3 kW光伏并网逆变器

阐述了3kW光伏并网逆变器的关键技术。通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、孤岛效应和并网控制等问题的分析，提出了具体的解决方案。并且通过对最大功率跟踪算法的改变及变压器切换的控制，使逆变器在轻载的条件下，依然可以获得较好的工作效率。     

串联型集成光伏组件光伏系统的运行电压优化

在串联分布式光伏系统中,若母线电压为固定值,易使分布式最大功率跟踪控制(Distributed Maximum Power Point Tracking,DMPPT)失效,造成功率的损失。通过逆变器可调节母线电压,但调节能力受电网电压的限制。因此,提出了一种新型的电路结构,在光伏组件串联侧和逆变器之间添加全局功率优化器(Global Power Optimizer,GPO),构建串联运行总线,消除了逆变器对原母线电压范围的影响。并在此拓扑基础上,提出了一种变串联运行电压功率优化算法,通过对串联运行电压进行周期性调节,提升了最大功率跟踪控制的性能。仿真结果表明,在光照严重不均的情况下,系统依然快速、稳定的工作在最大功率点处。     

多支路型光伏并网逆变器

阐述了多支路型光伏并网逆变器的基本原理和研制的关键技术.通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、并网控制技术和孤岛效应等问题的分析,提出了相应的解决方案:采取最大功率跟踪方法,系统能在光强变化时,迅速、准确地跟踪太阳能电池阵列的最大功率点;以多输入支路的独立最大功率跟踪策略,解决了由于太阳能电池阵列参数不一致造成的输出功率降低的问题;在并网逆变技术上采用电流超前跟踪,简单实现了输出功率因数为1,有效地提高了输出电能质量.     

基于功率二次微分的光伏系统改进MPPT算法研究

提出了一种基于功率二次微分的改进最大功率点跟踪（MPPT）算法（简称PQD-MPPT算法）。算法在系统启动时采用恒定占空比启动,并给出了恒定占空比的求解公式,提出了根据功率变化量来调整跟踪步长的方法,当功率变化较大时,采用自适应大步长以使系统快速跟踪到最大功率点附近,反之较小时,根据功率对占空比的二次微分值的正负进一步划分跟踪区域：即当功率二次微分值为正时,采用固定大步长以使系统快速跟踪到最大功率点附近;当功率二次微分值为负时,采用自适应小步长以使系统能够稳定工作在最大功率点处。实验结果表明,与现有变步长MPPT算法相比,该算法具有良好的跟踪性能     

基于改进灰狼优化算法的光伏阵列多峰MPPT研究

针对局部阴影条件下光伏阵列呈现出的非线性多峰值P-V输出特性，提出一种基于改进灰狼优化算法的最大功率点跟踪（MPPT）控制方法。该算法将传统灰狼优化算法中线性减小的收敛因子改进为按非线性规律变化，以改善算法的动态性能。结果表明：所提出的MPPT方法在局部阴影条件下能有效跟踪到光伏阵列的最大功率点，不仅具有较快的跟踪速度，且跟踪精度达到99.1%。     

基于高效水泵的光伏扬水系统开发

开发基于永磁同步电泵的光伏扬水系统,新开发的潜水永磁同步电机(PMSM)使水泵运行效率明显提高;在两级式逆变器中,逆变调速采用无位置和速度传感器的简化矢量控制,改进电机参数静止辨识方法,保证系统控制性能;结合PMSM的特性,提出新的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,实现高精度MPPT控制,并提高两级式逆变器的运行效率,通过实验验证控制方法的有效性和系统运行的稳定性。     

基于HPSO算法光伏并网逆变器MPPT技术研究

为了解决光伏阵列最大功率点跟踪问题,提出一种基于神经网络与粒子群优化算法的最大功率点跟踪算法。在不同太阳辐射强度情况下,利用神经网络辨识光伏阵列的瞬时功率,并将此瞬时功率作为粒子群优化算法的粒子,利用粒子群优化算法求出最大功率点所对应的逆变器开关量。实验结果表明,将神经网络与粒子群优化算法相结合,可以准确实现光伏阵列最大功率点的跟踪。     

