独立型光伏系统的研究与设计

介绍独立光伏转换系统的一般构架,提出了独立型光伏发电系统设计。为研究太阳能电池最大功率点跟踪的算法,首先建立了太阳能电池的仿真模型,然后利用此模型,在MATLAB中对扰动观察法和电导增量法这两种常用的方法进行仿真验证,接下来介绍蓄电池三阶段充电的控制策略。最后通过实验验证了此系统的可行性。     

光伏并网逆变器最大功率点的跟踪控制

本文通过对太阳能电池的伏安特性及功率电压曲线的分析,给出了太阳能电池最大输出功率点的跟踪方法.通过分析比较,得出在光强变化较快的情况下光伏并网逆变器迅速跟踪最大功率点的方法.     

独立太阳能扬水系统专用变频器的开发

开发完成独立太阳能能扬水系统专用变频器，具备全自动运行、最大功率点跟踪控制、运行数据存储等功能。针对无蓄电池的太阳能扬水系统特性，采用自主研究的混成最大功率点跟踪控制法和优化最小调节步长。在光照强度快速变化的状况下，新的最大功率点跟踪疗法比传统方法具有型高的响应速度、更好的稳定性。长期运行试验表明，专用变频器各项技术指你优良，性能稳定，可靠性高，能够确保系统在最大功率点的稳定运行。     

适用于环境能量俘获的高效率电源管理电路

设计了一种适用于环境振动能量俘获系统的高效率电源管理电路。电路采用了最大功率点跟踪(MPPT)技术,以解决环境振动能量不稳定和经换能器换能后的输出功率负载依赖性强的问题。针对MPPT工作过程中电压调整阶段功率损耗过大的问题,提出了高频开关控制的类Buck结构拓扑,以减小电压调整阶段的开关损耗,进一步提高了系统效率,并可实现预稳压,为后级电源管理电路减轻负担。电路采用0.18μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,随着振动环境及负载的变化,最大功率点跟踪效率始终维持在98.55%～99.45%,系统效率提高至94.2%。     

基于DSP的光伏电池最大功率点跟踪系统

太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境的影响具有强烈的非线性,为了提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,进行最大功率点跟踪(MPPT),使之始终工作在最大功率点附近。本文通过对太阳能电池伏安特性的分析,采用自适应扰动观察算法,基于TMS320F2812设计了MPPT控制系统。实验结果表明,在此算法控制下,系统能够准确地跟踪最大功率点。     

综合收益最大的配电网能量系统蓄电池充放电策略

伴随着国内外对蓄电池的研究越来越深入,蓄电池在配电网中的应用也越来越多,但是在不同的电压等级的配电网中,蓄电池的管理策略要解决的问题不同、侧重点不同。本文旨在对应用在配电网中的蓄电池建立一个数学模型。以蓄电池用在配电网中的经济性以及表征负荷波动的方差为目标函数,结合蓄电池充放电的电量约束,充放电功率约束等,利用粒子群算法来研究蓄电池的充放电策略。这个数学模型有两个目标函数,所以可以根据侧重点的不同来调整蓄电池的能量管理策略。通过本文的计算,对于不同的使用环境得到不同的管理策略。     

并网型光伏发电系统的设计

用最小的成本实现最大效率的光伏发电,是增强光伏发电市场竞争力的根本所在.通过对光伏发电各个环节展开分析,设计了一种并网式光伏发电系统的模型.首先分析了光伏电池的特性,以此来实现最大光电转化率.其次,逆变器的拓扑结构采用Boost升压斩波电路和三相全桥相结合的方式,这种双级式结构可以获取最大功率跟踪.控制芯片选用TM320F28335DSP,根据其自身特性和工作环境,设计了符合本文光伏发电系统的硬件和软件控制系统.     

光伏并网发电试验系统研究

研究了一种户用两级式光伏并网发电试验系统,给出了系统的总体实现方案,设计并实现了试验系统的主要功能模块.通过本试验系统,可以实现将太阳光辐照强度和温度用于最大功率点跟踪及并网发电系统与电力调度中心的实时通信,提高最大功率点跟踪的快速性和准确性,增强光伏发电的可调度性.     

光伏发电系统中最大功率跟踪的研究

讨论了并网太阳能光伏发电系统最大功率跟踪问题-提出了实现最大功率跟踪的方法,并且比较了四种方法优缺点。在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出扰动观察法的实现算法,通过比较前后两次功率的大小来决定光伏电池电压扰动的方向,使光伏电池最终达到最大功率点。文章利用Matlab的S-函数构建了光伏电池的仿真模型,实验结果表明,该算法可有效跟踪光伏电池最大功率点,适用于光伏并网逆变系统。     

一种单相光伏系统并网策略研究

提出了一种单相光伏并网系统控制策略,通DC/DC电路对变流器母线稳压,在并网端变流器中采用瞬时电流控制和以输出电流最大为目标的扰动观测改进算法。该控制策略避免了传统变流器电压外环调节速度慢的不足,同时对于最大功率点跟踪不依赖光伏电池输出特性检测。本策略具有MPPT跟踪速率快,成本低,并网电流畸变小等特点,通过实验结果验证了该方案的可行性和正确性。     

一种光伏系统变步长MPPT策略研究

从光电池的数学模型出发,将MPPT问题转化为求解非线性方程的问题,提出了一种变步长MPPT的数学模型,并推导了基于牛顿迭代的MPPT迭代公式,分析了这种MPPT方法的局限和改进。仿真验证了这种变步长MPPT策略的正确性。     

基于模糊策略的光伏发电MPPT控制技术

介绍了太阳能光伏发电系统中最大功率点(Maximum Power Point,MPP)的原理及获取最大功率点的常规方法.模糊控制具有适应性强.鲁棒性好,不依赖被控对象精确模型的特点,适合光伏发电系统输出的非线性特征.这里提出利用模糊控制策略实现光伏发电系统最大功率点的跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT),论述模糊控制器的结构、规则生成、模糊决策与推理.并在此基础上建立仿真模型,对模糊控制器进行验证和分析.仿真结果表明,基于模糊策略的光伏系统具有优良的动态和稳态性能.     

