户用型单相光伏并网系统仿真分析

针对3 kW光伏并网发电系统,详细分析了光伏电池的模型;采用扰动观察法实现最大功率点跟踪;选择电流内环电压外环的双环控制作为并网逆变器的控制策略,其中电流内环控制并网逆变器的输出电流跟随电网电压,电压外环控制直流母线电压稳定在400 V;将主动式频率偏移法运用于孤岛检测的算法控制,孤岛出现后2 s内迅速检测出孤岛并切断光伏逆变器。给出了基于MATLAB/Simulink的系统仿真模型。结果表明:光伏电池能很好地实现最大功率点跟踪,逆变后成功并网,在规定的时间内对孤岛做出判断,达到预期的设计目的。     

采用Boost的两级式光伏发电并网逆变系统

在光伏并网发电中,为了提高效率,必须实行最大功率点跟踪,而为了实现并网,直流侧电压必须高于电网电压幅值,这就限制了光伏电池电压的调节范围。对一种单相光伏发电并网逆变系统进行了研究,它由Boost DC/DC电路和逆变桥组成。前级Boost斩波电路则通过调节占空比而改变光伏阵列的输出电压,实现最大功率点跟踪;后级逆变电路采用电压外环,电流内环的双环控制方法,电压外环控制逆变侧电容电压的稳定,电流内环控制并网电流实现并网。在这种系统中,最大功率点跟踪和并网是相互独立的,互不干扰,使整个系统更加灵活可靠。主要研究了逆变系统各重要元件参数的选取方法以及逆变系统的控制方法。最后用MatlabR2007a/Simulink进行了仿真,证明了该逆变系统的可行性。     

一种基于固态变压器的光伏发电并网技术

提出一种基于固态变压器的高电压、大功率的光伏发电并网方式。使用S-Function Builder函数建立光伏电池的仿真模型,采用改进的扰动观察法实现最大功率点跟踪,并网时采用电压源输入,电流输出的控制方式,通过固态变压器接入10 kV交流电网。该方案并网冲击电流小,响应速度快,具有良好的抗干扰性。仿真结果表明,基于固态变压器的光伏并网系统能保证直流侧电压稳定,实现网侧电流正弦化且为单位功率因数。     

单相单级光伏LCL并网逆变系统控制策略

在传统的光伏LCL并网逆变系统中,直流侧电压只有大于其最小需求电压时,逆变器才能有效控制并网电流,而最小需求电压随电网电压的增加而增加。为此需在单级逆变系统中串联多块光伏电池以提高其直流侧电压,但这提高了光伏并网发电系统的应用门槛。对此提出一种新型的LCL并网逆变系统及其控制方法,该逆变系统对并网电流有较强的控制能力,对逆变器直流侧电压没有要求,且电网电压对其控制能力也没有影响。与传统LCL电路相比,新型LCL电路同样具有较好的滤波效果。在控制系统中利用基波分量提取环节增加系统阻尼,提高系统稳定性;根据光伏电池的直流电压、电流和2次脉动电压、电流判断光伏的最大功率点;通过控制并网电流使光伏电池工作在最大功率状态。仿真结果验证了所提系统结构及其控制方法的正确性。     

基于直线近似和扰动观察的MPPT算法研究

针对光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)问题,基于光伏电池的等效电路,分别建立最大功率点电压与光伏电池温度和日照强度之间的近似直线模型,提出一种直线近似法和扰动观察法相结合的新型MPPT算法。该算法通过采集的光伏电池温度和日照强度确定近似直线模型的最大功率点电压,进而使光伏电池调整到最大功率点附近,再通过小步长的扰动观察法精确跟踪到光伏电池的最大功率点。仿真测试结果验证了该算法能准确估算最大功率点电压,并能快速、高效地跟踪到光伏电池最大功率点。     

单相光伏并网发电系统控制方法的研究

提出一种单相并网逆变控制算法,在传统单环PI控制的基础上加入电压环,提高了直流母线电压的稳定性,使系统更加可靠。在此基础上,提出基于变步长扰动观测的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)策略,实现单相光伏并网发电系统最大输出功率点的快速、稳定跟踪。仿真和样机实验结果证明了所提方案的有效性。     

单相双极式光伏并网系统及IsSpice仿真

分析了单相双极式光伏并网系统的结构和工作原理,通过分析光伏电池的特性,采用了一种改进的扰动观察法来实现高效跟踪光伏电池的最大功率点,将消谐性能较好的(SH-PWM)逆变技术应用到光伏并网系统中,有效改善了输出电流的质量.以DSP为核心设计了光伏并网控制系统,该系统包含了最大功率跟踪(MPPT),并网控制等部分,最后应用...     

