光伏发电正弦波逆变系统设计

提出了一种小型光伏发电系统。系统主要由控制器和逆变器组成,控制器采用了太阳电池最大功率点跟踪技术和蓄电池充电精确控制技术,逆变器采用了DC/DC变换和DC/AC逆变二级变换技术和可编程低频正弦波DDS技术,使得系统具有较高的转换效率、可靠性和稳定性。试验结果表明,此光伏发电系统效率高、运行稳定。     

自动高效太阳能最大功率跟踪系统的研究

针对如何提高太阳能发电效率的背景,本文介绍了一种自动高效的跟踪太阳能电池板最大输出功率的太阳能控制器的系统设计.该系统采用单片机控制,由Sepic斩波电路构成的DC-DC模块,通过精确的采集光伏板的输出电压和电流作为反馈,结合最大功率跟踪(MPPT)算法,自动调节DC-DC模块的工作状态,实现了自动高效的太阳能最大功率点的跟踪.同时检测蓄电池的当前电量结合算法对蓄电池进行充电管理,实现对蓄电池的智能充电.本系统采用软件对系统进行保护,从而保证了系统的安全性和可靠性,具有一定的应用价值.     

具有精确限压限流功能的光伏发电最大功率点跟踪变换器控制方法

光伏变换器通常采用两级变换器级联工作,一级实现光伏发电的最大功率跟踪,另一级实现输出的精确稳 压和限流,这将导致系统成本升高、可靠性降低、发电效率降低、光伏利用效率降低.针对光伏变换器提出一种具有 精确限压限流功能的光伏发电最大功率点跟踪变换器的控制策略,在一级DC/DC变换器功率电路的基础上,将电压 控制、电流控制和最大功率跟踪控制３种控制模式有机结合,实现在最大功率跟踪条件下输出的精确限压和限流.     

后备式光伏发电系统的研究与设计

以光伏发电技术为基础,结合电力电子和微机控制等技术,研究并设计了后备式光伏发电系统.与传统的独立式光伏发电系统相比,该系统能够拧制人阳能电池自动跟踪太阳光,并实现光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)控制和对蓄电池的充放电保护等功能.最后,建立了功率变换器以实现DC/DC,DC/AC变换.实验结果验证了该系统的可行性利实用性.     

太阳能光伏发电最大功率跟踪系统研究

针对太阳能光伏发电系统中的最大功率跟踪问题,提出了一种基于AVR单片机控制的新方案。系统运用三重Boost DC/DC变换器对光伏电池输出功率进行有效调节,采用最优梯度控制算法搜索最大功率点。对该系统进行了Matlab/Simulink仿真,并在硬件电路的基础上进行了试验。结果表明,该系统能较快地跟踪太阳能的最大功率,并具有较高的跟踪精度。     

一种MPPT控制方法的应用与仿真研究

太阳能光伏电池输出特性曲线具有强烈的非线性特征,其输出功率会随外界环境的变化而变化,故为提高太阳能光伏发电系统的效率,其有效方法之一就是对太阳能光伏电池进行最大功率点跟踪(MPPT)。根据光伏电池的等效数学模型,在Matlab/Simulink工具箱中建立仿真模型,分析了光伏发电系统主电路的拓扑结构和原理,提出一种基于功率预测的变步长扰动观察法,采用Boost电路作为DC/DC变换器进行仿真实验,结果表明,该方法能够更好地进行MPPT,提高光伏发电系统的效率。     

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。     

风光互补逆变器串联发电系统功率平衡控制

介绍了风光互补逆变器串联发电系统的拓扑结构,采用载波移相正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)技术控制各个发电单元逆变器的通断,该调制方式下系统输出电压为多电平,且电压、电流的谐波含量大大降低。在功率预测和功率分配的基础上对发电系统进行能量管理,根据负载功率需求分别通过调节发电单元DC/DC变换器和蓄电池双向DC/DC变换器,控制各个发电单元以及蓄电池的输出功率,达到系统功率平衡控制的目的。仿真结果表明,该功率平衡控制策略能够保证系统功率平衡,满足系统在独立运行时负载功率跟踪控制的要求。     

