基于DC/DC变换的光伏系统最大功率跟踪系统仿真

光伏电池的输出功率受外界环境的影响,具有非线性特征,其最大值只存在于某一特定点.为了提高系统效率,有必要通过最大功率跟踪(MPPT)的控制方法来实现对其输出功率进行跟踪控制.在分析传统的干扰观察法的工作原理后,提出了自适应占空比观察法,克服了传统定步长跟踪算法的缺点.在光伏电池的输出伏安特性和数学模型基础上,通过Mat...     

Heuristic optimization of state-of-charge feedback controller parameters for output power dispatch of hybrid photovoltaic/battery energy storage system

Output power fluctuation of photovoltaic (PV) sources is a problem of practical significance to utilities. To mitigate its impacts, particularly on a weak electricity network, a battery energy storage (BES) system can be used to smooth out and dispatch the output to the utility grid on an hourly basis. This paper presents an optimal control strategy of BES state-of-charge feedback (SOC-FB) control scheme used for output power dispatch of PV farm. The SOC-FB control parameters are optimized by using heuristic optimization techniques such as genetic algorithm (GA), gravitational search algorithm (GSA), and particle swarm optimization (PSO) in Matlab. In addition, an improved BES model is developed in PSCAD/EMTDC software package, in which GA is used to evaluate the optimal parameters. The studied multi-objective optimization problem also considers the evaluation of the optimal size of the BES. The performance of the proposed optimal SOC-FB control scheme is validated by comparing the results obtained from Matlab and PSCAD/EMTDC and with results from previous works. Finally, the best set of parameters are used to further validate the proposed method by using data obtained from the actual output of a grid-connected PV system.     

光伏产业化跟踪系统与驱动方案的比较分析

太阳光线与光伏电板垂直时,光伏电板发电效率最高.设计光伏跟踪系统,能有效提高光伏电板发电效率.本文对现有的光伏跟踪系统进行对比研究,从经济性角度分析现有光伏跟踪系统可行性,为先伏产业化中跟踪系统选择提供参考.     

基于固定电压法和功率前馈电导增量法MPPT的研究

在光伏发电系统中,光伏电池的最大输出功率受温度和光照条件的影响,采用最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking,简称MPPT）的方法可以使光伏电池持续输出最大功率。通过对光伏电池模块各种最大功率跟踪方法的分析讨论,提出了一种改进的MPPT方法一一固定电压法结合功率前馈电导增量法,并基于Buck电路用matlab对光伏系统进行了分析与仿真,其结果表明,与常规CVT法,电导增量法相比,该方法能够有效提高最大功率点的追踪精度。     

基于模糊控制的光伏阵列MPPT仿真

研究了光伏阵列的非线性功率输出特性,建立了基于Matlab simulink/Power system的光伏阵列仿真模型,对基于模糊控制采用扰动观察法进行光伏发电最大功率点跟踪进行了仿真.     

旋转曲面光伏发电聚光器优化设计

自动跟踪太阳聚光光伏发电系统的研究,已经成为太阳能光电利用技术的研究热点之一。介绍了一种旋转曲面光伏发电聚光器,聚光器反射圆筒的内壁形状采用一条曲线作母线,绕中心轴线旋转得到的旋转曲面,通过计算机编程对旋转母线进行优化设计,确保入射太阳光经过该旋转曲面反射后,可均匀照射到聚光器底部的圆形电池板上。     

模糊控制在光伏MPPT控制中的应用

光伏电池输出功率如果不加以控制,将不会以最大功率输出,这样会造成能源的浪费和成本的相对提高。因此,本文以BOOST电路为基础,建立了光伏发电系统直流侧仿真模型,通过采取模糊控制策略,实现了最大功率点跟踪控制.     

