光伏发电中MPPT控制方法概述

在光伏发电系统里,为了能充分利用光伏发电功率,最大功率点跟踪(MPPT)起着无法替代的作用。本文叙述了两种在光伏发电系统中最常用的最大功率点跟踪方法,指出了各自的优点和缺点。最后总结并展望最大功率点跟踪在光伏系统中的发展方向。     

太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器设计

为提高光伏发电系统的效率,设计一种太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器。该控制器采用升降压式DCDC变换电路,利用变步长占空比扰动法实现最大功率点跟踪。设计以超级电容和蓄电池混合储能的充电方式,该方法在太阳光强较弱时用小电流继续对蓄电池充电,实现对蓄电池实时充电。对太阳能充电进行相关实验,结果表明:设计的最大功率点跟踪控制器可以在任何光照条件下完成充电,超级电容与蓄电池混合充电比蓄电池单独充电时的充电电流增加了29.1%,提高光伏发电系统的效率。     

光伏发电系统发电功率预测

为解决光伏发电系统发电功率在不同条件下误差较大问题,提出光伏发电系统发电功率预测新方法。通过分析光伏发电系统结构,研究光伏发电系统发电功率影响因素;以季节和天气类型作为历史样本选取样本源,针对气象部门提供的预测日分时气象数据在历史数据库中寻找相似数据点作为历史样本;依据历史样本构建离线参数寻优数据总集,使用核函数极限学习机算法构建发电系统发电功率预测模型,通过粒子群算法优化模型参数。实验结果表明：所提方法在不同条件下预测太阳能光伏发电系统发电功率的平均绝对百分比误差分别为1.47%和6.39%,光伏组件在综合异常条件下发电功率预测误差相对变化均低于1%,证明所提方法满足实际预测要求。     

基于FPGA的光伏MPPT控制系统设计与实现

为验证基于FPGA的光伏最大功率跟踪系统的应用效果,采用SOPC和FPGA技术,设计一款光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。采用Altera公司的Quartus II软件开发SOPC光伏控制系统,通过三点比较MPPT控制算法提高最大功率跟踪稳定性。根据Avalon总线IP核的设计方法,利用Verilog HDL硬件描述语言设计光伏MPPT控制IP核,通过带有EP4CE6F17C8开发板进行验证。验证结果表明:基于FPGA设计的光伏MPPT控制系统工作稳定,能动态地跟踪光伏电池的最大功率点的变化,具有响应速度快、可靠性高和易于升级等优点,可应用于光伏发电系统中。     

一种基于STC单片机的太阳能光伏控制器的设计探讨

太阳能光伏控制器是光伏发电系统自动进行能量管理的核心,其性能的好坏直接影响着整个系统的可靠性和工作效率。本文设计的光伏控制器方案结构简单、控制准确,采用三阶段PWM充电控制方式,转换效率高,适用于在小功率光伏发电系统中推广应用。     

基于实际需求的小型独立太阳能发电系统设计与研究

为提高独立光伏系统的供电可靠性和光伏利用率,该文针对所选取设计地的气象数据,以及家用负载耗电量等条件,利用蓄电池容量计算式,计算系统中蓄电池放电小时率,并合理选择蓄电池型号。在最大功率跟踪条件下,根据光伏系统安装地的实际地理、气候、负荷情况,对发电系统中光伏电池阵列容量进行选择合理配置。利用Matlab中的Simulink工具箱构造小型太阳能发电系统,通过在光照强度和负载变化的条件下,研究蓄电池的响应特性和系统的功率平衡性能。仿真结果证实,合理选择蓄电池具备良好的充放电特性,能快速调节系统输出功率满足负载需求。     

