基于注入电流扰动法的光伏直流模块的防孤岛控制

传统的交流型并网发电系统中,可以通过检测电网电压或频率,采用有功扰动、无功扰动或频率扰动等方法实现防孤岛控制。而在共直流母线系统中,母线直流电压是唯一可检测的变量,因此传统的防孤岛控制策略无法适用。以共直流母线分布式系统中光伏直流模块的防孤岛控制为研究对象,建立了模块正常运行和孤岛运行时的数学模型,推导得到了在两种工况下模块输出电压的时域表达式,并在此基础上提出了一种基于注入电流扰动法的新型防孤岛控制策略。该控制策略的核心思路是通过控制模块输出电流和扰动步长来改变在扰动时间内模块的输出电压特性,并根据检测判据来决策是否发生孤岛。最后,本文以Boost+FB-LLC的两级式结构作为光伏直流模块的工作拓扑,并设计了一台1000W的实验样机,样机实验结果验证了本文所提出的防孤岛控制策略的有效性。     

基于扰动观察法的MPPT控制优化策略

为了提高光伏发电系统的充电效率,系统控制器采用高性能低功耗的ATmega16单片机为核心,通过调节PWM波占空比实时改变Buck变换器的输出电压,采用扰动观察法的MPPT控制策略,实现对光伏发电系统最大功率点的跟踪。针对扰动观察法跟踪过程中可能由于快速扰动导致功率振荡和误判的问题,系统对MPPT算法进行优化,并通过友好的人机界面实时显示最大功率曲线图。测试结果表明,该方法能够保证光伏发电系统快速、稳定、精确地跟踪最大功率点,提高了充电效率。     

基于改进扰动观测法的光伏MPPT研究

提出了一种基于模型曲线公式的改进扰动观测法,并成功地将其与光伏系统结合实现光伏系统的最大功率点跟踪,通过仿真表明该算法可以有效的防止常规扰动观测法所具有的误判问题,具有快速高效的特点.     

基于改进扰动法的光伏发电MPPT系统

最大功率点(MPPT)指自动地适应功率接口控制和适应电源接口实现最大功率的算法。文中描述了最大功率点跟踪控制系统的硬件电路图和改进扰动法的程序。本系统的硬件构成包括:MCU控制器(STC15F2K60S单片机)、电压采样电路、电流采样电路、太阳能板、BOOST电路。这个系统是简单、高效、对硬件要求低,适用于小功率场合的光伏发电系统。     

光伏电池的自适应占空比扰动MPPT算法研究

环境温度、光照强度和负载等因素对光伏电池的输出特性影响很大,为了提高光伏电池的工作效率,需要准确快速地跟踪光伏电池的最大功率点。在分析了光伏电池的输出特性的基础上,建立了光伏电池的仿真模型;针对传统爬山法的不足,采用了自适应占空比扰动法对最大功率点进行了跟踪控制。给出了上述两种算法的工作原理及设计过程。仿真结果表明:自适应占空比扰动算法跟踪迅速,减少了系统在最大功率点附近的振荡现象,提高了系统的跟踪速度和精度。     

基于推挽式带伪直流母线拓扑的光伏逆变器设计

针对中小功率光伏并网发电系统的特点,在分析比较常用拓扑方案的基础上,采用推挽式带伪直流母线的拓扑结构作为光伏并网逆变器的主电路。文中重点阐述了主电路的工作原理和关键电路元件的参数设计,并对整流二极管的缓冲和工频逆变器的控制进行了相应的探讨。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于遗传算法和扰动观察法的MPPT算法

作为一种绿色能源,光伏并网发电在我国发展迅猛.在此针对光伏电池的非线性特性,介绍了最大功率点跟踪的原理,并提出了基于遗传算法和扰动观察法的MPPT算法.通过使用Matlab对算法进行了仿真研究,并给出了仿真结果.实验结果表明,该算法具有良好的搜索速度,能使系统稳定工作在最大功率点,并能实现恶劣条件下的最大功率点跟踪.     

扰动-模糊结合的双模式MPPT算法研究

为了实现MPPT控制同时兼备寻优速度与系统稳定,提出一种扰动-模糊双模式控制,当系统位于最大功率点附近采用模糊控制技术跟踪,当系统靠近功率曲线两端时采用扰动观察法跟踪,从而实现MPPT优化控制。通过Matlab对新控制算法与传统算法进行仿真和比较分析得出,新算法的寻优速度更快,在达到最大功率点后系统更稳定。对现有算法提出一种结合扰动-模糊结合控制算法在寻优速度和系统稳定两方面有所改进,通过Matlab进行仿真证明所提出控制方法在寻优速度和系统稳定方面的优越性能。     

变频器应用中电压瞬时波动的解决方案

本文重点阐述了变频器应用中电压瞬时波动的解决方案。     

基于1kV直流母线电压的1kW逆变电源设计

大型风力发电设备的智能散热风机需要电压可调的交流50 Hz正弦波电源供电.介绍了正弦脉宽调制(SP-WM)逆变器的详细设计过程,以风力发电设备输出的1 kV直流作为逆变器输入,输出为从AC 220 V到AC 110 V可调的50 Hz正弦波信号.     

一种新颖的基于扰动观察法的MPPT控制芯片设计

针对光伏电池输出随光照强度和环境温度变化的特点,提出一种新的基于扰动观察法的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制芯片的设计,以获得最大化的输出功率并提高电池的利用效率.芯片的特点是采用了改进的控制策略,并应用全模拟方法实现,对其核心模块乘法器与微分器的设计进行了优化,简化了结构设计,改善了控制性能.芯片具有应用方便,硅片面积小,成本低的优点.     

