基于玻尔兹曼函数的光伏MPPT系统研究

光伏发电系统的效率很大程度上决定于其最大功率点的跟踪。介绍了光伏电池电路模型,在Matlab/Simulink环境下对光伏电池的电气特性进行了仿真,分析了光伏电池最大功率点跟踪控制原理,利用玻尔兹曼函数自适应算法,设计了一基于三重Boost电路的最大功率点跟踪系统,并进行了仿真和实验研究;仿真和实验结果证明所设计的方法是可行的。     

太阳能光伏发电最大功率跟踪系统研究

针对太阳能光伏发电系统中的最大功率跟踪问题,提出了一种基于AVR单片机控制的新方案。系统运用三重Boost DC/DC变换器对光伏电池输出功率进行有效调节,采用最优梯度控制算法搜索最大功率点。对该系统进行了Matlab/Simulink仿真,并在硬件电路的基础上进行了试验。结果表明,该系统能较快地跟踪太阳能的最大功率,并具有较高的跟踪精度。     

基于DSP的光伏电池最大功率点跟踪技术的研究

在介绍光伏电池基本特性的基础上,分析了太阳电池的最大功率点跟踪(MPPT)原理以及其变步长扰动观察法跟踪策略,基于Boost电路在Matlab/Simulink仿真环境下,应用S函数法搭建了带有最大功率技术仿真算法的光伏矩阵仿真模型,并对此算法进行了仿真;基于TMS320F28035在已有算法基础上进行了代码开发,设计了MPPT光伏发电系统,实验结果证明,该算法能够使整个系统准确地跟踪到最大功率点。     

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计;采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计的光伏并网系统进行了仿真。仿真和实验结果表明,基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性,证明此系统在实际中是可行的。     

单相光伏并网逆变器控制技术

把光伏电池的特性与光伏并网逆变器结合起来控制光伏电池最大功率传输,提出了用光伏电池最大功率跟踪控制的最大输出电流作为逆变器控制的瞬时参考电流的方法,该瞬时交流参考电流是以光伏电池输出的直流电流作为其峰值,以电网电压的相位和频率作为瞬时交流参考电流的相位和频率,同时为了确保逆变器的稳定性和可靠性,引入了电网电压前馈和滤波器电容电流反馈控制的方法。分析了光伏系统中DC/DC、DC/AC的拓扑电路结构及其实现最大功率并网的控制策略,并利用MATLAB/Simulink对系统进行仿真,仿真结果表明所提控制策略能实时跟踪光伏系统的最大功率点,系统能稳定可靠地向电网传输电能。     

基于改进扰动法的光伏电池最大功率点跟踪研究

文章介绍了光伏电池在工程应用中常用的数学模型与电路模型,应用光伏电池工程参数,结合MatlabEmbebedfunction．通过Matlab／Simulink软件建立仿真模型。在常用扰动观察法的基础上对其进行改进,并进行仿真研究．对比改进前后两算法最大功率点跟踪曲线,证明了改进后的算法能够有效地减少最大功率点跟踪的振荡现象,并且减少其跟踪时间和扰动次数,能更好地发挥光伏电池的性能。     

一种带储能的光伏发电DC/DC变换器控制方法

针对具有储能的光伏发电DC/DC变换器系统,探讨了DC/DC变换器的控制,根据电池和负载的状态,合理地实现光伏发电功率的控制。针对光伏发电DC/DC的应用场合,分析了独立光伏发电系统的功率流动情况,并提出了限定功率点跟踪(LPPT)的控制方法,分析了LPPT在静态及动态条件下的工作过程。同时,将LPPT和最大功率点跟踪(MPPT)算法相结合,从而灵活控制光伏电池的输出功率,适用电池的储能状态,满足负载需求。控制方案在实验模型上进行了初步验证。     

光伏电池和MPPT控制器的仿真模型

分析了光伏电池的工程用数学模型,并在MATLAB环境下建立了光伏电池的仿真模型。设计了最大功率点跟踪控制器的仿真模型,用来实现光伏电池的最大功率输出。该控制器使用导纳增量法实现最大功率点跟踪。在MATLAB/SIMULINK环境下搭建光伏发电系统的仿真模型进行了仿真。仿真结果表明,搭建的仿真模型能够准确地反映不同自然条件下光伏发电系统的特性与功能,可以用于光伏发电系统的仿真研究。     

