太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计

太阳能的利用有利于世界的环境保护,光伏发电作为太阳能发电的方式之一,无论从科技应用还是从商业开发的角度出发,如何更进一步地提高太阳能光伏发电装置的效率,都是目前有待解决的重要问题。针对目前应用广泛的太阳能光伏发电跟踪控制系统进行了研究,为了提高太阳能光伏板的跟踪效率,提出了前馈加闭环的跟踪控制方案。根据太阳的运动轨迹计算出太阳能光伏板理论上需转动的角度,实现前馈上的跟踪控制;采用光电传感器,将检测到的光电信号作为反馈,实现光伏板的闭环跟踪控制,克服了太阳能光伏发电跟踪控制系统在安装、生产、加工过程中存在的误差,提高了跟踪控制的精度。     

光伏发电跟踪控制系统设计

太阳能光伏电池阵列的发电量与阳光入射角角度有关,光线与光伏阵列平面垂直时发电量最大占采用光线自动跟踪的方式,使太阳能电池板始终保持与太阳光垂直,这样可以大大提高光伏阵列的发电量。文中介绍了双轴太阳光跟踪控制系统,该系统具有结构简单、稳定性好、精度高的特点,对其推广普及具有广阔的应用前景。     

基于PLC光伏发电自动跟踪控制方法在酒泉应用

由于太阳位置随时间而变化,使光伏发电系统的太阳能电池阵列受光照强度不稳定,从而降低了光伏电池的效率,因此,设计太阳自动跟踪器是提高光伏发电系统工作效率的有效措施。该文针对已有的光伏跟踪控制方法的缺陷与不足,考虑到执行电机在转动时间内对太阳位置角度的变化与跟踪误差范围的预测与控制,提出了一种采用PLC的跟踪控制方法,并通过理论分析与Matlab/Simulink仿真结果验证了其可行性,具有很高的推广应用价值。     

光伏发电MPPT控制中单变量二次曲线极值跟踪法设计

针对光伏发电最大功率追踪控制中广泛采用的扰动观察法在恶劣天气或云层变化较明显时最大功率跟踪控制不稳定和在某功率点处震荡问题。提出一种基于单变量二次曲线极值跟踪法用于光伏并网的最大功率追踪控制,该方法只需要检测出太阳能光伏板的输出电流一个变量即可,大大简化了最大功率跟踪的控制过程,运用LABVIEW软件进行了仿真和实验研究,仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于蝶式光伏发电聚光器一维跟踪机构的研制

基于大型-维自动跟踪蝶式光伏发电聚光器的传动特点,研制了一种可以调节同轴度的支撑机构和一种传动精度高、驱动能力强、传动角度大的二级丝杆驱动机构,导出了该机构结构参数的关系式,方便于光伏发电聚光器工程设计的应用.     

采用自适应趋光方法提高光伏发电效率的实验研究

提出了一种新的自适应跟踪太阳方位的方法,该方法采用时间模拟结合光电跟踪的方式,有效避免了现有方法存在的问题.设计了一套结构简单、成本低廉的双轴太阳方位自适应跟踪系统,完成了测控系统的硬件和软件设计.实验结果表明采用该系统的太阳能发电装置效率可提高30%左右,具有很好的推广应用前景.     

光伏发电的应用与发展

本介绍了太阳能电池的工作原理：一种实用的光伏系统，以及光伏发电的应用发展。     

万向节式太阳跟踪方法及跟踪装置

为了提高光伏发电系统的太阳方位跟踪精度,降低太阳方位跟踪装置的制造成本,提出了一种新的太阳跟踪方法及跟踪装置。该方法通过将太阳方位角及高度角的参数进行换算,得到与之对应的两个驱动转角参数,根据这新的参数驱动太阳能电池板进行万向节式的运动以跟踪太阳。新设计的跟踪装置包括太阳方位监测模块、参数计算模块、驱动装置、自方位误差测定模块以及反馈控制模块,能及时采集太阳方位参数进行换算,并且能够根据太阳能电池板方位误差修正实时联动的频率与步幅。新型太阳方位跟踪装置跟踪精度高,跟踪时间间隔小,结构简单且造价低。     

光伏发电系统MPPT数字控制器设计

利用MSP430微控制器设计了一种光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)控制器,给出了较为详细硬件设计方案,包括DC-DC变换器电路设计、检测与控制电路设计、电源电路设计.最后给出了软件设计的总体流程图.     