一种快速优化的MPPT控制系统的研究

太阳光照射强度和温度的变化会使光伏电池的最大功率点随之变化,同时负载电压的变化也会影响光伏电池的工作点,为了提高系统效率,可采用最大功率跟踪控制方法（MPPT）。采用快速优化电流算法并用TMS320F2812 DSP为核心设计了最大功率跟踪控制器,一方面提高了光伏电池的发电效率,另一方面通过采样反馈,可以控制蓄电池的充电,延长蓄电池的使用寿命。最大功率跟踪控制器运行稳定可靠,达到了预期效果。     

直流光伏变换器的研究与应用

针对直流配电系统消纳新能源发电模式下缺乏直流型变换器的现状,基于交错并联Boost拓扑结构,结合扰 动观察法最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking,MPPT) 控制策略,采用电压电流双闭环的控制模式, 开发了直流型光伏DC/DC变换器.对直流型光伏DC/DC变换器的调试表明,该变换器可实现光伏发电的高效化最 大功率点跟踪,输出稳定的直流电压,长时间带载实验表明该变换器具有稳定且高效的运行特性.     

太阳能LED照明系统的设计

介绍了一种基于铅酸蓄电池均充模式的太阳能LED照明系统。太阳能电池的输出电压由DC/DC转换模块进行稳压;控制器对蓄电池进行荷电状态(SOC)检测和充电方式选择,并具有过放电、过充电保护;采用LED照明,发光效率高、功耗低。     

电动汽车锂离子电池组均衡管理系统设计

介绍了一种电动汽车锂离子电池组均衡管理系统及控制方法。均衡拓扑为双向DC/DC集中式有源无损均衡,利用超级电容器组构成外部能量过渡装置,通过控制双向DC/DC对电池组中的单体电池进行低充高放的均衡。系统以电压、电量均衡为目标,利用电池的充、放电曲线估算使不均衡单体回到组内平均水平所需的时间,通过逐次逼近的方法进行均衡。实验结果说明了系统的有效性和可靠性。该均衡管理系统的均衡效果良好,有利于延长电池组的使用寿命。     

A bidirectional DC/DC converter charge/discharge controller for solar energy illumination system integrating synchronous rectification SEPIC converter and active clamp flyback converter

This paper presents a novel bidirectional DC‐to‐DC converter charge/discharge controller for solar energy illumination system. The bidirectional converter architecture integrates the synchronous rectification Single Ended Primary Inductor Converter (SEPIC) converter and an active clamp flyback converter. In addition to fully use the properties of the shared components and compensate for the shortcomings of conventional two‐stage illumination systems, the proposed system has the advantages of soft‐switching, simple structure, and high efficiency. During daytime, a SEPIC converter with synchronous rectification function was used to charge the lead acid battery through three‐stage charging and maximum power point tracking. At night, the battery discharges, driving and dimming high‐brightness LEDs using the active clamp flyback converter. Finally, a solar energy illumination system with both a 160 W charge/discharge controller and an 80 W LED driver was implemented to verify the feasibility and practicality of the proposed system. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

大容量电池储能电网接入系统

电池储能系统能快速、独立地调节有功/无功,在负荷平定、电能质量治理等方面具有很高的应用价值.介绍100kW储能电池模块电网接入系统的设计,为兆瓦级储能系统的研制提供参考.其中并网逆变器的分相瞬时电流控制可保证不同运行条件下装置对交流电流参考值的准确跟踪;电池侧双向DC/DC电路的双闭环控制可保证电池电流灵活可调;提出2种协调控制策略.电磁暂态仿真及装置实验结果证明了该控制策略的有效性.     

一种风光互补发电系统中双向DC/DC变换器研究

介绍一种应用在风光互补发电系统中的双向DC/DC变换器.该双向DC/DC变换器除了具有对蓄电池充放电实现有效控制,延长蓄电池的使用寿命等特点外,该双向DC/DC变换器的最大优点是提高风光互补发电系统的运行效率,以及对能量的智能管理.双向DC/DC变换器承担系统的能量传递工作,因此有效并合理地控制双向变换器是实现该系统诸多优点的核心.在实验室通过一实验样机验证了其正确性和合理性.     

