基于Boost变换器的D-PMSG风力发电系统MPPT控制

为了提高直驱永磁风力发电系统的最大功率点跟踪控制性能，通过对Boost占空比变化与风力机输出特性的关系分析，提出一种基于模糊梯度步长爬山搜索法，将风力机输出转速变化量和风力机输出功率变化量作为模糊控制器的输入量，Boost变换器的占空比作为模糊控制器的输出量，实现风力机最大功率点跟踪控制。建立了系统仿真模型并进行仿真验证，结果表明，模糊梯度步长爬山搜索法能实现直驱永磁风力发电系统的最大功率点跟踪控制，控制效果优于传统变步长爬山搜索算法。     

基于Boost变换器的变速风力机MPPT系统的研究

该文针对风力发电系统提出了一种新的MPPT策略——基于Boost变换器来实现直驱式永磁同步风力发电系统(PMSG)的最大功率跟踪。文中详细分析了风力机功率曲线与Boost变换器占空比之间的关系,提出了占空比控制的MPPT控制方法。理论分析及其仿真结果表明该方法的正确性与有效性。     

光伏电池输出电流控制最大功率点跟踪策略

最大功率点跟踪控制器在光伏系统中起着重要的作用,该控制器可以使太阳电池阵列在一定的外部环境中输出最大的功率,使光伏系统拥有较高的效率。通过Boost变换器实现系统的最大功率点跟踪,应用基于光伏电池输出电流的控制,调整占空比,从而使太阳电池阵列输出功率最大,其优点是结构简单,控制方便,成本低,效率高,传感器精度要求不高。     

一种基于混杂系统的Boost变换器切换控制算法

Boost变换器既有开关动作上的离散性,又有连续子系统,是典型的混杂动态系统。根据混杂切换理论建立Boost功率变换器的混杂模型,分别讨论变换器在CCM和DCM两种工作模式下的切换控制策略。在固定的系统工作频率下,通过检测电感纹波电流与理论值相比较来控制功率开关器件导通或关断,由此得到所需的占空比信号,从而实现Boost功率变换器的混杂切换的控制。根据电容电荷平衡原理,对负载电流进行估算,减少电路中被检测量,简化控制器的设计并提高了效率。最后,在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验,验证了所提控制算法的有效性。     

基于改进扰动观察法的光伏阵列MPPT研究

针对常规扰动观察(P&O)法由于环境快速变化带来的失效性问题,提出一种基于改进P&O法的最大功率点跟踪(MPPT)算法。采用一种压阻可变的方法模拟光伏阵列的输出特性。改进P&O法通过控制Boost变换器的占空比改变变换器的输入电压,从而实现MPPT。以DSP芯片TMS320LF2407A为控制电路主处理器,以Boost变换器为主拓扑电路,搭建了模拟光伏阵列MPPT实验系统。实验结果表明,该改进算法能有效地跟踪光伏阵列最大功率点(MPP)。     

基于滑模控制的光伏发电MPPT控制

为了快速进行最大功率点跟踪控制,提高太阳电池输出效率,将滑模控制应用在光伏系统最大功率点跟踪控制中,设计了基于光伏MPPT控制的滑模控制器。搭建太阳电池组件模型及Boost变换器和滑模MPPT控制模型,并在MATLAB仿真环境下进行了仿真,结果表明采用滑模MPPT控制可以快速地实现光伏系统的最大功率点跟踪控制,缩短系统调整时间,减小超调量与稳态误差。     

小型直驱式永磁同步发电机最大功率跟踪研究

根据最大功率点跟踪的基本原理及常用风力发电控制系统的特点,详细分析了风机功率曲线与Boost变换器占空比之间的关系,指出了固定步长扰动占空比法追踪最大功率时的缺点,提出一种梯度式变步长扰动占空比法。在Matlab环境下,建立了基于Boost变换器的离网小型永磁直驱式风力发电模型。仿真结果表明,梯度式占空比扰动法能够快速有效地追踪到最大功率,且具有很好的动态特性和稳态特性。     