SPV1020在光伏功率优化器中的应用

介绍了光伏系统中一种新型的前端设备光伏功率优化器,重点论叙了光伏功率优化器能够提升光伏发电效率的原理,以及芯片SPV1020在光伏功率优化器的应用。     

基于MC9S12XS128的智能型太阳能跟踪控制系统

太阳能光伏发电是有效利用太阳能的手段之一,目前太阳能光伏发电系统的转换效率都不高,如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率是当前太阳能研究的热点,然而受材料、生产工艺以及成本等制约因素的影响,要提高太阳能电池的转换效率是一件很困难的事情,因此要提高太阳能光伏发电系统的光能利用率,可以使光伏发电系统的太阳能电池板与太阳光保持垂直,通过提高单位面积上照射在太阳能电池板上的太阳能来实现。文章介绍了一种智能型太阳能跟踪控制系统,能够有效地跟踪太阳光,使太阳光总是与太阳能电池板保持垂直,实时跟踪太阳能,使光伏发电系统工作在最大功率点,能够有效提高系统发电效率30%以上,该系统在提高太阳能光伏发电系统的光能利用率方面具有较强的实用价值和重要意义。     

光伏发电并网系统双向电能表的设计

太阳能光伏发电作为一种零排放、零污染的可再生能源,已经受到世界各国的关注和青睐.为了满足小型光伏发电系统并网测试记录双向电能的需求,本文基于Cirrus Logic公司的电能计量芯片CS 5463与宏晶科技公司的STC12C5A60S2芯片,完成了并网双向测试电表的设计和性能测量,并对并网过程中相关参数进行了理论分析和计算,达到了实时判别光伏发电和电网供电方向和分别记录各自所供电能的目标,实现了光伏发电并网的计量需要.     

关于最大功率点追踪的一些讨论

随着化石能源的日益枯竭,人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高,寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能作为一种可再生能源,不仅洁净无污染,而且可持续利用,因此有着广阔的应用前景,光伏发电技术越来越受到人们的关注。但在光伏并网发电系统中光伏阵列的最大功率点跟踪作为关键问题,一直影响着光伏发电系统的效率。本文针对光伏阵列的最大功率点跟踪讨论了几种传统的追踪方法,并对滑模面零均值动态的准滑模控制方法进行分析。最后得出滑模面零均值动态的准滑模控制方法相对于传统的追踪方法具有实现简便,而且有很好的跟踪效率和性价比,适用于温差大、光照变化剧烈和不能充分照射的场台。滑模面零均值动态的准滑模控制方法具有很强的鲁棒性、高精度和高效性,具有广泛的应用价值。     

国家电网光伏电站并网技术标准解读

光伏系统接入电网作为光伏发电的重要环节,直接关系到光伏发电对公用电网的影响。未来光伏并网多应用于110kV以下的输电线路,电网运行环境极为复杂,并网技术难点亦将倍增,光伏发电功率的波动性、随机性、高渗透率给中国电网的安全稳定运行带来了新的挑战。     

基于通信基站用光伏发电控制器系统设计

针对目前通信基站用光伏发电系统效率低的问题,基于数字信号处理器TMS320F2812,设计具有BUCK和BOOST电路级联结构的通信基站用光伏发电控制系统。前级BUCK电路利用改进的扰动观察法,实现快速、准确地追踪最大功率点,后级BOOST电路采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,有效抑制扰动,使系统具有稳定的电压输出。系统控制相互独立,互不干扰,整个系统更加灵活可靠。最后用Matlab/Simulink进行仿真,验证系统的可行性。     

浅析光伏系统中MPPT控制算法

太阳能光伏发电研究中存在太阳能转换效率低的问题,国内外应用最为广泛的技术为最大功率点跟踪技术(MPPT)。本文首先分析了MPPT技术的基本工作原理,引出了其具有非线性化的特点,然后综述了国内外MPPT技术中的经典算法和最新智能算法的原理,并对算法的优劣势进行了分析,最后对光伏系统未来的发展趋势进行了展望。     

光伏并网式家用空调系统性能的实验研究

针对目前的家用空调系统,本文设计了一种以太阳能光伏发电技术为基础,与国家电网并网,共同驱动空调工作的系统,称为光伏并网式家用空调系统。利用光伏发电技术,通过逆变器将太阳能提供的电力转变为220 V、50 Hz家用电源,实现与市电电网的并网,来共同驱动空调运行。利用焓差实验室,对光伏并网式家用空调系统在连接100 W、135 W和185 W不同功率太阳能电池板进行空调系统的性能实验。实验结果表明:光伏并网式空调系统能稳定驱动运行。在标准工况下,与常规家用空调系统相比,制冷模式下,光伏并网式空调系统的制冷功率分别减少52 W、78 W和104 W,能效比分别提高4.2%、5.5%和10.2%。制热模式下,光伏并网式空调系统的制热功率分别减少68 W、84 W和116 W,性能系数分别提高6.4%、8%和11%。这表明光伏并网式家用空调系统是可行的,还可以有效节能。     

