应用于高原山地光伏电站的平单轴光伏发电跟踪系统的优化

对应用于高原山地光伏电站的平单轴光伏发电跟踪系统进行了优化研究。高原山地光伏电站因采用平单轴光伏发电跟踪系统时,清晨和傍晚太阳高度角较低时前、后排光伏组串会相互产生阴影遮挡,由此现象入手,从反阴影遮挡跟踪策略、平单轴光伏发电跟踪系统对其基础的破坏、平单轴光伏发电跟踪系统可靠性等方面分析了目前采用的常规平单轴光伏发电跟踪系统由于跟踪角度产生的阴影遮挡弊端;然后对常规反阴影遮挡跟踪策略进行了优化,获得了前、后排光伏组串不产生阴影遮挡情况下平单轴光伏发电跟踪系统在的最佳跟踪角度;设计了坡地反阴影遮挡跟踪策略,加入了地形坡度角的校正,防止过度跟踪导致平单轴光伏发电跟踪系统过载及其基础被损坏;最后以我国西部地区某高原山地光伏电站为例,对优化后的平单轴光伏发电跟踪系统进行了验证,证实了本优化方法有助于提升平单轴光伏发电跟踪系统在后续长期运行过程中的可靠性,并为其再次优化提供了技术支撑。

平单轴光伏跟踪支架-基础受荷特性与优化设计

以高寒高海拔区某大型光伏电站中平单轴光伏支架系统为背景,依托ABAQUS有限元模拟软件,构建大跨度平单轴光伏支架-基础-面板一体化三维有限元模型,探讨极端环境下平单轴光伏跟踪系统关键构件的受荷特性与失稳变形机制,并藉此提供针对性的优化设计建议。结果表明,受极端风荷载作用,该大跨度平单轴光伏系统在最大跟踪角度下,其檩条最大应力达544.4 MPa,立柱最大位移达76.3 mm,致使局部檩条、H型钢桩存在潜在屈服破坏风险;上部结构各构件的变形与其所处位置有关,整体表现为沿主梁长轴方向呈波浪线型分布,两立柱的跨中位置同样多发生较大位移,且在光伏组件悬臂端部最为明显,其在风荷载作用下的最大变形甚至达153.2 mm。针对大跨度平单轴跟踪光伏系统中的薄弱部位,提出可增强局部构件的强度或改变局部结构特征等优化建议以增强其整体稳定性。

光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法及其仿真

根据光伏阵列的特性,开发了光伏阵列的通用仿真模型,该模型可以模拟任意日照和温度下光伏电池的输出特性。分析了光伏并网发电系统最大功率跟踪的算法,针对最常用的最大功率跟踪方法——扰动观察法的不足,提出了一种新的最大功率跟踪的新算法。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真。仿真结果表明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效地避免跟踪的偏差,能够准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,有效地提高光伏电池的输出效率,其动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。

光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的研究

针对光伏发电系统中最大功率点跟踪算法,阐述和评价了目前国内外出现的众多自寻优算法及非自寻优方法的原理和特点,并从算法原理角度归纳了3种基本自寻优算法即恒定电压法、扰动观测法、增量导纳法。同时,应用MATLAB软件,详细对比和分析了同一条件下(包括辐照度、温度、负荷)此3种基本自寻优算法的追踪效果及品质。通过仿真结果比较,总结了3种算法的特点及适用范围。

粒子群优化模糊控制器在光伏发电系统最大功率跟踪中的应用

针对采用干扰观察法时最大功率跟踪系统的输出功率在最大功率点附近小幅振荡的问题,设计了一种应用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)的模糊控制器,并将其应用于光伏发电系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。该控制器采用粒子群算法优化模糊控制的隶属度函数,能够实时调整跟踪步长,保证系统在光照强度和温度变化时有较快的动态响应速度和较高的稳态精度。分别对采用干扰观察法、常规模糊控制方法和带粒子群优化的模糊控制器在相同情况进行了仿真和试验,结果证明了所提方法的有效性和鲁棒性。

太阳能光伏发电二轴跟踪机构的研究现状及发展趋势

首先综述了国内外太阳能单轴跟踪、二轴跟踪系统的研究现状,介绍了目前已有的5种二轴跟踪机构组成及其工作原理,在此基础上提出了差动式及并联式两种新型的太阳能二轴跟踪机构的概念设计,对发明的并联式太阳能二轴跟踪机构进行了结构及工作原理的阐述,表明该机构结构简单,制造方便,输入输出呈解耦性,控制容易,为一种理想的太阳能二轴跟踪机构。

