光伏电池单元最大功率点跟踪的直接检测法

最大功率点跟踪是提高光伏发电系统使用效率的有效途径之一,常用的跟踪方法都是根据电池输出的电压和电流值来寻求最大功率点的.文章提出了一种通过检测温度及光强的直接检测法,用求极值的方法直接得出光伏电池最大输出功率点及相应负载与温度和光照强度之间的数值关系,并与一组硅电池片参数进行了比较,其结果表明了该方法的可行性.     

基于数据手册的光伏电池特性及参数实用估算方法

利用光伏电池数据手册提供的标准测试条件下的开路电压、短路电流、最大功率点电压和最大功率点电流,得到光伏电池的详细模型参数;提出一种光伏电池模型的等效并联电阻和串联电阻的估算新方法。利用数据手册中的光伏电池短路电流和开路电压温度系数,得到了任意光强和任意温度下的光伏电池模型。为降低求解隐函数模型方程的复杂性,采用近似方法求解隐函数超越方程,得到了光伏电池模型显函数表达式。通过与两种光伏电池在不同光强和温度下的测试数据及同类模型的比较,验证了所提出的模型及参数估算方法的正确性、有效性,具有较高的精度。     

自适应BP神经网络在光伏MPPT中的应用

根据光伏电池的内部结构和输出伏安特性建立Matlab仿真模型。比较了扰动观察法(P&O)、电导增量法、恒定电压法、开路电压法和寄生电容法等几种光伏系统最大功率跟踪(MPPT)算法。由于这些算法存在在最大功率点附近扰动较大、且受环境影响、鲁棒性较差等问题,提出一种基于神经网络的MPPT算法。将温度和光强作为输入变量,通过神经网络识别后可得到最大功率点。仿真表明所提出的方法具有良好的适应性,显著提高了光伏系统的转换效率。     

基于实测数据的光伏阵列参数辨识与输出功率预测

基于光伏电池的I-U方程、基本电路理论和最大功率跟踪的输出特性,提出了运用参数辨识方法及光伏阵列的输入、输出数据,辨识光伏阵列光生电流、反向饱和电流、二极管理想因子、电池串联内阻4个待定系数,确定光伏阵列的I-U方程,再用求解得到的I-U方程来预测光伏电站的输出功率。通过算例和实测数据仿真比较,验证了所提出方法的可行性和准确性。     

基于Cuk变换器风光联合发电分时MPPT系统研究

针对风光联合发电系统,文章提出了一种基于Cuk变换器电路的分时进行光伏电池和永磁风机最大输出功率跟踪的新控制方法。采用模糊控制算法对光伏电池和永磁风机最大输出功率跟踪进行了变步长确定。试验测试表明:对光伏电池和永磁风机的最大输出功率跟踪进行分时控制方案可行。采用模糊规则库确定步长效果良好,并且整体系统具有良好的经济实用性。     

基于变结构模糊控制的MPPT控制策略

为了充分提高光伏发电系统的效率,针对光伏电池成本高、转化效率低的问题,基于电导增量法和模糊控制技术,提出了一种最大功率点跟踪方法。该方法采用了非对称的输出隶属度函数和具有PID功能的变结构模糊控制,能快速响应外界环境变化,准确跟踪到光伏电池的最大功率点,且有效地减小了最大功率点处的输出波动。     

基于电压采样的MPPT控制研究

针对目前光伏系统最大功率点跟踪方法普遍须要同时采集光伏电池输出电压信号和输出电流信号这一情况,文章提出了一种只须要检测光伏电池输出电压的控制方法,该方法采用占空比扰动法的工作模式,去掉了电流采样电路,简化了系统结构,并在saber环境下进行了仿真试验。最后通过对仿真结果的分析,证明了提出的光伏系统最大功率点跟踪方法的可行性和准确性。     

模型预测控制结合黄金分割点法的MPPT控制

最大功率点跟踪是目前光伏发电技术的研究重点,针对传统最大功率点跟踪算法的不足,提出了一种模型预测控制结合黄金分割点法的最大功率点跟踪方法。首先利用黄金分割点算法得到最大功率的参考值,并结合模型预测控制预测出由输出功率构成的最优化性能指标函数,然后通过控制Boost变换器的开关管占空比,快速准确地跟踪光伏电池的最大功率点,最后运用MATLAB/Simulink仿真软件搭建光伏发电系统的最大功率点跟踪仿真模型,并利用仿真结果来验证模型预测控制结合黄金分割点法最大功率点跟踪方法的可行性。     

