基于输出参数的光伏电池最大功率点控制

最大功率点跟踪(MPPT)控制技术是光伏系统领域中在一定环境温度以及日照强度情况下太阳能电池阵列能够输出的最大功率.传统的控制方法是检测系统的输入电压和输入电流,计算其输入功率并使其达到最大.本文通过Buck变换器实现系统的最大功率点跟踪,其实现方法是检测系统的输出电压或者输出电流,通过软件的精确算法控制变换器的占空比,从而使得太阳能电池阵列的输出功率最大化.实验结果验证了该方案的可行性和正确性.     

一种基于ON/OFF控制的太阳能电池MPPT控制器

在太阳能光伏发电系统中,为了降低系统造价并提高对太阳能的利用率,一般需要实现最大功率点跟踪.本文通过分析太阳能电池的功率-电流(P-I)特性曲线,提出了一种新的利用硬件电路来实现最大功率点跟踪的方法.与以往跟踪方法不同,该方法简单实用,仅需采样太阳能电池的输出电流和电压,通过比较其输出电流的变化率和输出功率的变化率,基于ON/OFF控制太阳能电池输出端电容的充放电,使其输出电流(或电压)达到最大功率点电流(或电压),实现了真正意义上的MPPT.以Buck DC/DC变换器为例,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性.     

一种太阳能电池MPPT控制器实现及测试方法的研究

本文根据太阳能电池的特性,设计了一种基于"电压扰动法"的太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)控制器,并提出了一种简单、实用的模拟太阳能电池对控制器进行测试的方法,理论证明该方法是可行的,并得到实际验证.在此实验方法下,对设计的MPPT控制器进行测试,结果表明它有较好的跟踪性能.     

具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统

随着光伏发电技术的推广应用,具有无功补偿功能的光伏并网系统对于减轻电网负担、改善供电质量具有重要意义.本文提出了一种具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统.该系统实时检测太阳能电池输出电压和电流、电网电压和负载电流,在实现太阳能电池最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)的同时,还能够实时补偿本地负载的无功电流.由于采用了改进的干扰观测法,MPPT算法的稳定性得到了改善;在逆变控制中应用了单周期控制(One-Cycle Control, OCC)PWM算法,从而提高了控制精度,减小了输出电流的纹波含量.文中给出了仿真和实验结果,验证了设计的合理性.     

MCU控制的太阳能电池最大功率跟踪控制器

介绍了一种采用AT89C4051单片机以及外围器件实现太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)控制的精简设计.在该设计中提出了采用"爬山改进法"来实现最大功率点控制,并给出了实验方法.实验结果表明,控制器达到了最大功率点跟踪的目的.     

光伏并网电流源逆变器扰动电阻最大功率跟踪策略

为提高系统的能量利用率和运行可靠性,提出了一种用于电流源逆变器(current source inverter,CSI)光伏并网系统最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法.该方法通过扰动电阻代替传统扰动观察法中扰动电流实现CSI光伏系统的MPPT,有效避免了传统扰动电流MPPT法存在的最大功率点右侧电流易于失控和功率瞬时跌落的问题.实验结果表明,该扰动电阻MPPT(perturbing resistance MPPT,PR-MPPT)法应用于CSI光伏并网系统,能够有效实现系统的最大功率运行.     

太阳能电池MPPT方法的初值问题及其实验研究

阐述了采用最大功率跟踪控制(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)的原因,比较了几种MPPT实现方法的优缺点。基于增量电导法(Incremental Conductance,简称INC)研究了MPPT参考电压初值的设置方法,提出在MPPT参数初始化程序中,将参考电压初值设定为当前光强和温度对应的开路电压的76%,可使系统开机后能快速跟踪到太阳能电池最大功率点。最后通过原理样机验证了所提MPPT初值设置方法正确性和有效性。     

太阳能LED照明系统充电控制器设计

设计一种太阳能LED照明系统充电控制器,既能实现太阳能电池的最大功率点跟踪(MPPT)又能满足蓄电池电压限制条件和浮充特性。构建实验系统,测试表明,控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压、浮充算法之间切换,MPPT充电效率较恒压充电提高约16%。该充电控制器既实现了太阳能的有效利用,又延长了蓄电池的使用寿命。     

基于RTDS太阳能电池建模及最大功率点跟踪控制

采用实时数字仿真系统(RTDS)对太阳能电池建模并进行实时仿真研究,测试其I-V及P-V特性.参考占空比扰动观察法,采用PI环节对太阳能电池输出电压偏差信号进行调节,控制逆变器调制信号相位,进而利用正弦脉冲宽度调制(SPWM)占空比来实现其最大功率点跟踪(MPPT)控制,使太阳能电池尽可能工作在最大功率点附近,提高太阳...     

基于电压闭环及dp/du补偿的单级光伏MPPT技术

在单级式光伏并网逆变系统结构基础上,提出一种新型的基于电压闭环和dp/du补偿的最大功率点跟踪(MPPT)技术.该算法在工作点偏离最大功率点时,能根据dp/du的变化快速跟踪最大功率点(MPP)处电压值,并将此给定电压与实际电压值之差经过PI运算得到实际应给定的交流输出电流幅值.通过仿真分析可知,无论在光照突变或渐变、...     

