基于模糊PI的光伏发电双MPPT研究

针对光伏阵列非线性工作特性及传统MPPT控制中响应外界环境变化缓慢、最大功率点附近功率振荡现象明显等缺点,对其最大功率点跟踪算法进行分析,提出了一种模糊PI控制下扰动观察法(PO)和恒电压控制法(CVT)相结合的双MPPT(dual maximum power point tracking MPPT)控制方法应用于光伏发电系统。通过建立模糊PI控制下的光伏发电双MPPT系统模型,构建系统控制量及变化量变化规则,设计仿真参数。仿真实验结果表明本方法在外部环境变化时能快速准确地跟踪光伏阵列最大功率点,具有良好的动态和稳态性能。     

光伏阵列建模与仿真

基于光伏模块单指数模型,在Matlab仿真环境下,开发了光伏阵列通用仿真模型。利用该模型,模拟任意太阳辐射强度、环境温度、光伏模块参数、光伏阵列串并联方式组合下的光伏阵列I-V、P-V特性,并通过仿真验证了模型的有效性。     

短路电流法与变步长扰动观察法结合的MPPT算法研究

针对小型家用光伏系统的特点,设计了一种有效的改进型最大功率点跟踪(MPPT)控制方法。当外界环境突变时,采用改进的短路电流法进行初步跟踪,调整光伏阵列的工作点到最大功率点附近。在此基础上再使用双阶段变步长扰动观察法,使得工作点进一步调节到最大功率点,并有效减少了光伏阵列输出功率在最大功率点的振荡。对该结合方法及相关的常用MPPT算法分别仿真,结果表明,该方法可以在外界环境剧烈变化下快速、有效、准确地跟踪最大功率点,同时有效减少在光伏阵列最大功率点附近振荡所带来的能量损失,提高了光伏发电系统的效率。     

光伏建模与并网仿真

在Matlab/Simulink仿真环境下利用S函数,开发了太阳电池板的仿真模型,其通用性强,仿真速度快.该模型采用扰动计算法实现光伏阵列的最大功率跟踪(MPPT),模拟了不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V、P-V特性.并且利用该模型进行并网仿真,仿真结果表明在短时间内光照强度的变化对光伏阵列的输出特性影响比温度更为...     

基于MSP430和组态王的光伏阵列模拟器的设计

在进行现场试验时,无法在短时间内得到光伏阵列随环境变化的输出特性。为了解决这个问题,根据光伏阵列的物理模型建立了光伏阵列数学模型,并且使用Simulink软件仿真验证了模型的正确性,在此基础上,采用MSP430芯片作为主控芯片,组态王软件作为上位机软件设计了一种光伏阵列模拟器,通过输入不同的光照强度、环境温度等外部环境条件寻找工作点,控制斩波电路的输出电压,模拟不同环境条件下光伏阵列的输出特性。     

基于PSIM的光伏并网系统的仿真研究

系统仿真对于系统的设计具有指导作用,通过对光伏阵列数学模型的分析,在PSIM仿真环境下,分别建立光伏阵列模型、最大功率点跟踪(MPPT)实现模型及并网控制实现模型,并对各个模块进行仿真,仿真结果验证了系统的光伏阵列特性、MPPT实现以及安全并网实现的正确性,对于光伏系统的仿真具有一定的参考价值。     

基于遗传算法的占空比扰动法在MPPT中的应用研究

为了提高光伏电池的利用率,需对光伏电池的最大功率点进行快速准确的追踪控制。根据光伏电池的电气特性,建立了光伏阵列的数学模型。针对传统占空比扰动法的不足,提出了一种基于遗传算法的占空比扰动法,并在Matlab/simulink下进行了建模与仿真。仿真结果表明所提方法能够在外界环境变化时快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

光照强度快速变化时光伏系统稳定性分析

由于太阳能电池输出功率受光照条件影响,在多云和刮风等使光照强度瞬时有较大变化的天气环境下,光伏阵列的最大功率点会相应移动,常规最大功率跟踪算法不能分辨光伏阵列输出功率的变化是来自自身扰动还是外界光强变化的影响,因此普通最大功率跟踪算法会暂时失效。研究了快速光照强度变化时光伏阵列特性数学模型及常规最大功率跟踪方法失稳的原因,研究了在2个采样点插入1次测量来抑制光强变化对光伏系统影响的最大功率跟踪方法。理论分析及仿真结果表明,采用抑制光强影响的最大功率跟踪方法可以有效避免控制器误判,准确分辨光伏阵列由最大功率跟踪扰动产生的功率增量,从而避免光强变化时系统工作点偏离最大功率点,提高系统的稳定性和可靠性。     

基于PSCAD的光伏阵列和MPPT控制器的仿真模型

基于光伏模块直流物理模型,在PSCAD仿真环境下,开发了光伏阵列仿真模型。此外,考虑到太阳能的波动性和随机性对光伏阵列的影响,开发了最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制器仿真模型,保证光伏阵列在任何当前日照下不断获得最大功率输出。仿真结果表明,搭建的仿真模型能够准确的反映实际物理装置的特性与功能,可以用于光伏发电并网及储能方面的仿真研究。     

基于PSCAD的光伏阵列和MPPT控制器的仿真模型

基于光伏模块直流物理模型,在PSCAD仿真环境下,开发了光伏阵列仿真模型.此外,考虑到太阳能的波动性和随机性对光伏阵列的影响,开发了最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制器仿真模型,保证光伏阵列在任何当前日照下不断获得最大功率输出.仿真结果表明,搭建的仿真模型能够准确的反映实际物理装置的特性与功能,可以用于光伏发电并网及储能方面的仿真研究.     