考虑大气颗粒物对辐照度影响的光伏功率预测

太阳辐射强度受大气颗粒物浓度影响显著,对光伏发电功率预测准确度的影响不容忽视。为提高太阳辐射强度以及光伏发电功率预测准确度,通过K-means算法对大颗粒物浓度以及相对湿度历史数据进行聚类,基于聚类数据利用径向基神经网络分别建立大气气溶胶光学厚度预测模型;在预测的大气气溶胶光学厚度基础上,结合双波段太阳辐射大气传输模型与倾斜面辐射模型,预测光伏电池板面接收到的太阳辐射强度;最后利用气温和预测光伏电池板面接收到的太阳辐射强度,结合光电转换模型实现光伏发电功率预测。通过实验验证,预测模型平均误差为6.07%,考虑大气颗粒物浓度对太阳辐射强度影响的光伏发电功率预测模型具有较高准确度。     

浅谈光伏发电及产业格局

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光伏电”。光伏发电即利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器、逆变器、太阳能跟踪系统等部件就形成了光伏发电系统装置。我国光伏电产业起步虽然较晚但是随着政府部门一系列鼓励发展光伏电的政策出台,我国光伏产业取得了巨大成就。政府通过国家补助、提供技术支持等方式使我国的光伏产业得发展已经跃居世界前列,但是进入2011年以来由于世界光伏产业的影响,加上国内政策的变动,我国光伏产业进入了“小年”。单晶硅、多晶硅的生产成本严重制约者光伏产业的发厅国内外光伏产业都在面临着巨大挑战,但其发展前景还是非常乐观的。     

对太阳能光伏发电系统独立储能单元的设计研究

储能在光伏发电系统中起着重要的作用,它的优劣会直接影响到光伏发电系统的好坏。所以在对光伏发电系统进行设计时,储能的设计是重要环节。本文对太阳能储能技术和蓄电池进行分析与探讨。     

光伏发电系统最大功率点跟踪技术的研究

为了提高太阳能光伏电池的光电转换效率,文章着重对光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)技术进行研究。通过对单个光伏电池的建模、仿真来认识光伏电池在不同条件下的特性曲线,选取扰动观测法进行研究,并选用BOOST电路的DC/DC功率变换器,基于MATLAB/SIMULINK建立光伏系统的仿真模型,并通过脉宽调制(PWM)占空比的变化来改变电路的输出电压来实现对最大功率点的跟踪。     

深度置信网络光伏发电短时功率预测研究

针对现有光伏功率预测技术存在提取特征不充分导致预测精度低的问题,提出一种基于深度置信网络的光伏发电短时功率预测方法。根据光伏发电系统的运行特征和深度置信网络的特点,阐述该预测方法的可行性和科学性。搭建功率预测模型,通过无监督学习过程逐层提取输入序列的内在特征;模型顶层采用BP神经网络对特征矩阵和偏移量进行有监督训练,经过误差微调后输出预测结果。综合考虑可能对光伏发电功率产生影响的多种因素(如辐射强度、温度等),并将上述因素做归一化处理后作为模型的初始输入量,在Matlab上对预测模型进行仿真验证。最后将该预测模型与常用的BP神经网络方法进行比较,结果显示所提模型性能优于BP神经网络,证明该模型具有较好的预测准确度。     

动车组太阳能空调系统压缩机的矢量控制

采用矢量控制策略的变频控制方法对动车组太阳能空调系统压缩机进行控制,在Matlab/Simu-link环节下仿真动车组太阳能空调系统压缩机的工作状态。研究结果表明,动车组太阳能空调系统压缩机在多变的环境中能够平稳运行,其工作功率能够根据光伏发电功率做出迅速、准确的调节,实现太阳能利用率最大化。