基于控制模式平滑切换的离网直流变压器无扰并网策略

抑制离网直流变压器(DCT)并网所产生的冲击电流和电压振荡,可推动柔性直流电网的建设.给出DCT拓扑结构及控制模式,从DCT启动和控制模式切换2个方面来分析并网扰动形成的机理,其主要成因是电容充电和控制器输出信号跳变.针对控制器输出信号跳变的问题,分别提出了DCT控制模式平滑切换策略和光储系统控制模式平滑切换策略,通过控制模式的切换实现DCT控制与系统控制相协调,保证主从控制下的中/低压侧电压控制权归一者所有,并结合软启动方法,给出离网DCT无扰并网策略全过程.基于MATLAB/Simulink建立苏州两端型中/低压直流配电网模型,在不同并网工况仿真中,该策略均能有效抑制并网点的电压振荡和冲击电流,保证系统的稳定运行.     

Nonlinear Decentralized Feedback Linearizing Controller Design for Islanded DC Microgrids

This paper aims to design decentralized controllers for different components in islanded DC microgrids. The major components in the DC microgrid as considered in this paper include a fuel cell, solar photovoltaic (PV) unit, and battery energy storage system (BESS) along with critical and non-critical loads. The main control objective is to maintain the power balance within the DC microgrid through the regulation of the common DC-bus voltage. The controllers are designed based on the dynamical models of the fuel cell, solar PV unit, and BESS. The feedback linearization technique is employed to obtain the control laws, which simplifies the original dynamical models and decouples different components in the form of several subsystems. In this way, the feedback linearization technique allows different components in DC microgrids to achieve the desired control objectives by using only the local information (i.e., in a decentralized manner). The performance of the proposed decentralized controllers for different components is evaluated on a test DC microgrid under different operating conditions. Simulation results demonstrate that the proposed control scheme performs in a much better way as compared to an existing proportional integral controller.     

基于混合储能动态调节的独立混合微电网分布式协调控制

为了减少功率损耗和确保独立交直流混合微电网稳定运行,设计一种新的基于混合储能动态调节的分布式协调控制策略。通过检测直流电压和交流电压频率,该策略对连接交直流微电网的双向AC/DC变流器输出功率进行动态调节。混合储能中采用下垂控制自动调节蓄电池的输出功率,同时超级电容器迅速提供负荷功率的高频分量,以减小负载突变对蓄电池和母线电压造成的冲击。此外,在逆变器的下垂控制器中引入电压前馈补偿量来减小交流负荷的电压波动。最后,利用Matlab/Simulink搭建了混合微电网仿真模型。仿真结果表明,在不同工况下,该分布式控制策略均能控制混合微电网稳定运行及电压稳定。     

基于模型预测控制算法的多风储直流微电网分布式电压二次控制策略

针对含多组风储单元的直流微电网中蓄电池的电压优化控制问题,提出了一种基于模型预测控制算法的分布式电压二次控制策略.设计了一种多步长预测一致性模型作为电压预测模型,通过目标函数最小化求解预测系数,得到最优电压二次控制补偿量加入一次控制中,将传统一致性算法中比例积分控制器下的偏差调节问题转化为模型预测控制器下的电压跟踪问题进行求解,从而实现对直流母线电压动态响应的滚动优化.该方法有效解决了传统一致性算法下电压控制策略瞬态特性差和部分工况下存在控制误差等问题,并通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建模型验证了不同工况下所提策略的有效性和优越性.     

基于蓄电池均充模式的太阳能LED照明系统设计

太阳能电池的输出电压由各DC/DC转换模块进行稳压后,对蓄电池组进行分只同时均充.控制模块对各单只蓄电池进行电压检测和过充电、过放电保护.系统负载为大功率LED,发光效率高、功耗低.