光伏发电系统最大功率点跟踪控制

太阳光发电作为洁净的和未来最有希望的发电方式之一，越来越受到人们的重视。光伏发电系统各个方面的研究都在不断地深入进行着，本文讨论的太阳光发电系统的最大功率点跟踪控制就是其中一个重要的研究课题。从实际应用角度出发，详细论述了采用功率对电压微分法进行最大功率点跟踪控制的过程，并通过实验验证其可行性和有效性。

基于改进MPPT算法的光伏发电最大功率跟踪系统

针对光伏发电系统最大功率跟踪问题,提出了一种改进的自适应爬山算法,通过Matlab/Simulink进行仿真,并在硬件电路基础上对系统的性能进行了验证。仿真和实验结果表明,在此算法控制下,系统可稳定快速地追踪最大功率点,具有较高的跟踪精度结果,可在各种情况下,尤其对光照突变等恶劣情况下可实现光伏电池的最大功率跟踪,有较强的适应能力。

平单轴跟踪支架高度对双面光伏组件发电量的影响

以具有不同太阳辐射量的埃及阿斯旺、阿根廷卡塔马卡、中国合肥这3个地点的光伏电站项目为例,通过PVsyst软件分析了在不同太阳辐射量和地面反射率下,平单轴跟踪支架的高度对双面光伏组件发电量的影响及相关变化趋势。

基于Freescale的混合式两轴光伏跟踪控制系统设计

介绍了一种以Freescale控制器为控制核心的混合式光伏发电两轴跟踪控制系统。该系统结合了日历跟踪法与光强控制法的优点,通过对X-Y二维平台的精确定位,实现对太阳位置的精确跟踪;系统添加了液晶显示和独立键盘的人机交互界面,便于对装置的实时监控与操作;采用了Zigbee无线通讯网络,能够实现对光伏阵列的集中控制。通过对样机的测试,得出该系统跟踪速度快,整体效率高,解决了现有方法稳定性差、跟踪精度低等诸多缺点,而且具有结构简单、功耗低、操作功能强、人机界面友好等特点。

双面光伏组件与单轴跟踪相结合的光伏发电系统发电量研究

对比分析了采用"最佳固定倾角+双面光伏组件"与采用"斜单轴跟踪+双面光伏组件"2种方案的光伏发电系统的理论发电量与实测发电量情况,结果表明,实测与理论较为吻合,"斜单轴跟踪+双面光伏组件"的方案具有一定的应用参考价值。

一种光伏并网发电系统中的相位跟踪技术

在光伏并网发电系统中实现与电网的同频同相跟踪,一般的模拟锁相环会存在固定相差的缺点,针对这一点不足,本文提出了一种基于矢量合成理论的模拟相位跟踪技术。分析了此种相位跟踪电路和矢量合成技术的基本原理,给出了这一功能的电路实现方法,并把这一电路成功运用于某光伏并网发电系统模拟装置中。仿真和实验测试结果表明其在较宽的频率范围内都能实现良好的跟踪效果。

光伏充气膜温室自跟踪发电系统发电量预测

针对光伏充气膜温室自跟踪发电系统提出了一种加入天气预报信息的自适应变异粒子群神经网络的发电量预测算法。首先结合历史发电量数据和气象数据分析了影响光伏充气膜温室自跟踪发电系统发电量的主要因素,建立了加入天气预报的神经网络预测模型,并针对传统神经网络预测模型中基于梯度下降的BP算法收敛慢、易陷入局部最优、训练难收敛等问题,通过自适应变异粒子群算法改进了神经网络。该算法通过将变异环节引入粒子群优化算法,进行隔代进化找到局部最优解。实验结果表明所采用的自适应变异粒子群的神经网络预测算法的全局收敛性能得到了显著提高,能有效避免粒子群优化算法中的早熟收敛问题。

光伏发电系统最大功率点跟踪的占空比扰动法仿真研究

介绍了一种光伏电池的仿真模型,分析了占空比扰动法实现最大功率点跟踪的原理。为进一步简化算法,分析了基于输出电流检测实现最大功率跟踪的可行性,说明了算法的原理和实现思路,建立了Matlab仿真模型并进行了仿真验证,仿真结果证明了算法的正确性。