扰动观测法控制MPPT系统运动特性分析

扰动观测法是光伏系统MPPT算法中最常用的追踪算法.为了准确实现扰动观测法的追踪效果,该文基于扰动观测法等同于分段恒压控制的思想,推导了扰动观测法控制的调整时间公式,分析了扰动观测法控制MPPT系统工作点在光强突变时的运动特性,提出了"错误保持"、"正确保持"、"判断错误"和"判断正确"四个概念,总结了扰动观测法控制MPPT系统工作点的十二种运动情形及其动态效果,仿真结果和实验结果验证了四种典型运动情形.以此十二种运动情形为依据提出了一种对等评价不同扰动观测法控制性能优劣的评判方法,并应用该方法研究固定步长和变步长的暂态性能,结果表明,当判断错误时,变步长控制的动态性能比定步长的更差.该文研究结果有助于改善干扰控制法的动态性能.     

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率跟踪器的研究

光伏阵列由于输出特性具有非线性,为了提高发电效率,需要对其进行最大功率点跟踪（MPPT）。提出了一种基于改进扰动观察法的最大功率点跟踪器的设计方案,该方案在实现最大功率跟踪的基础上,解决了传统扰动观察法在响应速度与跟踪精度之间的矛盾。通过实验对比引入MPPT前后光伏阵列的输出,验证了方案的可行性与有效性。     

光伏阵列MPPT扰动观察法的分析与改进

由于光伏阵列转换效率不高、供电稳定性较差,同时光伏阵列的伏安特性是强非线性的,为了充分利用太阳能,光伏逆变系统有必要对光伏阵列进行最大功率跟踪。扰动观察法是目前最常用的最大功率跟踪算法,但是其扰动的步长却不好控制,本文针对该缺陷进行改进,仿真结果表明,改进的扰动观察法实现了最大功率跟踪的准确性和快速性,并且波动较小。     

基于固定电压法的太阳电池MPPT系统

针对太阳电池的输出特性随环境变化的特点,为提高电池的输出功率和系统效率,提出一种基于固定电压法的太阳电池最大功率点跟踪 (maximum power point tracker, MPPT)控制芯片的设计.其特点是采用模拟电路集成实现,具有结构简单、成本低、性能稳定等特点.芯片在1.5 μm BCD (Bipolar-CMOS-DMOS)工艺下设计实现,仿真验证和芯片测试结果表明,芯片性能与设计预期基本相符.采用该芯片的太阳能供电系统能够实时跟踪太阳电池的最大功率点.     

直流微电网双向AC/DC变换器鲁棒前馈控制策略研究

针对双向AC/DC功率变换器在直流微电网母线电压稳定性方面的问题,文中提出了一种结合LESO和滑模理论的前馈鲁棒控制策略。通过建立直流微电网三相AC/DC双向功率变换器的动态数学模型,架构了三阶线性扩张状态观测器,并将三阶LESO的观测值用于滑模控制器的设计。该控制策略能够在不需要额外电流传感器的情况下实现前馈控制,并确保系统具有良好的动态性能。该策略还能够有效降低滑模控制的实现难度,提高系统的鲁棒性。仿真分析验证了文中所提控制策略的有效性。     

光伏电池MPPT扰动观察法的研究现状

为了提高太阳电池的利用率并降低系统成本,需要采用最大功率跟踪(MPPT)控制策略使光伏阵列获得最大功率输出。在众多的MPPT控制方法中,扰动观察法由于原理简单、易于实现而成为MPPT控制中应用和研究最为广泛的方法之一。但传统的扰动观察法在稳态下由于其固定的扰动步长会在最大功率点(MPP)附近形成振荡,并且当外界环境发生快速变化时会出现误判断的现象。为了克服以上不足,研究者们提出了很多改进方案。文章对这些改进方案进行了综述,这些改进方案主要包括以下三类:变步长的改进方法、改进的新方法以及与其他方法结合的扰动观察法。     

基于功率扰动单相光伏并网系统的孤岛检测方法

由于光伏发电系统是通过逆变器作为桥梁与电力系统实现并网,为了保障电网安全稳定,抗孤岛检测成为光伏并网的关键技术之一。在研究现有传统被动式和主动式孤岛检测方法的基础上,根据电网稳定电压边界条件,通过设定阈值提出了基于光伏逆变输出功率扰动的复合式孤岛检测方法。结合IEEE.Std.2000-929和UL1741技术规范,阐述了该方法的工作机理、阈值整定与实现过程。仿真分析表明,该方法在逆变器输出功率与负载消耗功率匹配度较高时,能够实现快速的孤岛检测,无检测盲区和谐波污染,验证了理论方法的正确性,实现了光伏系统友好型并网。     

直流母线式光伏发电系统前级变换器的研究

直流母线式光伏发电系统前级DC/DC变换器不仅可以将光伏组件的输出电压与直流母线电压相匹配,还可以实现对光伏组件的最大功率跟踪控制。文中为分析的方便,忽略直流母线式光伏发电系统储能部分的充放电,重点对与光伏组件相连接的前级变换器进行研究。针对光伏发电系统对拓扑的要求,提出将采用不对称控制的电流馈入型半桥变换器应用到光伏发电系统中。控制型软开关技术不需要增加辅助开关就可以实现变换器的软开关,在减小变换器的体积和降低变换器成本的基础上,提高了光伏发电系统的整体效率。