基于坐标变换的单相光伏并网控制策略的研究

一种单相两级式光伏并网发电控制系统的仿真研究。根据硅型光伏电池的特性,研究设计了光伏电池的仿真模型,该模型可以模拟任意日照和温度下光伏电池的输出特性。在最大功率点跟踪的算法方面,基于传统电导增量法的进行改进,提出了一种变步长的跟踪算法。逆变环节采用全桥逆变电路,根据瞬时无功理论,虚拟出一个与单相交流电流分量正交的交流量,基于旋转坐标变换并利用PI调节控制来实现逆变电流的无静差并网控制,同时实现了有功、无功功率的解耦控制。详细分析了所提出的系统的工作原理和控制策略,采用Matlab/Simulink对系统进行了仿真验证,仿真结果表明该系统能实现光伏阵列最大功率点的快速、准确跟踪,逆变输出电流控制精度高、谐波含量低,能实现单位功率因数并网发电。     

基于PSIM的新型扰动观察法的MPPT仿真研究

通过分析光伏电池的物理特性,建立较为准确的数学模型,然后在PSIM仿真软件中建立能够反应外界温度和光照强度变化的光伏电池PSIM仿真模型,在此基础上建立可进行最大功率点跟踪（MPPT）算法的仿真模型。对原有的扰动观察法进行仿真分析,并在其基础上设计出一种新的三点比较式变步长扰动观察算法。将新旧两种算法在不同的环境下进行仿真比较,仿真结果表明,该方法能够更为迅速、精确地进行最大功率点跟踪,可以进一步提高光伏电池的利用率。     

基于旋转电容的直流电网软开关DC-DC变换器设计

作为连接不同电压等级直流母线的关键设备之一,DC-DC变换器转换效率的提高对于建立直流电网有重要意义。为了降低大功率软开关DC-DC变换器的体积和质量,基于旋转电容构造了一种能够实现功率器件零电流关断的非隔离型双向DC/DC变换器。介绍了变换器的电路拓扑结构;分析了不同模式下的稳态工作过程;设计了器件的具体参数及控制方案并研究了变换器的损耗特性;最后,在Matlab/Simulink中搭载仿真模型,验证了设计方案和控制策略的正确性。结果表明,所设计的变换器能够实现开关管和二极管的零电流关断,具有较高的转换效率。     

单级并联式高功率因数直流不间断电源

提出了一类单级并联式高功率因数直流不间断电源(uninterruptible power supply, UPS)电路结构与拓扑族。它是由二极管整流桥与具有功率因数校正、不间断供电、快速输出电压调节等功能的并联式变换器构成。也可以看成是由主直流变换器、辅助直流变换器和充电器3个模块构成。以Buck-Boost式拓扑为例,深入分析研究了这类变换器的工作模式、稳态原理特性、控制策略,给出了关键电路参数设计准则。理论分析与试验结果表明,这类变换器具有单级功率变换、对负载真正的在线不间断供电、网侧功率因数高、蓄电池与电网高频电气隔离、输出电压调节速度快、不需故障检测及模式转换电路、体积重量小、成本低等优点。     

低压直流母线AC-DC电力电子变压器及其短路故障穿越方法

传统的基于半桥型模块化多电平电力电子变压器使用大量的开关器件和无源元件,限制了其功率密度和效率的提高。提出了一种组合全桥型模块化多电平换流器(MMC)和输入侧间接串联型输入串联输出并联DC-DC变换器的电力电子变压器拓扑,MMC输出等级较低的中压直流母线,可减少隔离级DC-DC模块数量,且可以实现故障时的自阻断功能。通过改变DC-DC变换器模块输入侧的串联连接方式,可有效避免中压直流端口短路时导致DC-DC变换器输入侧电容短路问题。该电力电子变压器拓扑同时具备中压和低压直流端口,且可以有效降低开关器件、无源元件、高频变压器以及DC-DC变换器模块数量,提高电力电子变压器的功率密度、效率和故障穿越能力。最后基于MATLAB/Simulink,搭建了该电力电子变压器的仿真模型,仿真结果验证了该拓扑的可行性。     