光伏发电最大功率点跟踪控制Boost变换器研究

针对光伏并网发电转换效率低等问题,分析了利用Boost变换器实现最大功率点跟踪的理论依据.综合运用恒定电压控制法和扰动观测法,得出光伏系统改进MPPT控制算法.将该算法用单片机实现,并结合PI调节,实现系统在最大功率点的稳定输出.给出了适用于MPPT控制的具有保护功能的Boost变换器设计方案.仿真分析以及实际电路调试的结果表明,改进MPPT算法控制下的光伏阵列的输出电压,符合光伏阵列理论上最大功率点的范围,稳态性能良好.     

基于遗传算法模糊控制的光伏发电系统最大功率点跟踪技术的研究

针对光伏器件输出功率的非线性特性且工作环境变化频繁的特点,为了获得更好的最大功率点跟踪控制效果,对光伏电池功率电压曲线进行了分析,设计了一种基于遗传算法的模糊控制算法,解决了光伏器件特性在最大功率点两侧不同区间的差异问题,使系统能快速响应外界环境的变化,保证了系统的控制精度,光伏系统始终工作在最大功率点。通过仿真将模糊MPPT控制与基于遗传算法的模糊MPPT控制性能作了比较,结果表明控制性能良好。     

Design of Reflective Concentrator Model with Application for Concentrator Photovoltaic System

The nonuniform irradiation in the standard photovoltaic(PV) cells causes their relatively high series resistance,which results in a considerably lowered efficiency of PV cells.Currently the concentrator of uniform irradiation designed for concentrator photovoltaic is rare in China and lack sufficient theoretical research.In this paper,a systematic research on the solar reflective concentrator is conducted.A novel structure for a solar reflective concentrator is designed with the application of a flat mirror matrix to concentrate the sunlight for concentrator photovoltaic(CPV) systems.Sunlight beams are focused through the reflection of the mirror array on the solar cell to generate electricity.The concentrator is capable of producing much more uniform sunlight with a certain concentration ratio.The design scheme includes laying out the flat mirrors,optimizing the optical pathway and the parameters of each mirror.The prototype of the CPV system was installed at Nanjing,China.In the configuration of the prototype,it is composed of 24 pieces parallelogram flat mirrors,which are arranged into a total reflective array of 5 rows and 5 columns.In comparison with the parabolic trough concentrator,the experimental measurements verify such design has high efficiency.The concentrator model of a flat mirror matrix and the proposed new design method will lay a solid foundation for designing the concentrator of uniform irradiation.     

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.     

气动位置伺服系统的建模与仿真

本文针对气动位置伺服系统的一些关键技术进行了研究,建立了系统数学模型,包括比例阀非线性特性的描述、非线性摩擦力的表示、以及执行元件在端位的机械限位动态过程的描述等,并采用Matlab/Simulink模块建立了系统仿真模型,以摆动气缸位置伺服系统为例,进行了仿真和实验数据对比。结果表明该数学模型较为精确,基于该数学模型的Simulink仿真模型较好的反映了气动位置伺服系统的特性,证明所建模型的合理性。     

光伏发电系统在油田物联网中的应用

近年来,随着国家"节能减排"、"开发利用可再生能源"等号召的提出,以及一系列相关政策和法规出台,太阳能在国内得到了越来越广泛的应用。光伏发电系统在油田油气设施阴极保护、油气管道自控测控系统、LED路灯绿色照明系统、边远油井供电系统、油区道路监控系统和油井生产设备防盗报警系统等方面的应用效果良好,具有很好的节能减排和绿色低碳效果。本文以福山油田为例,介绍了光伏发电系统在偏远井场的应用。采用光伏发电系统可以摆脱山地、森林、河流、开阔地等特殊地理环境的限制,无须考虑电网线缆架设和施工问题,彻底解决线缆架设工程周期长、施工成本高昂、甚至根本无法实现的困难。     

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。     

智能追光型太阳能供电系统的研制

研制了一种智能追光型太阳能供电系统,阐述了该系统智能追光、自动切换内外电源供电的工作原理;介绍它使蓄电池寿命最大化的工作方式.     

电液伺服比例阀控缸位置控制系统仿真研究

由于液压元件本身所包含的非线性,难以建立精确的数学模型,使得Simulink仿真效率往往不高。本文利用AMESim和Matlab／Simulink的各自优势建立了联合仿真模型,进行仿真分析,取得了良好的效果,研究结果表明AMEsim／Simulink联合仿真更加准确的模拟了实际系统的工作状态。