太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术及仿真

为了确保最大功率点仿真技术能够普及推广并合理应用,科研人员应通过实践建立大量数据模型,验证太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪技术的可行性和可应用性。基于此,本文对太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术及仿真的相关内容进行分析,利用各类跟踪处理技术促使能源损耗有所降低后,更好地满足人们对太阳能的基本需求,确保太阳能资源相关价值被合理利用。

光伏系统最大功率点跟踪技术研究

针对目前光伏最大功率点跟踪(MPPT)技术研究和应用现状,根据控制算法的不同分类,选取固定电压法、扰动观察法、增量电导法作为研究对象。分析各种控制算法的实现原理,并且在反激式变换器上进行试验验证,对试验结果进行比较分析,得出三种MPPT控制方法在启动时间、动态响应、稳态控制精度等方面的性能,本文最后提出一种在实际应用中能够达到良好控制效果的固定电压启动结合增量电导算法,该算法动态响应快、稳态控制精度高。

基于最大功率点跟踪技术的光伏控制器设计探讨

随着我国光伏行业近年来的高速发展，关键技术的不断突破，未来中国在全球光伏行业中的位置将愈加重要。蓄电池作为光伏发电系统中的蓄能设备，它们在系统放电时起电源的作用。本文提供了一种用于光伏的蓄电池充电控制技术的综合系统。此系统中起主要作用的是光伏控制器，用于改善传统控制器的缺点和局限性，该光伏控制器基于最大功率点跟踪技术（MPPT），实现最大功率点（MPP）的快速捕获；利用恒流，恒压（CCCV）充电方案，以减少电池充电时间。此外，它还能远程访问所有系统参数，以实现监测和管理目的。

基于最大功率点跟踪技术的太阳能路灯控制系统

太阳能路灯以太阳光为能源，它安全、节能且无污染，也不需要铺设复杂的管线。白天利用太阳光给蓄电池充电，而晚上蓄电池则为路灯提供电能。路灯的开／1闭过程采用光电控制方式。该系统采用了最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）技术，以便最大程度地接受太阳能，提高太阳能光伏电池的效率，并降低路灯系统的成本。最大功率点跟踪系统是一种通过控制目光跟踪器的伺服（或步进）驱动机构来调节光伏阵列的受光角度，使光伏板能够输出更多电能的自动化控制系统。

一种优化的光伏全局最大功率点追踪方法

当前的光伏最大功率点追踪技术存在以下不足:在局部阴影工况下,易陷入局部功率峰值;在负载波动时,系统容易出现振荡甚至失稳。针对上述问题,提出一种自适应的光伏全局最大功率点追踪设计方案。该方案将光伏输出端电压-功率扫描电路与Zeta斩波电路有机结合,通过单开关管的简单电路拓扑,既可实现光伏输出端电压−功率特性快速扫描,定位全局最大功率点位置,又能根据后级电路需要,实现升降压斩波直流调节。在光照等输入或负载发生突变后,所述系统均能进行开关管占空比自适应调整,确保稳定工作在全局最大功率点附近,避免出现大幅振荡与失稳。经过PSCAD-EMTCD仿真与样机实验验证,结果表明该方案能在包括局部阴影等各种复杂工况下自适应地快速追踪与锁定当前光伏全局最大功率点。

基于大数据技术的高速公路环境监测系统设计

为了解决甘肃省河西区高速公路建设过程中环境监测困难的问题,通过融入大数据技术设计高速公路环境监测系统。采用最大功率点跟踪监测技术中的小控制单元和功率换算的方式设计定点跟踪结构;利用码分多址传输模式将监测设备与大数据库相互联系,缩短数据传输时间;对传统谱聚类算法进行改进;应用VMWare Player 16软件模拟监测过程,提高了监测能力。试验结果表明,设计所采用的公路监测系统的监测范围最大为86.7 m2,预警时间为30.16 s,系统结果准确率为97.1%。

基于电压-功率扫描的光伏多峰快速MPPT方法

针对现有光伏最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)技术在功率多峰值情况下的不足,提出一种基于电压-功率扫描的多峰快速MPPT方法。首先通过仿真分析了光伏陈列在局部阴影状态下的输出特性;然后提出通过对光伏输出端并联电容的电压-功率扫描实现现况下全局最大功率点识别的总体思路;紧接着给出了实现端口电压扫描的主电路拓扑,并对其进行了状态分析和控制算法设计;最后对所提方案进行了Mat?lab仿真与样机试验验证。结果表明,该方案能稳定、快速、有效地实现对当前全局最大功率点的追踪与锁定。

基于APR控制策略的MPPT电源拓扑技术研究

本文提出了一种基于APR控制策略的MPPT电源控制系统,对电源系统的工作模式及APR模块的控制逻辑关系进行了详细的论述,并介绍了多APR模块并联的工作模式,实现了最大功率点跟踪技术在电源系统中的应用,为满足大功率重复脉冲载荷的需求提供了解决方案。

基于核心器件逆变器和MPPT技术对光伏发电的研究

研究分析光伏发电采用光伏电池板的必要性,分析比较光伏并网发电系统的最大功率点跟踪技术的三种控制方式的优势特征,在算法基础上采用混合多种控制方式结合的MPPT技术,通过建模仿真验证,改进后的MPPT技术从稳定性和响应时间上较传统方式有较大进步。同时,为了更广泛的应用,光伏电池输出的直流电能均要转换为交流形式,所以,逆变器就成为了光伏发电系统中的关键部件,研究利用Matlab中的Simulink里自带的SimPowerSystems工具箱,搭建了三相光伏并网逆变器的仿真模型,仿真验证SVPWM调制方式的优势明显。再从这两个主要方面验证改进MPPT技术和逆变器的调制方法的优化设计可以改进光伏发电效率。