跟随样品太阳电池的光伏阵列模拟器

跟随样品太阳电池的光伏阵列模拟器，用可控的白炽灯模拟太阳光强的变化，样品电池的输出电压和电流随模拟光强而变化，经放大后驱动功率器件，使其输出跟随样品太阳电池的电压和电流，以代替实际光伏阵列进行光伏系统的各项性能测试。     

基于改进扰动观察法的光伏电池最大功率跟踪

有效地提高光伏电池的利用率对光伏系统至关重要,为此建立了具有通用性的光伏电池工程实用模型及相应的Boost转换电路,采用改进的扰动观察法控制Boost电路占空比实现光伏电池最大功率跟踪(MPPT),阐述了其实现策略并进行仿真验证。结果表明,外界温度、光照变化条件下该方法可精确跟踪光伏电池的最大功率点,实现光伏电池的高效转换。     

A novel maximum power point tracking in partially shaded PV systems using a hybrid method

To exploit photovoltaic systems, a major point that merits attention is to find maximum output power for the efficiency increase. The output power of solar cells depends on the ambient temperature and intensity of solar radiation. The cloud phenomenon creates a partially shaded on solar arrays; in this condition, the power–voltage curve of a solar array has several local maximum points. When there is uniform radiation, conventional methods of maximum power point tracking (MPPT) can be used. However, these methods are not efficient in partially shaded, due to the existence of several Maximum Power Points (MPPs) in the power-voltage characteristic. In this paper, a novel method for MPP tracking under the partially shaded is proposed, which is a combination of observational tracking and constant–voltage methods. When there is uniform radiation, the tracking operation is observed and tracked by a fuzzy logic–based approach. The proposed method is based on the existence of a relationship between radiation intensity and MPP voltage. In the existence of this relationship, the MPP voltage can be calculated by measuring the intensity of radiation at any moment. In addition, partially shaded works using the constant-voltage method. To verify the simulation results, laboratory implementation was performed. The results show that with considering the MPPs, the output power increases about 10% while the partially shaded is applied.     

基于改进电导增量法的光伏最大功率点跟踪策略研究

以太阳电池的物理数学模型为研究对象,通过对太阳电池输出特性的分析,提出一种基于电导增量法的无级电压扰动叠加自适应的最大功率点跟踪（MPPT）简洁控制方法,在PSIM仿真环境下,与常规的固定步长电导增量法进行对比分析。仿真研究及实验结果表明,该方法在太阳光照强度或负载突变及稳态时均能快速有效实现最大功率跟踪控制,为光伏发电MPPT控制的设计应用提供了参考。     

带修正函数的模糊控制在光伏发电MPPT中的应用

由于太阳能电池转换效率较低,因此要及时、精准地跟踪光伏电池的最大功率输出。文章针对光伏电池的非线性特性,在电导增量法和模糊控制技术的基础上引入了修正函数进行最大功率跟踪。利用Matlab仿真分析,比较了常规模糊控制法和所设计的模糊控制法的性能。仿真结果表明,采用带修正函数的模糊控制,在外部环境变化时,能快速准确地跟踪最大功率输出,输出功率波动小,具有较好的鲁棒性。     

ΔD法实现光伏系统最大功率点跟踪

在光伏系统中,光照强度、环境温度和负载变化等将会影响光伏系统的功率输出,因此光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)是光伏系统研究的一个重要环节。文章在对比当前几种MPPT算法的基础上,通过改进扰动观察法得到了一种改变变换器开关频率占空比(D)来获得光伏系统最大输出功率的方案。利用MATLAB对光伏系统进行了不同工作条件下的仿真,证明其是可行的。同时,在一个实际光伏应用系统中进行占空比微增(ΔD)法最大功率点跟踪的应用试验。     

Effect of non-uniform illumination on performance of solar thermoelectric generators