准Z源型三相并网光伏发电系统控制策略

为解决三相准Z源逆变器光伏并网高性能控制与系统成本之间的矛盾,提出了一种基于准Z源网络拓扑的单变量电导增量最大功率点跟踪算法,仅需检测直流环节的电流就可以实现对光伏电池阵列的最大输出功率跟踪,降低了检测系统成本,提高了跟踪速度。为提高逆变器直流侧电压利用率,降低开关器件的电压应力,采用了三次谐波注入脉宽调制方式。为提高逆变器性能,采用了直流升压和并网逆变两级控制思想、多闭环协调控制策略,其中功率外环通过调节直通占空比实现最大功率点跟踪;直流侧电容电压闭环完成直流母线电压的间接稳压控制和并网有功指令电流生成;电流内环实现对并网电流精确控制。仿真和实验结果证明了控制策略的正确性和可行性。     

基于MPPT的光伏并网逆变器研究

对三相光伏并网逆变系统的最大功率点跟踪控制和并网逆变电流控制进行研究,提出了带滞环比较的变步长扰动观测法,根据功率的预测变化实现快速跟踪最大功率点,能够消除稳定过程中的功率波动。为了实现并网电流和电压的同步,利用锁相环技术与并网电压前馈补偿的复合控制策略进行网侧逆变器的控制。在Matlab/Simulink软件环境中进行了对比仿真,结果表明：改进后扰动观测法的跟踪速度提高了40%以上,跟踪精度也提高了4.0%,而且振荡较小,可以准确快速地实现光伏发电最大功率点跟踪,而且并网电流能够跟踪电网电压,谐波含量较小。     

自适应扰动观察法在光伏MPPT中的应用与仿真

为了提高光伏发电系统的输出效率,提出了基于变步长扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,以光伏输出功率的变化为判断依据,通过对光伏电池的输出电压进行调节,从而实现最大功率点跟踪。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明该算法能够在快速跟踪最大功率点变化的情况下保证跟踪精度。这说明变步长扰动观察法具有比传统扰动观察法更优异的稳态和动态性能,能够有效提高光伏发电系统的发电效率。     

基于扰动观察法和电导增量法的光伏发电系统MPPT算法研究综述

在光伏发电系统中,为提高电池的利用率,需要实现快速精确的最大功率点跟踪（MPPT）控制。在众多的MPPT方法中,扰动观察法和电导增量法由于原理简单、易实现等优点而一直成为研究及选用较广泛的方法。为促进光伏电池的MPPT算法进步,提高传统方法性能和控制效果,在传统扰动观察法和电导增量法的基础上,对近年来这2种方法的改进算法,以及分别与其他方法的结合使用情况进行详细分析,比较出各自优缺点并对未来的MPPT方法做出展望。     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制及拓扑结构研究的新进展

本文针对光伏器件的特点提出两种新的最大功率点跟踪控制方法：短路电流结合扰动观察法及用非对称模糊控制的扰动观察法。前一种方法在短路电流控制方法的基础上引入了优化扰动步长的扰动观察法，它可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象。第二种方法把非对称模糊控制引入传统的扰动观察法，它在光伏器件最大功率点两侧的特性采取不同的扰动步长，可有效消除传统方法在最大功率点处的功率振荡。仿真和实验研究证明：上述两种方法可以快速跟踪外部环境变化，并消除系统在最大功率点的振荡现象。同时本文提出一种新型的用于小功率光伏发电的高频逆变电路，它由buck－boost变换器和电流源高频链逆变器构成。由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪，得到与电网同步的电压。该电路结构简单、效率高，光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过实验验证。     

基于最优梯度的滞环比较光伏最大功率点跟踪算法

光伏电池的输出功率特性随着外界环境的改变而变化.为使光伏阵列得以高效利用,需要对光伏并网系统进行最大功率点跟踪.提出了一种滞环比较法和最优梯度法相结合的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,它很好地克服了最大功率点跟踪过程中的振荡和误判问题.为了验证该算法的有效性,在 PSCAD/EMTDC 软件平台上搭建了三相单级式光伏并网仿真系统,对常规的定步长扰动观察法和改进算法进行了仿真对比分析.结果表明:改进后的 MPPT 算法能有效消除直流电压的扰动纹波;当外界环境突变时,系统能快速稳定在新的最大功率点.     