基于模糊参数自校正PID方法的光伏发电系统MPPT控制

针对光照强度变化的不确定性、光伏电池阵列温度变化、负载变化和光伏电池强非线性,使光伏电池阵列的最大功率点变化的情况,提出一种采用模糊参数自校正比例、积分、微分(PID)控制实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)控制的方法。Boost变换器属于并联开关变换器,采用Boost变换器实现MPPT。模糊参数自校正PID控制方法能合理地处理好控制精度和速度的矛盾。论述了模糊参数自校正PID控制器的结构、参数确定、规则的生成、模糊决策与推理。仿真结果表明所提方法可有效消除最大工作点处的振荡现象且易于实现,提高了系统的稳定性。     

基于DSP的新型太阳能阵列最大功率点跟踪方法

通过对光伏电源系统的特性及最大功率点跟踪原理的分析,提出了一种新型的最大功率点跟踪方法。它只检测系统Buck逆变器的输出电流,再通过软件的精确算法控制Boost变换器的占空比,从而使得太阳能电池阵列的输出功率最大化。通过TMS320LF2407芯片控制的硬件电路与最大功率点跟踪方法相结合,从而实现跟踪最大功率点的要求。实验结果验证了该方案的可行性和正确性。     

限功率控制Boost多输入直流变换器型并网逆变器

该文提出并深入研究全桥Boost多输入直流变换器型并网逆变器电路拓扑、带限功率的最大功率输出能量管理控制策略和基于箝位电容的储能电感磁饱和抑制启动方案,给出高频开关过程分析、电压传输比推导和有源箝位电路设计,获得了重要结论。该拓扑是由全桥Boost型多输入直流变换器和Buck型逆变器级联构成;该能量管理控制策略是在最大功率点跟踪电压环外加入限功率环,通过减小异常情况下变换器的储能占空比来限制直流母线电压升高;该储能电感磁饱和抑制启动方案,是以2m个开关周期为一个控制周期,高频逆变电路功率开关和有源箝位开关交替工作。设计并研制成功的1k VA双输入并网逆变器样机,具有高频隔离、多输入源同时向负载供电、占空比调节范围宽、变换效率高、新能源利用充分、可靠性高等优点。     

基于模糊理论的光伏发电最大功率点跟踪控制策略研究

介绍了光伏电池的特性,最大功率点跟踪原理和Boost变换电路,提出了一种基于模糊逻辑控制的最大功率点控制策略,即将光伏电池和Boost电路作为一个整体,通过检测负载功率的变化,来调整控制开关占空比,简化了系统。仿真结果表明,当外部环境发生变化的时候,系统能够迅速跟踪此变化,使系统始终工作在最大功率点附近,并具有较好的稳定性。     

双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器

在传统的双有源桥变换器的基础上集成两个双向Buck/Boost电路,提出了一种双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器,该变换器实现了桥臂开关管的复用,提高了功率密度。以光伏-蓄电池混合发电系统为例对该变换器拓扑进行分析,采用移相+PWM进行控制,通过控制移相角实现输入与输出端口间功率传输,通过调节占空比来匹配输入端口电压等级,以实现光伏端口的最大功率点跟踪和平衡蓄电池端口的能量传递。分析了该变换器的工作原理、稳态与软开关特性,该变换器较大程度地改善了传统移相控制下DAB在移相角较小时的软开关条件,使得在宽工作范围内能够实现所有功率开关管的软开关。最后建立300W实验样机进行方案验证。     

快速瞬态响应交错并联DCM Boost PFC变换器

分析了实现单位功率因数的四通道交错并联DCM Boost PFC变换器的变占空比控制方法,基于变占空比控制,研究了一种具有快速瞬态响应的改进型变占空比控制方法。改进型变占空比控制交错并联DCM Boost PFC变换器不仅实现了单位功率因数,还具有快速的输入和负载瞬态响应速度。MATLAB/Simulink仿真及试验结果验证了理论分析的正确性。     

Boost变换器带恒功率负载状态反馈精确线性化与最优跟踪控制技术研究

分析了Boost变换器带恒功率负载的特性，推导出系统传递函数并得到系统稳定运行条件。采用状态反馈精确线性化技术对系统进行控制。根据Boost变换器带恒功率负载的特点，将最优跟踪技术应用于精确线性化控制中，得到系统非线性控制律。用SABER软件对得到的控制律进行了仿真。仿真结果表明：精确反馈线性化结合最优跟踪可以对Boost变换器带恒功率负载系统进行有效的控制，使系统具有理想的稳态特性和动态响应，在电源及负载大范围变化时，保证系统的稳定运行，满足不同类型负载的要求，具有大信号稳定特性。     