Solar thermoelectric generators (STEGs) are heat engines which can generate electricity from concentrated sunlight. The non-uniform illumination caused by the optical concentrator may affect the performance of solar thermoelectric generators. In this paper, a three-dimensional finite element model of solar thermoelectric generators is established. The two-dimensional Gaussian distribution is employed to modify the illumination profiles incident on the thermoelectric generator. Six non-uniformities of solar illumination are investigated while keeping the total energy constant. The influences of non-uniform illumination on the temperature distribution, the voltage distribution, and the maximum output power are respectively discussed. Three thermoelectric generators with 32, 18 and 8 pairs of thermocouples are compared to investigate their capability under non-uniform solar radiation. The result shows that the non-uniformity of the solar illumination has a great effect on the temperature distribution and the voltage distribution. Central thermoelectric legs can achieve a larger temperature difference and generate a larger voltage than peripheral ones. The non-uniform solar illumination will weaken the capability of the TE generator, and the maximum output power decrease by 1.4% among the range of non-uniformity studied in this paper. Reducing the number of the thermoelectric legs for non-uniform solar illumination can greatly increase the performance of the thermoelectric generator.     

光伏并网发电系统最大功率追踪算法的稳定性研究

随着光伏发电技术及光伏产业的发展,太阳电池阵列如何在同样日照、温度的条件下输出尽可能多的电能成为人们的研究重点。然而,根据太阳电池的工作原理,当光照强度,温度等自然条件改变时,太阳电池的输出特性将随之改变,输出功率及最大工作点亦相应改变。分析了几种常见的最大功率跟踪方法（Maximum Power Point Tracking,简称MPPT）,针对扰动观测法中的误判现象进行分析,并加以改进,使系统更加平稳地输出有功功率,实现了对最大功率点的稳定追踪。     

光伏发电系统功率预测方法研究综述

光伏发电大规模并网给电网的稳定运行带来巨大挑战,提高光伏发电功率预测水平对光伏能源并网安全具有重要意义。光伏发电系统功率输出具有明显的非线性、间接波动性和不确定性特点,须采用数学模型结合多尺度预测方法实现较高预测精度。针对多元线性回归算法、马尔科夫链预测、神经网络算法、支持向量机和组合预测等光伏系统输出功率的直接预测方法,及基于光伏电站精确建模的光伏系统输出功率的间接预测法,从基本思想、技术路线、适用条件和应用效果的角度进行分析与总结。当前功率预测方法主要有基于统计学的某种学习方法和组合预测方法,数据处理加工是关键因素。预测数据可用性的评估标准和预测方法的工程应用是未来研究工作的重点。     

冷却剂流量对聚光型太阳能光伏系统效率的影响

针对聚光型太阳能光伏电池工作中温度升高会导致发电效率降低的问题,在太阳能模组上铺设有机工质循环管路对光伏电池进行冷却,通过冷凝器对管内有机工质吸收的热量进行收集利用,构建聚光型太阳能光伏/光热综合利用系统。建立传热模型,计算不同日照强度下模组的输出效率并与实验数据进行对比。实验结果表明:发电效率随日照强度的增加先增加后减小;对光伏电池进行冷却可提升系统输出效率;太阳能光伏发电及散热量利用效率合计可达60%。     

阴影遮蔽条件下光伏发电效率的增大方法

受阴影遮蔽影响,光伏阵列输出功率下降,功率曲线呈现多峰值,使传统的最大功率点(MPPT)算法失效陷入局部极值点。基于光伏电池的等效电路模型,在正常和有阴影遮蔽情况下对光伏组件串并联输出特性进行仿真,分析功率曲线上局部极值点的产生原因及变化规律。针对阴影遮蔽对光伏发电效率的影响,提出建立微型光伏发电系统,采用光伏组件间解耦的方法,跟踪每个光伏组件的最大功率点,使光伏发电效率达到最优。试验结果验证了该方法的可行性,为今后光伏电站的建设提供了指导。     

光伏阵列变阵调整输出算法的研究

针对多子系统的光伏发电大系统,提出了光伏阵列变阵思想,并给出了光伏变阵调整输出算法及控制器的设计。当光照强度较好时,各子系统独立的正常工作。随着光照强度降低,变阵控制器根据系统所需求的负载要求,改变大系统的结构,对各子系统进行系统重组。重组后系统将部分子系统的能量资源补充给其他子系统,使部分子系统的能量满足负载的要求,进而延长了发电系统的工作时间。通过一个仿真例子说明了给出方法的有效性及可行性。