三相光伏并网逆变器动态建型与灵敏度分析

以光伏阵列作为并网逆变器的前端输入,在二三相光伏并网逆变器平均模型的基础上,考虑逆变器稳定运行点和光伏阵列特性对逆变器动态响心的影响,详细推导系统小信号模型的数学表达式,提出控制系统的模型和策略.研究表明光伏直流电压、光伏模块的跨导、电网电压和电网阻抗等参数的变化会影响控制系统稳定性和灵敏度,从而验证小信号模型的有效性,为光伏并网逆变器的动态响应分析和控制器设计提供重要的理论依据.     

三相光伏并网逆变器的研究

介绍了单级式三相光伏系统拓扑结构.基于光伏电池数学模型,利用Matlab建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型,并将此电池模型用在三相光伏并网逆变仿真系统中.系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点跟踪.最后通过仿真和实验分析表明该控制策略正确可行.     

交互式数字光伏阵列模拟器设计

在基于太阳能光伏阵列的电力电子系统开发过程中,如果以真实的太阳能光伏阵列作为检测设备,系统的研发将受到成本、体积及环境条件等诸多因素限制。为解决这一问题,提出了一种由半桥DC/DC变换器、数字信号处理器(DSP)及LabVIEW人机交互界面组成的交互式数字光伏阵列模拟器。人机交互界面的设计实现了模拟器模拟情况的多样化和操作人员对系统控制的可视化。多项式简化拟合算法及变步长工作点快速查找算法的设计,使DSP通过PWM对半桥DC/DC变换器的控制兼顾了快速与精确这两个优点。样机实现了对输出功率1 kW以下的太阳能光伏阵列的模拟。     

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.     

光伏电池数学模型的labVIEW仿真分析

针对光伏电池数学模型需要知道一些特定参数,分析研究光伏电池有一定的困难,为此本文提出简化的工程用数学模型。使用LabVIEW搭建所建模型,并模拟光照强度和环境温度的变化对光伏电池输出特性的影响。仿真结果接近光伏组件实际工作特性,验证了建模的有效性。光照强度和温度对光伏电池输出特性影响的测试实验验证了所建模型的正确性,对于光伏阵列建模及光伏电池的研究有理论和实际意义。     

基于Matlab的光伏阵列输出特性和最大功率点跟踪控制策略的研究

针对光伏并网发电过程中存在的最大功率输出问题,研究了光伏阵列高度的非线性输出特性和最大功率点跟踪(MPPT)问题。根据光伏阵列的等效数学模型,结合Matlab分析环境中的Simulink工具,基于S函数建立光伏阵列的输出特性分析模型。通过对不同温度和光照强度条件下进行模型仿真分析,研究环境温度和光照强度对光伏阵列输出特性的影响。采用S函数对最大功率点进行建模,给出MPPT的控制策略。重点研究了扰动观察法和电导增量法最大功率跟踪特性,并对仿真结果进行对比分析。研究结果对并网控制器的研究和实践具有一定的理论指导和参考价值。     

基于KPCA-ISSA-KELM的光伏阵列故障诊断方法

为提高光伏阵列故障诊断的精度,提出一种基于核主成分分析（KPCA）和改进麻雀搜索算法（ISSA）优化核极限学习机（KELM）的光伏故障诊断方法。利用KPCA降维提取故障数据的非线性特征,减少外界条件产生的冗余数据,有效提高复杂故障识别准确率。通过融入Levy飞行和自适应权重t对麻雀搜索算法进行改进,并利用ISSA对KELM中的核参数γ和正则化系数C进行优化,建立了基于KPCA-ISSA-KELM的光伏阵列故障诊断模型。实验结果表明,经ISSA优化KELM的光伏阵列故障诊断模型与其他光伏阵列诊断模型相比,在故障诊断精度上达到97%,验证了该模型的准确性和有效性。     

一种人机交互式光伏阵列模拟器的设计

为解决真实光伏阵列给研究造成的诸多限制,提出一种人机交互"双工作模式"的数字式光伏阵列模拟器。介绍了整个模拟器系统的设计方案,通过人机交互界面实现静态和动态模拟光伏阵列任意条件下的输出特性,增加了操作的多样化和可视化。实验表明,该模拟器可以在实验室环境下较为精确地模拟任意条件下的光伏阵列输出特性,可以取代真实的光伏阵列进行实验研究。     

基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真

本文利用光伏模拟器代替传统的光伏电池,建立单级式光伏发电系统,在RT-LAB仿真平台中搭建了实时仿真模型,对系统进行了仿真研究。该实验平台克服了实物系统受光照与温度现实条件的限制,同时可以兼顾硬件环境对实验的影响,弥补了全数字仿真的不足,为实验室内进行大功率的光伏系统实验提供了一个良好的平台。