同时帮助粒子群算法有效跳出局部最优解。在控制过程中,采用主程序加嵌套迭代双重判定条件,保证粒子稳定前提下,收敛在最大功率点(MPP)附近。通过MATLAB对比仿真验证,表明该算法在局部遮阴情况下能较精确、快速地跟踪到最大功率点,有效提高光伏电池输出效率。     

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真

基于光伏模块的等效电路模型,结合simulink中的S函数,建立了光伏电池仿真模型。利用该模型,可以模拟实际光伏模块产品在不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V和P-V特性。分析了常见的最大功率跟踪（MPPT）方法爬坡法,并建立了仿真模型。     

光伏发电MPPT的模糊逻辑控制及仿真

[目的]为提高光伏发电效率,使光伏电池迅速工作在最大功率点。[方法]本文结合光伏电池的等效模型,分析其输出特性,采用模糊逻辑控制方法对光伏电池最大功率点进行跟踪控制,基于Matlab/Simulink建立光伏电池最大功率点跟踪的模糊控制仿真模型。[结果]仿真结果显示模糊逻辑控制法能瞬间实现光伏电池最大功率点跟踪。[结论]模糊逻辑控制法能显著改善最大功率点振荡,使系统有良好的稳态和动态性能。     

基于变步长扰动观察法的MPPT仿真研究

本文在Matlab/Simulink中搭建了MPPT的仿真模型并分析了最大功率跟踪的意义和方法。本文基于扰动观察法,针对步长选择难的问题提出了一种自动变步长的改进型扰动观察法。此方法结合固定大步长和小步长的优点,在外部条件变化时为大步长可以进行对最大功率的快速跟踪,接近最大功率点后自动变为小步长,可以减小震荡损耗。其中,由于功率变化率和本文希望的步长大小成正相关,所以本文采用实时功率的变化率的绝对值|d P/dt|作为自动变步长的参考参量。且为了减小线路中杂波对系统的影响,防止功率出现"尖峰",本文仿真的功率采样中增加了平均计算模块。最后将改进后的扰动观察算法封装成了模块形式,通过仿真验证了该方法在提高光伏发电效率方面具有可行性和有效性。     

基于神经网络的离网自适应光储一体化发电系统

西藏电网网架结构薄弱,供电半径大,加上高渗透率可再生能源的并网造成的调控不确定性,使得对偏远地区的供电极不稳定。为实现对偏远用户的平稳供电,提出基于神经网络的离网自适应光储一体化发电系统。首先,构建了光储一体化发电系统模型,并提出基于神经网络（NN）训练的最大功率点跟踪（MPPT）算法,提高系统在天气突变时仍以最大功率输出电能的能力。然后,提出了混合储能模式,建立基于DC-DC变换器的超级电容控制策略和储能电池的充放电控制策略,减小光伏发电的不确定性。最后,设置了两种情景对比验证所提系统的有效性,仿真结果表明,基于神经网络的离网自适应光储一体化发电系统相较于采用传统电导增量法MPPT的发电系统,其电压波动性更小,电能质量更高。设计过程和方法为后续系统设计提供了一些经验借鉴。     

光伏发电在农业照明中的应用

提出了一种改进算法,并对此进行了仿真。仿真结果表明,与传统的MPPT控制方法比较,该方法跟踪速度快,跟踪精度高,且在最大功率点处具有较高的稳定性。该方法实现了恒定电压法和滞环比较法的有效结合。     

基于改进型最优梯度法的光伏并网逆变综合控制研究

两级式三相光伏并网逆变器具有控制目标明确,系统效率高的优点。在两级综合协调控制系统中,采用改进型最优梯度法实现最大功率追踪控制,三相电流跟踪解耦控制空间电压矢量调制(SVPWM)实现同步并网。在MATLAB/SIMULINK平台中搭建两级式三相光伏并网逆变系统仿真模型,仿真实验结果表明:系统跟踪最大功率速度快、精度高,且输出电流快速准确跟踪电网电压。     

基于模型参数修正和有源阻尼的逆变系统并网控制策略

为研究新能源发电逆变并网系统,以光伏系统为例,首先建立了光伏电池的数学模型,并且考虑实际情况加入修正补偿系数对光伏电池的数学模型进行修正,进而建立起光伏电池完整的仿真模型,研究在外界条件改变下的光伏电池的输出特性曲线,然后运用MPPT技术使光伏电池工作在最大输出功率处,最后采用了LCL滤波的并网逆变器进行并网.考虑到LCL滤波器的谐振和系统功率损耗的问题,提出了在并网电流直接反馈的基础上引入电容电流反馈的有源阻尼的控制算法,即对其采用基于PI控制的双电流环控制策略.仿真结果表明,仿真模型能顺利实现太阳能发电到并网的完整过程.     