基于功率平衡原理的最大功率点算法实现

最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)控制电路及控制方法是提高光伏器件利用效果的有效手段,但是检测光伏器件输出端电压、电流的传感器增加了硬件电路的成本和体积。从功率平衡角度对逆变器工作电流与光伏器件输出功率之间的关系进行分析,结果表明控制系统逆变器的输出电流可实现光伏器件的MPPT控制。由于该方法利用了逆变器并网工作所必需的检测信号,从而避免了对光伏器件输出信号的检测,降低了成本。实验结果验证了该方法的有效性。     

光伏发电系统变步长MPPT控制策略研究

光伏器件输出功率是外部环境、负载的非线性函数,为了充分发挥光伏器件的效能,最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)控制应根据光伏器件的工作情况来调整占空比扰动量.现有变步长控制虽有较好的快速跟踪能力和稳态效果,但实现复杂、通用性较差.在分析光伏器件输出功率与占空比变化关系的基础上,提出一种简单的变步长MPPT控制方法.仿真和实验结果表明,该方法能够使光伏发电系统快速跟踪外部环境变化,在最大功率点处的控制效果明显优于扰动观察法,且实现简单.     

用于太阳能LED路灯系统的新型双向变换器

在已有的太阳能路灯系统中,通常没有考虑发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)工作时蓄电池的工作状态,从而导致LED器件的使用寿命缩短,影响了整个系统的正常工作.现提出一种新型DC/DC电路,用于控制蓄电池的充放电,从而实现LED的恒流工作,保证了太阳能LED路灯系统的可靠工作.此外,它能用于光伏电池的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracker,简称MPPT)控制,从而充分发挥光伏器件的效能.实验结果验证了所提方法的有效性.     

单级式光伏并网逆变器的无电流检测MPPT方法

提出一种单级式光伏并网逆变器的无电流检测最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。研究光伏组件、输入滤波电容和并网逆变器之间的能量耦合关系,通过使得连续两个并网功率周期的逆变器输出功率相等,通过计算输入滤波电容电压的变化值,获得光伏组件输出功率的变化方向,实现了无电流检测的MPPT。划分光伏组件的3种工作区域,详细分析系统在各工作区域的稳定性,并给出具体的扰动准则。搭建200W的实验样机,实验结果充分证明了提出的控制方法的可行性和有效性。     

新型无均衡管理光伏锂电储能发电模组及其MPPT控制策略

为解决既有基于锂电无均衡管理(NBCM)的光伏锂电储能发电模组存在的光伏电池面板与锂电池之间需要严格的电压匹配及其带来的能效损失问题,改善光伏电池面板串级阴影效应以及功率变换器高频开关耦合产生的对地漏电流效应,提出一种改进的NBCM光伏锂电储能发电模组拓扑结构,其控制单元由前级光伏电池自适应电压均衡单元和后级SEPIC馈电升降压(SFBB)变换单元构成。在此基础上,提出一种基于极值搜索控制(ESC)和Lyapunov开关耦合控制的2-Lyap ESC最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,以提高NBCM光伏锂电储能发电模组内串联光伏电池模块的MPPT输出能效,优化模组能量管理。仿真结果验证了该拓扑及MPPT控制策略的有效性。     

局部阴影最大功率点MPPT算法研究

光伏阵列作为太阳能光伏发电系统的基本发电单元,容易受到阴影的影响.在局部阴影条件下,光伏阵列的输出特性发生改变,相应的功率电压曲线含有多个局域峰值,使常规的最大功率点跟踪算法很难准确地跟踪到真正的最大功率点.在光伏电池通用数学模型的基础上,结合串并联理论,对局部阴影条件下光伏阵列的输出特性进行了数学建模分析,结果表明,带检测环节的MPPT算法有更好的适应性和稳定性.     

双级式光伏系统最大功率点跟踪研究

光伏电池的输出功率随外部环境和负载的变化而变化.为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪(MPPT)电路.根据MPPT的基本原理和常用光伏发电系统控制的优缺点,主电路采用了Boost电路结构,结构简单,硬件实现方便.控制部分在经典干扰观测方法的基础上对控制方法进行改进,采用变步长跟踪,克服了跟踪速度与跟踪精度之间的矛盾.实验结果证明,该方法能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点.     

一种新型光伏发电系统最大功率跟踪算法

光伏发电系统的功率输出呈非线性,为有效利用太阳能,对光伏发电进行最大功率追踪显得尤为重要。论述了光伏发电系统输出特性和最大功率跟踪的原理,并提出一种改进的新型最大功率点追踪控制算法,即3段变步长爬山法。通过与自适应爬山法的对比实验表明,这种算法控制特性良好,能快速稳定跟踪太阳能的最大功率点,提高能量转换效率。     

基于PSCAD的改进后的光伏电池仿真研究

对传统的光伏电池数学模型进行改进,并在PSCAD仿真环境下对其进行建模。考虑到光伏系统存在最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)的问题,因此有必要建立MPPT的仿真模块。系统仿真结果充分体现了改进后光伏电池的有效性,MPPT控制效果非常明显。     

短路电流结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中的应用

光伏电池输出功率随外部环境和负载的变化而变化,为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪电路。对于最大功率点跟踪电路的控制已经提出了许多方法,其中短路电流法和扰动观察法因其具有简单有效的优点而得到广泛应用。针对短路电流法的缺点,该文提出一种新的在线短路电流控制方法。该方法在不干扰系统正常工作的情况下,能迅速感知外部环境变化,但该方法效率不高。为充分发挥光伏电池的效能,在线短路电流控制方法的基础上再引入扰动观察法。该文扰动观察法的扰动步长针对最大功率点处稳态特性进行优化,优化后,扰动观察法可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象,从而提高系统效率。仿真和实验研究证明,该方法可以快速跟踪外部环境变化,并消除系统在最大功率点的振荡现象。