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。     

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。     

光伏发电可变端点最优轨迹法的最大功率点跟踪新策略研究

光伏发电系统极易受外界条件的影响而出现电压波动及谐波，并且由于其时变、非线性、多变量的特性，传统最大功率点跟踪（MPPT）算法无法兼顾追踪速度和稳态振荡的问题，文章提出了可变端点最优轨迹法，构造电能泛函以及光伏数学模型下的电压靶线函数，利用取极值的基本条件寻找出能达到最大功率的电压最优轨迹，然后利用模型参考自适应理论将最优轨迹的电压作为参考模型，实际输出电压作为可调模型，最终使对象输出电压完全跟踪最优轨迹电压，改进了传统电导增量法中的稳态振荡问题，通过青浦区金山荣美光伏发电项目的各项参数作为仿真参数，证明了系统控制效果理想，动态响应速度更快，稳态误差更小，被控对象具备良好的动、静态性能，提高了光伏发电的效率。     

不均匀光照下光伏阵列特性分析

太阳能是绿色可再生能源,随着光伏发电技术的不断成熟,受到人们的广泛关注。本文首先建立太阳能光伏电池的等效电路和数学模型,然后推导出光照不均匀环境下光伏阵列的数学模型,最后利用matlab/simulink建立光伏电池和不均匀光照环境下的光伏阵列仿真模型。仿真模型结果表明,光照不均匀环境下,光伏阵列的P-V曲线会出现多个峰值,为研究最大功率跟踪奠定基础。     

光伏车顶对太阳能辅助客车的电增益性仿真

以光伏电池的工作原理与等效电路为研究基础,利用MATLAB软件对光伏电池的工程模型进行建模仿真,计算分析了影响功率变化的因素;研究了最大功率点跟踪,通过仿真模拟分析了最大功率跟踪效果.结果表明,该方法能够确保光伏电池以最大功率输出,提高了光伏系统的发电效率.计算对比了光伏电池的发电量与客车空调耗电量,补电量最高可达耗电...     

基于simcape的太阳能垃圾桶光伏发电特性研究

介绍了一种可视化程度高的simcape太阳能光伏电池仿真模型,用于分析太阳能垃圾桶的光伏发电特性。在模型中,为了提高模型精确度,采用了单二极管的非线性电流模型,并考虑了光电热耦合效应。研究表明I—V和P—V特性与实际测试相符,标况下的最大功率误差小于1%。为了使得光伏电池工作在最佳功率下,通过thin-plate样条插值法拟合了最佳功率点曲面。以贵阳某时段日照数据为例,仿真得出了变日照条件下的功率特性曲线,结果表明选取的光伏电池符合太阳能垃圾桶的正常功率需求。     

LLC谐振变换器在光伏发电系统中的应用

光伏发电系统常采用多级变换结构,前级采用DC/DC变换器实现MPPT和电压变换,后级完成并网电压控制。该结构可实现对每个光伏组件的控制,具有较高的效率和可靠性,控制实现也相对简单。然而光伏组件电压一般为20~35 V,220 V单相并网逆变器输入直流电压一般为400 V,要求DC/DC变换器具有较大的升压比。同时,由于光伏组件输出功率受环境影响很大,因此,要求该变换器应同时能适应较大的功率范围。     

光伏电源并网对配电网电能质量的影响

<正>随着社会和经济的快速发展,能源短缺和环境污染问题变得日益严重。光伏发电以其储量的丰富性和环保性,成为了新时代电力行业的研究热点。由于光伏发电具有随机性、间歇性和波动性,使传统配电系统的控制和运行变得复杂化。例如,光伏并网系统中应用的大量电力电子器件是隐藏的谐波源,会造成配电网的谐波污染;MPPT最大功率点跟踪算法受光照强度的影响,会引起输出功率的波动,进而影响并网点电     

基于AVR单片机的全自动光伏水泵系统

为探究一种新型的自适应最大功率跟踪算法,提出了基于AVR单片机的光伏水泵系统控制结构.将遗传算法与占空比扰动观察法(P&O)相结合,根据遗传算法的原理计算推导出DC-AC变换器的占空比,可以实现快速搜索到光伏水泵系统的最大功率跟踪点,以克服外界环境的剧烈变化对控制器造成的干扰.通过Simulink环境下的仿真试验,验证了基于遗传算法实现的MPPT方法具有良好的自适应性以及稳定性.在光伏水泵系统的试验平台上进行相关的抽水试验,结果表明:建立于遗传算法进而实现MPPT算法而设计的系统,对于外界不断的气候变化,该光伏水泵系统都可以较好地应对,综合效率基本稳定在60%以上.所开发的系统可以实现对水泵负载的可靠控制,系统工作稳定,整体效率较高,为光伏水泵系统的优化控制提供了参考.     