光伏电池最大功率点的分析与研究

通过对光伏电池的数学模型和电流电压曲线的分析,提出了光伏电池最大功率线的跟踪方法。采用与光伏电池性能相同的光伏传感器,控制逆变器工作电流的大小,当光强或工作温度发生变化时,对跟踪系统都无影响,从而实现最大功率点的可靠跟踪。该方法不需复杂的分析与控制,原理较简单,具有一定的市场前景。     

光伏发电MPPT控制方法研究综述

为了改善太阳能电池的转换效率,需要对其输出的最大功率实施跟踪。基于太阳能电池的模型及其输出特性,将常见光伏发电系统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）控制方法进行分类,并对各类控制方法进行了其特点比较,指出了MPPT控制方法今后的发展方向。     

基于数模混合控制的快速光伏模拟器

针对目前光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)算法扰动频率越来越高的问题,设计了一种基于数模混合控制的快速光伏模拟器。模拟器的数字部分采用数字信号处理器(DSP)实现,所提出的算法首先使用四段折线法拟合光伏电池的伏安特性曲线,线性化的拟合结果可简化运算过程;接着采样输出电压、电流,计算出了负载阻抗;最后利用负载阻抗定位法,只用一个运算周期确定光伏模拟器的静态工作点。模拟部分主功率电路为同步BUCK,控制算法采用峰值电流控制以提高电路的响应速度,且其输出电压和电流可跟踪数字部分输出的具有光伏特性的参考值。建立模型分析模拟器的响应时间为0.22 ms,满足光伏变流器的MPPT算法要求。仿真和实验结果表明,理论分析准确,所设计的光伏模拟器具有实用性。     

永磁同步风力发电系统最大功率追踪新方法

风力发电系统的输出功率随着风速变化而变化,引起输出功率的波动。因此提出一种采用永磁同步电机作为发电机实现最大功率输出的永磁同步风力发电控制系统。建立了风力机模型、最大功率追踪算法模型,采用二分法和停止机制算法,使风机按最大功率点跟踪方式运行,通过二分法实现变步长,并加入停止机制降低转速振荡,防止在最大功率点的波动。介绍了传统爬山法和改进的爬山法,通过对比仿真研究,表明新方法可以有效提高最大功率追踪效率,并减少系统在最大功率点的波动。     

在轨飞轮故障诊断混合框架设计

为提升飞轮的可靠性,本文对飞轮故障诊断技术进行了研究。通过对基于数学解析模型与基于智能计算的故障诊断方法的对比研究,提出了一种基于神经网络的混合故障诊断方法。该方法首先使用数学解析模型与原系统输出的差值作为一级残差;而后利用该一级残差以及系统可测状态对神经网络进行训练;然后使用混合模型输出的二级残差对系统故障进行检测;最后以飞轮注入母线电压以及电枢电流故障对该方法进行验证:在存在母线电压故障工况下混合模型避免了解析模型电流估计的发散问题,与单神经网络模型相比最大跟踪误差降低了44%。在存在电流故障时,不同的转速工况下与两种单模型相比混合模型的最大跟踪误差降低了90%,跟踪方差减小了10倍以上。混合方法可以有效解决由于解析模型存在建模误差引起的故障诊断不够准确的问题以及由于缺乏训练数据所引起的单神经网络模型不能适应新工况的故障诊断问题。     

基于非对称论域模糊控制的光伏阵列最大功率点跟踪研究

最大功率点跟踪(MPPT)是提高光伏发电系统效率的关键技术.在分析光伏阵列非线性输出特性的基础上,对基于非对称论域模糊控制实现光伏阵列MPPT进行探讨;建立了采用非对称论域模糊控制算法调节Boost电路占空比实现光伏阵列MPPT的仿真模型,在照度、温度阶跃变化下的仿真结果,验证了非对称论域模糊控制算法的有效性.     