光伏发电系统并网研究

文中分析了光伏发电系统中太阳能发电的特性和结构、主电路拓扑结构的选择、最大功率点的追踪以及逆变并网控制方法,采用了双重BOOST前级电压匹配、后级全桥逆变的非隔离型的主电路拓扑结构。在MPPT后级控制的方式中,逆变并网控制是光伏并网发电系统中核心的环节,把前级直流电转化为交流电与电网并联。该光伏并网的核心是UC3875和TMS320LF2812,系统的前级和后级配合,保证了并网系统顺利的运行。     

用于激光无线能量传输的MPPT集成仿真系统

在激光无线能量传输（LWPT）中,传能激光波长、光功率和光电池温度对光电池的输出特性有显著影响,最大功率跟踪（MPPT）技术可解决上述等因素造成的功率失配问题,提升系统的DC-DC效率。构建了针对LWPT的MPPT集成仿真系统,耦合了波长、光功率和温度对GaAs光电池输出特性的综合影响,可以同时分析光电池在功率匹配、功率失配和MPPT调制等多种条件下的输出特性。基于该仿真系统,研究了光电池在不同波长、光功率和温度条件下的物理规律。波长增大时,在850 nm左右转换效率η_max达到最大值为50%,波长继续增大,光子能量小于GaAs禁带宽度导致η_max迅速下降。功率增大时,η_max基本不变,最大功率匹配电阻R_Lmax减小。温度升高时,η_max和R_Lmax均持续下降。此外,研究了光电池在功率失配时的输出特性,此时光电池的转换效率对比功率匹配时均有不同程度的下降。根据光电池的输出特性在仿真系统设计了MPPT电路,利用时间扰动算法进行最大功率跟踪。光电池在MPPT系统调制后均可工作在功率匹配时的最大功率点,且光电池能源利用率达到99.93%。研究结果对用于激光输能有重要指导意义。     

光伏系统中最大功率点跟踪的研究

最大功率点跟踪是光伏发电研究的一个重要方向。本文介绍了光伏电池组件的特性以及光伏电池阵列最大功率点跟踪的原理,阐述了传统的跟踪光伏电池最大功率点的方法——扰动观察法,在此基础上提出了基于变换器输出电流控制的最大功率点跟踪法,该方法继承了扰动观察法的优点,并且降低了系统的成本,减轻了系统的运算负担。本研究在光伏系统的开发和应用中具有重要的科学研究意义和现实意义。     

基于XC164CM的光伏并网发电系统

并网发电系统是太阳能利用的主流趋势,而高性能数字信号处理器的发展也使得一些先进复杂的控制策略应用于光伏并网系统成为可能。文中对系统的控制方案进行了分析,并采用英飞凌公司生产的XC164CM作为系统的控制芯片,通过软件编程完成了系统的并网控制,并解决了最大功率点跟踪、锁相环等关键问题。实验表明文中设计的光伏并网发电系统能够较好地实现逆变并网功能。     

最大功率跟踪控制在光伏系统中的应用

对最大功率跟踪控制中DC-DC变换器的原理和控制方法进行了实验研究,利用DC-DC转换电路和单片机控制系统实现最大功率点跟踪,使太阳电池始终保持最大功率输出;和普通的控制器相比增加输出功率5％～15％。     

光伏发电系统中复合人工智能控制最大功率点

在太阳能光伏发电系统中,光伏电池的输出功率受日照强度和温度的影响具有随机性,因此对发电系统中光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方法进行改进具有重要的现实意义.本文分析光伏电池的工作原理后,得出光伏电池相关参数的数学表达,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,得到在不同日照强度和温度下对其输出电压、输出电流以及输出功率的影响,并对最大功率点跟踪控制问题提出改进的复合人工智能型控制方法,通过仿真软件验证光伏发电最大功率点跟踪控制中的可行性,验证了该方法的正确性。     

基于占空比模糊控制的光伏发电系统MPPT技术

为了有效地利用太阳能,有必要对光伏发电系统进行最大功率点跟踪(MPPT)控制研究。文中以两级式光伏并网发电系统为研究对象,建立了任意外界环境下的光伏阵列数学模型。由于光伏阵列的非线性输出特性,将模糊控制思想引入最大功率点跟踪,提出占空比模糊控制的扰动观察法的MPPT控制策略,并通过计算机进行仿真验证。与传统的占空比扰动观察法相比较,该方法能够更加快速、准确地跟踪上太阳能电池的最大功率点。     

光伏系统最大功率跟踪技术的研究

基于传统的滑膜控制算法,本文采用一种改进的指数趋近律方法,来实现最大功率跟踪,使得控制输出变量可以为连续变量,再通过调制器得到开关管的控制信号,实现控制,以弥补传统方法的参数灵敏度、适用范围受限制等方面的缺陷。通过对传统算法和改进算法的仿真比较,得出了改进的滑模控制法能够快速地跟踪最大功率点,振荡幅度较小,鲁棒性较好。