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。     

太阳能光伏电池发电性能影响因子研究

以光伏系统模拟软件为平台,利用PVsyst仿真软件对在旁路二极管不同数量、局部电池不同遮挡率情况下模拟仿真光伏组件输出特性。并通过光伏发电供暖实验系统,在自然环境和恒阻发热负荷条件下,分析研究光伏电池本身温度对发电性能的影响。     

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LS-SVM的光伏最大功率跟踪控制方法

为解决自然环境剧烈变化条件下,传统光伏最大功率跟踪控制中存在的控制精度低和误跟踪现象,建立了基于最小二乘支持向量机的最大工作点电压预测模型,通过该模型预测光伏发电系统的最大工作点电压,并用预测电压来修正恒电压控制法的参考电压,从而实现光伏发电系统的最大功率跟踪控制。仿真结果表明预测模型具有较高的精度,相对误差在0.04以内,控制方法能够快速、稳定地实现光伏发电系统的最大功率跟踪,有效避免误跟踪现象。     

基于光伏阵列最大功率跟踪仿真研究

基于Matlab仿真环境,通过光伏电池的物理模型搭建光伏阵列,仿真模拟不同太阳辐射强度时光伏阵列的I-U和P-U特性曲线,验证模型的可行性和合理性。针对太阳能光伏发电系统中MPPT算法的不足,提出一种步长变化的滞环比较干扰观察法,克服经典扰动观测法存在的振荡和误判问题,仿真结果证明了该方法的有效性。     

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。     

单相光伏并网逆变系统的研究

一种单相光伏并网发电系统的仿真模型。采用两级式的光伏并网结构,在前级DC/DC电路中应用扰动观察法进行光伏电池输出最大功率点的跟踪控制,在后级DC/AC逆变电路中采用双环电流控制法跟踪并网电流。在Matlab/Simulink环境中搭建仿真模型,仿真结果显示该系统能够快速、准确的实现最大功率点的跟踪,并实现了网侧电流正弦化和单位功率因数,证明此系统在实际中是可行的。     

基于储能型开关升压变换器的光伏发电系统的能量管理

通过对储能型开关升压变换器电路进行分析,提出一种根据储能电池的荷电状态(state of charge,SOC)和负载状态来实现光伏发电系统能量管理的策略。即,通过负载功率,光伏电池最大功率点和储能电池SOC值来确定系统的工作情况。根据负载所需功率大小,控制储能电池采取不同的充放电控制策略,通过仿真验证所提出方法的有效性,结果表明此控制策略能够较好地实现光伏储能发电系统的能量管理。     

一种基于改进布谷鸟算法的极值搜索控制方法及应用

【目的】不确定复杂动力学系统难以实现最优控制。太阳能光伏系统由于其外界环境不确定,导致其最优稳态模型不确定,需要一个最大功率点跟踪（MPPT）控制器确保在任何环境下太阳能电池都保持最大功率工作。【方法】课题组介绍了一种基于改进布谷鸟算法的极值搜索控制方法（ICS）,通过改进算法迭代过程提升其动态性能和稳态性能,并提出了离散-连续控制方法,实现了离散算法在连续物理系统中的应用,并通过数值仿真的方式验证了ICS算法性能。【结果】与传统CS算法相比,ICS算法大幅度优化了调节时间、振荡次数和极值搜索能力,其调节时间仅为0.025 5 s,算法收敛前仅大幅振荡两次,且该算法找到的极值输出功率也大于传统CS算法,即更接近全局最优值。【结论】ICS算法的动态性能和稳态性能均远优于传统CS算法,其在调节时间、振荡水平和极值搜索能力等方面均性能优越。     

微型逆变器

微型逆变器是解决目前集中式光伏发电系统局部阴影问题的最佳方案。文章详细阐述了微型逆变器概念及其特点,着重给出了反激式微型逆变器拓扑结构及改进型反激式微型逆变器拓扑结构,分析了微型逆变器的功率解耦控制及最大功率点跟踪等关键技术。     

小型风光互补发电系统的建模仿真

在传统的风光互补发电系统的基础上,建立基于直流母线的系统模型,利用Matlab分别搭建风力发电机、光伏阵列及直流斩波器模型.根据风能和太阳能发电系统最大功率跟踪控制基本原理,运用变步长扰动方法控制脉冲发生器的占空比,实现最大功率点的跟踪控制.稳态模型的建立可以评估预测所设计系统的各种性能,为建立实验平台和示范工程奠定基础.