基于PLC的双轴联动跟踪式光伏发电系统设计

为解决固定式光伏发电系统发电效率低、太阳光入射角度不可调等问题,提出一种基于PLC的双轴联动跟踪式光伏发电系统,本设计通过光强传感器检测光伏发电板入射光线强度,经PLC控制系统控制传动装置实现对光伏发电板运动方向的控制,同时在监控平台记录其运动参数,且以工控机为上位机,通过组态王软件搭建相应的监控平台,实现在线实时监控、仿真系统控制流程、存储实时及历史数据和动态显示趋势曲线等功能。本设计可最大化接收太阳能,克服固定式光伏发电系统太阳能接收效率低、发电效率低等问题,提高了发电效率,降低发电成本。

太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计

太阳能的利用有利于世界的环境保护,光伏发电作为太阳能发电的方式之一,无论从科技应用还是从商业开发的角度出发,如何更进一步地提高太阳能光伏发电装置的效率,都是目前有待解决的重要问题。针对目前应用广泛的太阳能光伏发电跟踪控制系统进行了研究,为了提高太阳能光伏板的跟踪效率,提出了前馈加闭环的跟踪控制方案。根据太阳的运动轨迹计算出太阳能光伏板理论上需转动的角度,实现前馈上的跟踪控制;采用光电传感器,将检测到的光电信号作为反馈,实现光伏板的闭环跟踪控制,克服了太阳能光伏发电跟踪控制系统在安装、生产、加工过程中存在的误差,提高了跟踪控制的精度。

光伏发电系统并网输出最大功率点跟踪仿真

对光伏发电系统并网输出最大功率点的跟踪的研究,能够有效提高光伏发电系统的电能转换效率。对输出最大功率点的跟踪,需要先得到模糊控制器的输入变量,从而定义功率最大点跟踪的目标函数,完成最大功率点的跟踪。传统方法先预测最大功率点之处的电压,得到光伏电池的特性曲线,但忽略了定义功率最大点跟踪的目标函数,导致控制精度偏低。提出基于改进粒子群方法的光伏发电系统并网输出最大功率点跟踪方法。组建光伏发电系统并网数学模型,将输出最大功率点跟踪转换为追踪光伏阵列,融合模糊理论计算出光伏电池的瞬时输出功率,得到模糊控制器的输入变量,定义功率最大点跟踪的目标函数,并完成对光伏发电系统并网输出最大功率点跟踪。实验结果表明,所提方法跟踪精度高,为完善我国在光伏发电方面的技术水平提供有力的依据。

基于DSP的光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的研究

基于DSP芯片TMS320F2812设计一种两级式光伏并网发电系统。对该系统提出了一种新型的MPPT控制算法,即在外界环境或负载突变时,先采用一种在线计算短路电流法,避免了对系统正常工作的干扰,以保证跟踪的快速性;在此基础上引入小步长的扰动观察法,对最大功率点处的稳态特性进行优化,可有效减小系统的输出功率在最大功率点的振荡现象。通过Matlab软件分别对扰动观察法、短路电流法以及所提的新型MPPT方法进行仿真,结果表明,该新型MPPT方法能够快速、准确地跟踪外部环境变化,减少了系统在最大功率点的振荡现象,提高了光伏发电系统的效率。

光伏发电双轴逐日跟踪系统的设计与实现

为了增强光电板逐日的精准度,提高光电场的发电量,文章针对光伏发电的转向系统设计了逐日跟踪系统。逐日跟踪系统基于逻辑门阵列控制芯片,以天文学和光电传感器修正为主要计算方法,通过确定光伏板位置与数学关系得到转向系统的三相脉冲控制信号,以此为基础控制逐日支架转向电机,达到逐日的设计目的。由实验结果可知,设计的光伏发电双轴逐日跟踪系统与固定光伏发电系统相比,可提高日发电量约30%以上,证明该系统具有较高的科学性与实用性,可为相关人员或单位提供帮助。

改进的光伏发电系统最大功率点跟踪方法

光伏发电系统可采用最大功率点跟踪控制技术来提高输出功率,但常规变步长扰动观察法存在功率-电压特性曲线的低压区变步长跟踪效果差、步长灵敏度受光照强度影响大等缺点。从变步长算法和控制系统结构两方面提出了改进措施,并在利用MATLAB/Simulink工具建立的最大功率点跟踪系统仿真平台上与常规变步长扰动观察法进行了对比试验。试验结果表明,跟踪时间和跟踪步数分别减少了50%和75%,同时PID控制环节使光照强度快速变化时的跟踪电压偏差从48.3%降低到13.8%,明显地提高了系统的动态性能。