直驱型风力发电系统中永磁同步发电机的控制技术研究

研究了风力发电最大功率点追踪原理，建立了永磁同步发电机的数学模型，在此基础上，设计了一种适用于直驱型风力发电系统的永磁同步发电机的控制技术。控制系统采用零d轴电流分量控制策略，并采用电流滞环跟踪技术控制定子电流，实现速度闭环控制。在Matlab／Simulink平台上建立了系统仿真模型，实验结果证明系统能够变速运行实现最大功率点追踪。系统结构简单，响应快，输出电流近似正弦，谐波含量小。     

变速恒频双馈风力发电最大功率跟踪控制

为了充分有效地利用风能,发出较高的电能质量,在分析了风力机最大风能捕获机理和双馈电机数学模型基础上,提出了一种基于定子电压定向下变速恒频双馈发电机最大功率跟踪矢量控制策略。为了说明控制策略的有效性,在风速阶跃变化下,利用Simulink建立了双馈发电系统仿真模型及定子电压定向矢量控制模型。仿真结果表明,该控制策略能够快速准确控制风力发电系统进行最大功率跟踪及变速恒频控制。     

Implementation of fuzzy-sliding mode based control of a grid connected photovoltaic system

The present work describes an optimal operation of a small scale photovoltaic system connected to a micro-grid, based on both sliding mode and fuzzy logic control. Real time implementation is done through a dSPACE 1104 single board, controlling a boost chopper on the PV array side and a voltage source inverter (VSI) on the grid side. The sliding mode controller tracks permanently the maximum power of the PV array regardless of atmospheric condition variations, while The fuzzy logic controller (FLC) regulates the DC-link voltage, and ensures via current control of the VSI a quasi-total transit of the extracted PV power to the grid under a unity power factor operation. Simulation results, carried out via Matlab–Simulink package were approved through experiment, showing the effectiveness of the proposed control techniques.     

Simulation and experimental design of a new advanced variable step size Incremental Conductance MPPT algorithm for PV systems

Improvement of the efficiency of photovoltaic system based on new maximum power point tracking (MPPT) algorithms is the most promising solution due to its low cost and its easy implementation without equipment updating. Many MPPT methods with fixed step size have been developed. However, when atmospheric conditions change rapidly , the performance of conventional algorithms is reduced. In this paper, a new variable step size Incremental Conductance IC MPPT algorithm has been proposed. Modeling and simulation of different operational conditions of conventional Incremental Conductance IC and proposed methods are presented. The proposed method was developed and tested successfully on a photovoltaic system based on Flyback converter and control circuit using dsPIC30F4011. Both, simulation and experimental design are provided in several aspects. A comparative study between the proposed variable step size and fixed step size IC MPPT method under similar operating conditions is presented. The obtained results demonstrate the efficiency of the proposed MPPT algorithm in terms of speed in MPP tracking and accuracy.     

基于直流母线电压控制的大功率光伏逆变器的低电压穿越的实现

基于对光伏逆变器直流母线电压的扰动,调节并网电流的给定值,实现对光伏阵列输入的最大功率跟踪。通过对母线电压的参考值的控制,调节逆变器功率变化的速度,满足低电压穿越标准对功率恢复速度的要求,同时引入对单相电压的虚拟三相构建法,快速获取每一相电压的瞬时幅值,实现对电网电压不平衡跌落的准确响应。实验结果验证了控制策略的有效性。     

基于DSP的光伏并网发电系统的设计

介绍了太阳能光伏并网发电系统的组成,阐述了对最大功率点进行跟踪的控制方法,对系统的主电路和基于DSP芯片TMS320F2812的控制电路进行了详细的分析。最后,采取模拟实验对系统进行了验证。     

太阳能电动车最大功率点模糊控制器设计

太阳能电动车所处环境的多变性导致了太阳能电池板的输出特性也在不断变化,光伏发电系统中采用的最大功率点跟踪控制很难在多变环境下快速、准确、高效地进行最大功率点跟踪.采用模糊控制进行太阳能电动车最大功率点的跟踪,根据太阳能电动车能量控制系统的要求,为提高系统的稳态性和鲁棒性设计了适合于太阳能电动车的带修正因子自调整MPPT模糊控制器,并设计了基于DSP的模糊控制器的硬件电路和应用控制程序.