复杂遮荫下基于改进GWO的光伏多峰MPPT控制

光伏阵列在复杂遮荫环境下的P-U曲线呈现多个峰值导致最大功率跟踪（MPPT）算法失效，为此提出双层控制模型，在上层模型中将Levy飞行和多项式变异策略嵌入灰狼算法，构建Levy-变异灰狼优化算法（LPGWO）搜索全局最大功率点；在下层模型中采用扰动观察法对最大功率点进行局部跟踪，进而有效降低复杂遮荫环境下的功率振荡。仿真结果表明，在多峰MPPT控制中，所提模型具有跟踪速度快、收敛精度高、整体功率振荡小等特点，能有效提升复杂遮荫环境下光伏阵列的最大功率跟踪效率和精度。     

一种具有解耦能力的反激式电流型逆变器

单级微型逆变器因结构简单、成本低而广泛应用于光伏发电。但存在的二倍工频脉动势必造成光伏侧电压、电流较大波动,导致最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking, MPPT）控制器设计困难。现有采用电解电容的无源解耦方案导致逆变器使用寿命缩短。对此,文章提出一种具有功率解耦能力的反激电流型微型逆变器。该拓扑通过创造功率解耦路径,有效降低了母线电压对电容的依赖,为薄膜电容替换电解电容提供了可能。同时,通过拓扑推演,获得拥有较小电流应力的电路连接方式。最后,搭建100 W的实验样机,证明了所提逆变器的正确性和可行性。     

一种改进的变步长电导增量光伏电源MPPT控制方法

光伏系统的最大功率点跟踪方法可以最大限度地利用光伏电池所能产生的电能,因此成为提高光伏发电系统运行效率、降低光伏电能成本的研究热点。针对目前常用的扰动观察法速度较慢、电导增量法在最大功率点附近有较大振荡的问题,提出一种改进变步长电导增量的最大功率点跟踪控制方法,该方法既具有电导增量法快速跟踪的优点,又能准确、稳定地跟踪到最大功率点,因此更适于提高光伏电源的能源利用率。对所提方法进行了仿真分析,并比较了几种MPPT算法的跟踪效果,结果表明,所提方法具有快速性、稳定性和有效性。     

基于fuzzy-PI双模控制的光伏发电系统最大功率点跟踪仿真研究

为了提高太阳电池阵列的工作效率和整个光伏发电系统的稳定性,在光伏发电系统中需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪。为了消除常规模糊跟踪算法在最大功率点附近出现的振荡问题,在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出了fuzzy-PI双模控制策略,分析了该控制算法的原理,并对控制系统做了设计。Matlab/Simulink仿真表明fuzzy-PI双模控制能够快速、准确地跟踪最大功率点,避免了最大功率点处的振荡,提高了系统稳定性和能量转换效率,从而使整个双模控制兼有了MPPT精确性与快速性。     

Direct power control of grid connected PV systems with three level NPC inverter

This paper presents the control of a three-level Neutral Point Clamped (NPC) voltage source inverter for grid connected photovoltaic (PV) systems. The control method used is the Extended Direct Power Control (EDPC), which is a generic approach for Direct Power Control (DPC) of multilevel inverters based on geometrical considerations. Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithms, that allow maximal power conversion into the grid, have been included. These methods are capable of extracting maximum power from each of the independent PV arrays connected to each DC link voltage level. The first one is a conventional MPPT which outputs DC link voltage references to EDPC. The second one is based on DPC concept. This new MPPT outputs power increment references to EDPC, thus avoiding the use of a DC link voltage regulator. The whole control system has been tested on a three-level NPC voltage source inverter connected to the grid and results confirm the validity of the method.     

采用电流寻优的MPPT光伏阵列并网逆变器的研究

针对光伏阵列模型之特点,提出了一种具有最大功率点跟踪（MPPT）的新型光伏阵列正弦波并网逆变器控制方案,该方案一改并网逆变器常规的双环（电压外环,电流内环）控制模式,而采而由MPPT控制器输出直接进行电流控制的新模式,使控制结构更加简单,动态性能更加优越,基于80C196MC控制的电流预估控制策略,实现了网侧电流正弦化,且为单位为功率因数。     

An improved energy saving v/f control technique for solar powered single-phase induction motor

With the increased energy demand and fast decaying of fossil fuels, renewable energy has remarkably gained importance in recent years. Hence a novel speed control method for wide speed operation of single-phase induction motor utilizing the non-conventional energy such as solar power is proposed in this paper. The proposed speed control method consists of two-stages of power conversion; the DC–DC boost converter with Maximum Power Point Tracking (MPPT) forms the first stage and the second stage is made up of parallel connected inverter fed single-phase induction motor load. Wide speed operation with proposed method is accomplished by volt/hertz (v/f) control technique. The performance characteristics of the motor load with the proposed method are determined for different operating conditions. The results obtained are compared with existing method of speed control. Simulated and experimental results are substantiated to validate the superiority of the proposed system. Significant energy saving together with better efficiency is achieved.     