农业光伏发电系统局部阴影条件下的建模与输出特性

农业光伏发电系统在局部阴影条件下的输出特性趋于复杂,最大功率点跟踪算法易陷入局部极值而降低发电效率,且形成的热斑效应可能会损毁组件,因此传统光伏模型在局部阴影条件下不再适用。针对这一问题,在单二极管光伏电池数学模型的基础上,分析局部阴影对光伏组件的影响,推导适用于局部阴影条件的通用光伏阵列模型。在均匀光照条件下的变温、变辐照强度工况以及多种局部阴影条件下进行仿真测试。结果表明,所提模型能够快速准确地反映均匀光照和局部阴影条件下光伏阵列的电流-电压(I-U)和功率-电压(P-U)特性,具有较强通用性,可为提高农业光伏发电效率和阵列优化布局提供有力支持。     

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究

为更有效地控制太阳能光伏阵列、提高发电系统的可靠性和太阳能利用率,提出利用粒子群算法(PSO)优化RBF神经网络的新算法——HPSO-RBF神经网络来跟踪最大功率点的位置。将HPSO-RBF算法用于MPPT跟踪,通过数值仿真试验,与工程常用的PSO算法对比,验证了HPSO-RBF的预测精度明显优于PSO算法。     

温室低压光储直流微网设计与试验

针对低压直流负载新型温室,研究设计新型温室低压光储直流微网。提出扰动观察法与快速预测法结合混合最大功率点跟踪算法,设计系统能量控制策略,实现光伏电池、蓄电池以及负载能量智能交换。搭建以TMS320F28335处理器为核心试验平台,在实验室环境下验证该设计方案可行性。结果表明,最大功率点跟踪效果良好,母线电压稳定。系统满足实际生产需求,为光储直流微网在偏远地区独立供电提供可能。     

一种带MPPT的温室太阳能发电系统设计

针对在温室应用的小功率太阳能发电系统光电转化率低和经济性差的问题,设计了基于增量电导法的温室太阳能发电系统。对系统中太阳电池、Boost电路进行分析,通过MATLAB/SIMULINK模块搭建仿真平台,同时进行仿真实验,验证了该温室太阳能发电系统具有稳态精度高、跟踪速度快、相对经济性好的优势。     

温室独立型光伏储能供电系统的仿真研究

随着我国现代设施农业技术的不断发展,开始大规模普及温室种植,致使电力能耗增加,因此亟需研发可再生能源应用,以促进温室生产的可持续发展。拟构建1种温室独立型光伏储能供电系统仿真模型,设定光伏阵列的安装容量、电路类型、逆变器输出电压和变压器变比等参数,阐述光伏电池原理、最大功率点跟踪原理和独立型逆变器的控制方法,在MATLAB软件的Simulink平台上搭建系统仿真模型,通过仿真结果验证了系统的可行性。     

基于太阳能光伏技术的农田智能化灌溉系统

通过将太阳能光伏技术应用于农田智能化灌溉系统,设计系统的太阳能供电电源功能模块、太阳能智能化控制灌溉模块及其子功能模块,研究应用太阳光照自动跟踪原理、最大输出功率点跟踪原理、模糊控制原理等相关理论,实现太阳能光照强度最大、太阳能供电电源输出功率最大、不同负载等级的稳定电流输出、模糊控制自动灌溉、电能转换为水势能存储等应用功能,利用太阳能光伏技术实现智能化精准灌溉。设计比较试验表明,与普通的太阳能电池板相比,具备太阳光照自动跟踪设备、最大输出功率点跟踪设备的太阳能电池板总输出功率效率明显提高,负载的水泵抽水效率高,且功率输出稳定、持续时间长。     

开关磁阻风光互补发电系统最大功率输出研究

针对风能和太阳能等新能源的间歇性、可变等不稳定性特征,利用风能和太阳能的资源互补特性,将风能和太阳能通过转化、储存、控制等手段,形成稳定的电力输出。研究太阳能光伏发电系统和开关磁阻风力发电系统最大功率跟踪策略, 提出一种适应天气变化较快的基于输出电压控制的最大功率点跟踪算法,结合蓄电池的智能控制策略,实现智能风光动态互补。MATLAB仿真实验验证了该控制方法的可行性和有效性。     

太阳能在农业上的利用

太阳能是取之不尽、用之不竭的生态能源，而且使用过程中，对环境友好。随着科学技术的发展，其在农业上的用途将越来越广。光伏水泵即太阳能动力水泵，是近年来发展起来的光电机一体化系统，它利用太阳能电池发出的电力，通过最大功率点跟踪及变换、控制等装置，