Learning feedback controller design of switching converters via MATLAB/SIMULINK

The application of MATLAB/SIMULINK is developed for simulation and learning feedback controller design of DC-DC switching converters. With the help of its intuitive graphical user interface and some basic circuit theories, the corresponding SIMULINK models of the switching converter circuits can be easily constructed. Students can then use these models to learn and evaluate the closed-loop behavior of the entire system in the MATLAB/SIMULINK environment, after feedback controllers are devised by any classical or modern control theory. The accuracy of this approach is also verified by comparing the simulation results with the responses obtained from a buck-type DC-DC switching converter circuit and existing experimental results.     

可升压自然软开关变流器

该文提出一种能应用于DC-AC、AC-DC-AC、AC-DC、和DC-DC电能变换的新型电能变化策略。采用该策略的变流器与对应的传统硬开关变流器相比，在直流储能环节的回路中增加一个辅助开关，通过适当的控制可实现：DC电压提升；辅助开关零电压零电流工作；传统变流器更多开关工作在零电压零电流状态。该文通过对一个新型两电平DC-AC三相逆变器的分析来详细阐述此类变流器的基本工作机理，并通过实验加以验证。     

基于MATLAB/Simulink的仿真平台在分析开关电路中的应用

讨论MATLAB/Simulink环境下PWM直流变换器的状态空间计算问题，构建了对硬开关、软开关电路都适用的开关系统仿真平台。直接采用状态方程并借助于Simulink提供的紧凑结构，所建平台具有稳定、高效等优点。对硬开关、软开关电路的算例证实了本文所建仿真平台可行、有效。     

双环控制型推挽正激DC-DC变换器的小信号建模

本文应用平均线性化的方法对电压电流双环控制的推挽正激EC-EC变换器建立了小信号模型，在此模型的基础上利用MATLAB仿真设计了600W推挽正激变换器控制参数，并用SABER仿真软件进行了验证。     

基于扩展状态平均法的隔离型多端口移相全桥双向直流变换器建模研究

建立了一种用于混合储能系统的隔离型多端口双向直流变换器的数学模型。通过星-网变换建立了移相控制下直流变换器多端口网型等效电路,通过扩展状态平均法建立了N端口变换器在电感电流连续时的状态平均模型和小信号模型,并分析了各端口之间传输的功率。仿真比较了不同端口数下变换器的模型输出和拓扑输出,并以三端口变换器为例,分析了移相比扰动下的模型和拓扑电路的动态响应。结果表明,提出的多端口直流变换器的数学模型能够准确反映移相控制下多端口变换器的稳态性能和动态性能,且对于不同端口数量的直流变换器具有普遍适用性。     

基于多线圈变压器的DC-DC变换器闭环控制策略

级联式DC-DC变换器因具备高耐压能力的优势,被广泛应用于高压直流输电。在级联式变换器中,将多个模块中的独立变压器整合为一个共享磁芯回路的多线圈变压器,可自动均衡模块电容电压,降低系统复杂程度。针对基于多线圈的级联式DC-DC变换器提出了一种闭环控制策略,为设计移相闭环控制器,采用周期平均法及小信号动态分析法对系统进行建模,引入校正环节改善了系统的稳态和暂态性能,实现了级联式DC-DC变换器输出电压的稳定控制。最后,在Matlab/Simulink环境中搭建了系统仿真模型,验证了所提级联式DC-DC变换器闭环控制方法的可行性。     

多路输出DC-DC电路设计

为了将单一输入电压变换为多路稳压输出,设计了基于LTC1624和AMS1117的DC-DC变换电路,该电路能够将铅酸蓄电池12V输入电压经过DC-DC变换后得到5V、3.3V和1.8V三路输出电压,经测试,设计的DC-DC电路输出电压稳定可靠.该电路应用于某温度测试系统的不同模块供电,电路性能满足系统要求.