高效光伏反向变流器在光伏发电系统中的应用优化与性能分析

光伏发电作为一种清洁能源技术,在可再生能源领域具有广阔的应用前景。光伏反向变流器作为光伏发电系统的核心组件之一,对系统的性能和效率至关重要。文章针对光伏反向变流器在光伏发电系统中的应用优化与性能分析进行了深入研究。通过分析反向变流器的原理和结构,探究最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术、控制策略、参数优化以及效率提升与损耗降低策略等优化方法。同时,结合性能分析与实验验证,对不同优化策略的效果进行评估和验证。研究结果为光伏发电系统的设计和运行提供了重要参考,有助于提高系统的性能和效率。

储能型余热回收发电装置设计

当前很多国家的能源综合利用系统存在能源供应与需求不相匹配的问题,造成能源的不合理利用以及能源的严重浪费。为了充分利用余热资源,从余热回收过程的能量转换角度出发,采用余热发电技术和最大功率点跟踪技术,设计了储能式余热回收发电装置。设计过程涵盖了方案对比、重要系统设计、主要模块选用以及软件设计。对实验样机进行测试分析,结果表明,所设计的余热回收发电装置能有效回收工业产生的余热并进行电能转换,有望取得可观的经济效益和社会效益。

基于类箕舌线的自适应变步长MPPT算法设计

为进一步提高光伏发电系统的稳定性和发电效率,使用最大功率点跟踪技术(MPPT)使输出功率最大化。对此提出一种基于类箕舌线的自适应变步长扰动观测法,该方法综合考虑跟踪速度、振荡幅度和计算复杂度等因素,分析了类箕舌线函数中参数α和β的不同取值对算法的影响。应用Matlab/Simulink分别在改变光照强度和温度两种情况下进行仿真,并与定步长扰动观测法进行对比。仿真结果表明,所提算法明显提高了跟踪速度,改善了靠近MPP时功率的振荡问题,相比于传统算法具有明显优越性。算法计算复杂度小,跟踪性能好,可应用于算力较小的MPPT控制器中。

基于激光供能的直流测量传感器的设计与优化

在超高压直流输电系统的直流测量系统中,使用光纤代替电力线传输激光能量以驱动远端测量传感器,可以实现高低电压隔离和绝缘以及抗电磁干扰。针对在实际运行中远端测量传感器故障率较高的问题,通过研究传感器各功能模块的工作原理、结构特点以及薄弱环节,研制了一种改进型直流测量传感器。该传感器采用光伏电池最大功率点跟踪技术,优化了各模块的电路设计,提高了模块的集成度,也改善了器件的性能。现场测试结果表明,改进型直流测量传感器在测量精度及功耗方面均优于国外产品。此传感器能提高直流测量系统的精确性和稳定性。

基于FPGA的太阳能充电系统的研究与设计

针对高压输电线路污秽监测系统中光伏供电系统的特殊要求,设计了适合于小功率太阳能电池快速为超级电容器充电的系统。本设计采用BUCK-BOOST电路作为充电电路的主拓扑结构,并采用新颖的MPPT跟踪方法,即加权变步长电压滞环扰动观察技术,由现场可编程门陈列实现控制。运用Matlab/Simulink对电路和控制策略进行仿真验证,并完成了充电系统的制作和测试。测试结果表明:该充电系统采用小功率太阳能电池,在正常天气条件下,均能够在较短时间内完成为2F和5F超级电容器组的充电工作。与课题组之前的研究成果相比,本设计有效缩短了充电时间,提高了太阳能的利用率。

基于输出型MPPT控制和BLE传输的可穿戴传感器

设计了一种基于输出型最大功率点跟踪控制和蓝牙低功耗传输技术的可穿戴传感器节点,并实现了自主式无线体域网。可穿戴传感器节点在一块柔性太阳能面板上集成了加速度计、温度传感器和插入式光电容积描记传感器;为了从柔性太阳能面板中提取最大能量,提出输出型最大功率点跟踪,以控制太阳能采集器最大化输出功率;通过一个商用BLE模块将传感器节点的所有数据发送到智能手机应用程序中。实验结果表明,在为传感器节点设定合适的"唤醒-睡眠"模式,传感器节点可通过太阳能采集器供电实现全天24小时运行。与其他方法相比,具有更低的能耗和更多的功能。

基于改进SGD-CMA算法的光伏发电系统MPPT控制设计研究

本文基于SGD-CMA算法对光伏发电系统中MPPT控制,并针对SGD-CMA算法收敛速度的缺点提出了基于小波算法的光伏发电系统MPPT控制设计方案。本文搭建了光伏电池的仿真模型模拟分析了光伏阵列在温度、光照变化情况下的功率输出特性,仿真结果显示改进后的扰动观测法会获得更稳定的电压和功率输出,系统的可靠性增加。

光伏水泵系统研究进展

光伏水泵系统无需电网和燃油,因而在干旱缺水地区及无电地区的应用前景非常好。然而光伏水泵在实际应用中存在系统造价昂贵,最大功率点跟踪方法繁多但通用性差,电机与水泵的类型选择和容量匹配复杂等难题,这些问题制约着光伏水泵的推广使用,亟待解决。通过对国内外论文中出现的光伏水泵系统的多种最大功率点跟踪技术、电机与水泵的选用方案及其容量匹配等进行综述,总结了各种最大功率点跟踪技术的优缺点及其适用范围、各类驱动电机的应用范畴及水泵容量的匹配原则,为不同应用条件下光伏水泵系统的合理选型提供了理论依据,并对光伏水泵系统的优化设计提出5点建议,提出光伏水泵系统今后的发展方向。