基于扰动观察与模糊控制相结合的MPPT算法

随着化石能源的不断消耗,人类面临着巨大的能源危机,太阳能作为一种新能源越来越受到重视。分析了光伏电池板的数学模型,针对光伏电池板输出特性及最大功率点的跟踪方法,主要介绍了模糊控制的扰动观察对最大功率点跟踪的影响。利用Matlab仿真软件对电路进行仿真,验证了模糊控制的扰动观察能减少最大功率点附近震荡的功率损耗,且具有跟踪速度快等优点。     

基于差分进化算法的阴影影响下光伏阵列MPPT控制研究

当光伏模块受到阴影影响时,其功率-电压（P-V）特性曲线有多个峰值点,传统最大功率跟踪控制（MPPT）算法,如扰动观察法（P&O）,由于采用局部搜索范围,无法准确跟踪全局最大功率点（GMPP）。提出一种基于差分进化（DE）最优算法的全局最大功率点跟踪方法,同时修正了算法的变异方向,使得所有变异算子总能收敛到最优,有助于算法快速收敛。采用Matlab/Simulink对所述算法进行了仿真分析,并与传统扰动观察法进行了对比,本文所述MPPT方法具有更高的效率和功率输出。     

基于改进扰动观察法的光伏MPPT研究

最大功率点跟踪技术是提高光伏发电利用率的有效方法,目前应用最为广泛的扰动观察法存在稳态震荡和跟踪速度之间不可兼顾的矛盾。通过Simulink仿真详细阐述了常用扰动观察法的优缺点,进而采用改进的变占空比扰动方法对最大功率点跟踪技术进行仿真,并且通过设置门限斜率的方式去除系统在达到最大功率点时的往复震荡现象。通过仿真验证,该改进算法在保证了系统跟踪速率的基础上,有效去除了光伏组件达到最大功率点时存在的震荡现象,提高了系统的跟踪效率和稳定性。     

一种基于电导增量改进算法光伏充电实现策略

根据太阳能光伏电池的输出特性与蓄电池的充电特性,利用dsPIC30F5011设计了一台能进行最大功率点跟踪( MPPT)的光伏充电系统,在快速充电阶段,利用基于电导增量的改进算法对光伏阵列进行MPPT,以最大功率对蓄电池充电;在过充和浮充阶段,利用带有温度补偿的电压PI调节算法实现过充和浮充.实验与仿真结果表明,改进的...     

基于改进型扰动观察法的光伏电池最大功率点追踪算法研究

为了研究光伏电池最大功率点追踪算法,本文对光伏电池的输出特性进行了分析。以光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dU与I存在线性关系为基础,本文提出了一种改进型扰动观察法的最大功率点追踪算法。该算法提出了一个新的判断光伏电池最大功率点的条件,结合扰动观察法和固定电压法寻找最大功率点。与传统的扰动观察法相比,该算法提高了系统的稳定性。对该算法进行了理论推导,并采用Matlab进行了仿真验证,结果表明,该算法能减少在最大功率点附近的振荡。     

基于光伏阵列输出特性的GMPPT算法研究

针对局部阴影条件下光伏阵列的P-V曲线呈现多峰值的情况,在研究光伏阵列输出特性的基础上提出了一种全局最大功率点追踪GMPPT(global maximum power point tracking)算法。该算法由均匀光照和局部阴影条件下的两个最大功率点追踪算法构成。通过所提出的局部阴影检测手段判别光伏阵列所处的光照条件,从而决定使用哪个子算法。最后将该算法在Matlab中进行仿真验证。仿真结果表明在局部阴影条件下该算法能快速地追踪到全局最大功率点,且避免了对整条P-V曲线的扫描。在均匀光照条件下要比传统的最大功率点追踪算法(扰动观察法)更快地定位到最大功率点。