一种改进的光伏电池最大功率点跟踪控制方法

为了能高效地利用太阳电池,需要对光伏电池进行最大功率点跟踪(MPPT),最终实现光伏电池的最大功率输出。根据增量电导法原理,提出了一种基于Boost电路占空比理论的改进的增量电导法,首先要将当前的输出功率计算出来,再将当前的输出功率P(k)与前一次存储的功率P(k-1)进行比较,从而控制Boost电路的占空比实现最大功率跟踪,能够使输出端的电压更平稳变化,以更好地跟踪太阳电池的最大功率点,提高太阳电池输出效率。     

基于功率回馈的光伏系统MPPT控制器研究

针对传统光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)技术变负载和环境条件下太阳能利用率低的缺点,根据光伏电池的动态输出特性以及闭环MPPT技术,在对MPPT控制器光伏电池组件进行理论和实验分析的基础上构建了Boost MPPT硬件电路,搭建了光伏发电系统试验台,设计了基于无损功率回馈法的MPPT控制器,进行了该控制策略与传统控制策略的传输效率对比研究,并将这种改进策略应用在光伏发电的最大功率追踪系统中。实验结果证明了该控制方法在提高变换器传输效率方面的作用及其在光伏系统应用中的优势。     

Boost PFC带恒功率负载控制方法的研究

恒功率负载在电力系统中所占的比重越来越大,而为保证带恒功率负载的Boost PFC变换器稳定运行的控制方法尤为复杂.利用输入输出线性化方法构造出一种适宜恒功率负载的控制方法,并通过研究发现Boost PFC变换器的输出电压纹波与负载成比例关系,进而提出通过测量纹波变化预测出负载功率变化,利用预测得到的负载功率代入控制方法可实现Boost PFC变换器带恒功率负载的稳定运行.PSIM数字仿真实验结果表明,该方法具有良好的动、静态特性,输入电流能精准跟踪输入电压,电流波形光滑;负载跳变时,动态响应快,输出稳定,表明该方法对负载具有良好的鲁棒性.     

滑模控制在PV扰动法最大功率跟踪中的应用

在两级式光伏并网发电系统中,前级Boost变换器实现太阳能发电系统最大功率点跟踪控制。研究了一种基于滑模控制的最大功率点跟踪策略。实验结果证明,该系统具有优良的动态和稳态性能,能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使太阳能发电系统以最大功率输出能量。     

功率解耦型无电解电容PFC电路并联补偿控制

提出了一种并联补偿控制策略,应用于功率解耦型无电解电容功率因数校正(PFC)电路,实现了去除电解电容、提高使用寿命和可靠性的目的。首先以升压型双向Buck/Boost变换器作为功率解耦电路,提出了基于固定占空比的并联补偿控制策略,并对其补偿特性进行了分析。而后在定占空比控制策略基础上提出了一种并联补偿控制策略,该控制策略相比较于传统的控制策略,结构简单、实现容易,而且响应速度快,系统调整时间短,负载电压纹波对负载功率变化不敏感,可实现无传感器的低成本功率解耦。为了进一步减小功率器件耐压,将降压型双向Buck/Boost变换器引入功率解耦方案,应用该文所提出的控制策略进行控制,同样实现了PFC电路去除电解电容的目的。最后对该文所提出的并联补偿控制策略进行仿真和实验研究,结果验证了该控制策略的有效性。     

光伏发电接入直流配电网DC-DC变换器的仿真研究

光伏发出的电压较小且不稳定,不能直接接入配电网,需要通过相应的控制装置来实现电压的升高和稳定。为此,设计了升压型DC-DC变换器,采用全控型器件绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的控制电路,将最大功率点跟踪控制器的输出作为脉冲宽度调制(pulse w idth modulation,PWM)控制器的输入,PWM控制器输出占空比不同的矩形波控制IGBT的导通时间,从而实现变换器升压和稳压的功能。仿真结果表明,所设计的DC-DC变换器实现了光伏发电的升压和稳压,验证了所提控制方法的有效性和可行性。