风力发电实验用模拟风力机

在风力发电机控制、风力机最大功率点追踪控制(MPPT，Maximum Power Point Tracking)等相关的研究中，风力机是必备的实验设备，但是，在没有风的情况下，或在实验室，就无法进行这些实验和研究。作者开发了一种模拟风力机，有了它，就可以在实验室随心所欲地进行风力发电的初期实验研究工作，从而缩短研发的周期和减小实验研究的费用。首先用6次多项式来拟合风力机的转矩特性曲线。然后根据当前的风速和风力机转速来计算风力机的转矩，将此转矩作为转矩指令控制感应电机来模拟风力机，感应电机通过控制逆变器来驱动。最后，给出了用此模拟风力机所做的MPPT实验研究结果，验证了该模拟风力机的良好特性。     

Behavioral modeling of grid-connected photovoltaic inverters: Development and assessment

This paper describes and assesses a behavioral model for grid-connected photovoltaic inverters. The model allows us to simulate the electrical behavior of commercial single-phase and three-phase inverters in accordance with the limits of EN50160 power quality. Regarding power strategies for current inverters, both voltage and current control loops have been explicitly modeled, providing suitable simulations of the injected AC-current waveform under either power dynamics or grid voltage disturbances. Additionally, irradiance oscillations and dynamic Maximum Power Point Tracking performance have been also considered in the proposed solution. Internal inverter variables are not needed to fit the model parameters, being estimated from basic data-sheet information provided by manufacturers and simple AC-collected values from the PV power plants. This characteristic avoids any additional DC-side measurement, being a significant contribution in comparison with previous approaches.The proposed model is assessed using real data collected in Spanish photovoltaic power plants along several years. The obtained results are compared with previous behavioral model approaches and also included in the paper.     

Modeling and testing of two-stage grid-connected photovoltaic micro-inverters

In this paper, the characteristics, design and control parameters of a 200 W micro-inverter, consisting of two conversion stages are presented; the first one is implemented by a push-pull converter, which provides galvanic insulation and adjusts the DC voltage from the photovoltaic panel to an appropriate voltage with the implementation of a current injected control. The second stage corresponds to a full bridge inverter SPWM with an average current control, which injects energy from the push-pull converter to the grid; it is synchronized with the grid and delivers the maximum power provided by the photovoltaic panel. Power is extracted through the Maximum Power Point Tracking Technique (MPPT). The micro-inverter is simulated and its behavior to irradiance variations is observed. Finally, the transient and stable responses of the implemented micro-inverter are presented. Stable and slightly underdamped output signals (voltage and current) are obtained under current panel variations.     

太阳电池最大功率点跟踪的三点比较法理论分析

通过对太阳能光伏系统伏安特性的分析,在扰动观察法基础上提出"三点比较法"实现最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPP)。本文采用新的最大功率点(MPP)判别条件,利用常量Vd调整电压的步长ΔV来控制算法的结束,使得在日照强度急剧变化的情况下,系统并不随日照强度的快速改变而盲目移动操作点,克服了"扰动观察法"误判而导致的部分功率损失。并且给出了初值ΔV,Vd,阈值ε的确定方法。     

光伏系统最大功率点跟踪方法

最大功率点跟踪是光伏发电系统中重要的问题.在对太阳电池特性曲线分析的基础之上,阐述了几种常用的光伏系统最大功率点的追踪方法.文章总结并分析了各种方案的优缺点.     

一种改进型的太阳能最大功率点跟踪控制与仿真

从实际应用角度出发,论述了采用改进间歇扫描跟踪的方法进行最大功率点跟踪控制的过程,并通过仿真实验验证其可行性和有效性,从而达到了较好利用太阳能的目的。