基于最大功率点跟踪下垂控制的光储一体化系统研究

光储一体化系统相较于光储独立式系统具有更好的体积成本优势和分布式发电消纳能力,但现有一体化系统往往存在电能利用不充分的问题。为研究高功率密度、高光伏出力利用率的光储一体化设备,探究光储一体化系统稳定、可靠、高利用率的并网控制方法,本文对光储一体化系统内部重要元器件进行物理建模,分析光储一体化系统有功出力特性,提出一种基于最大功率点跟踪(MPPT)下垂控制的光储一体化系统控制方案,并在仿真软件中验证了方案的有效性。

一种开关磁阻风力发电机新型功率变换系统及其最大功率点跟踪控制

本文提出一种含可变励磁电压且所用开关管数量最少的新型开关磁阻发电机(SRG)功率变换器,包括主电路与励磁电路,主电路所需主开关管数量等于SRG相绕组数,励磁电路仅需一只主开关管。励磁电压与发电电压解耦并可独立控制,励磁电路无隔离环节并与主电路共地。在分析该新型功率变换器工作原理的基础上,针对变速风力发电应用工况,提出基于该新型功率变换器的SRG最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,给出励磁电压扰动控制策略。通过对一台750W的SRG样机系统进行仿真和实验,并与基于共上管功率变换器的SRG风电MPPT进行比较,结果表明本文所述新型SRG功率变换器的输出功率增加1.5%,验证了该新型功率变换器及其控制策略的有效性。

分布式光伏发电最大功率点跟踪方法及控制研究

分布式光伏发电系统需要实时调整工作状态以适应环境变化,确保能量最大化输出。研究探索了最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的多种方法,包括扰动观测法、电导增量法、模糊逻辑控制法以及粒子群优化方法。这些方法通过精细调节光伏系统的工作点,优化功率输出。各方法在响应速度、精度及稳定性方面表现各异,提供了有效的系统设计和实施指导。

光伏电池最大功率点跟踪算法的研究与实现

为增强光伏电池的发电效能,文章进行了深入的研究,并开发了一种创新的最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法在分析光伏电池输出特性的基础上,引入先进预测算法及实时调整机制来实现对最大功率点高效、准确、平稳跟踪。实验结果表明,新型MPPT算法无论在动态响应速度、跟踪精度还是稳定性方面,都明显优于传统算法,能显著改善光伏发电系统整体性能。该新型算法对环境的适应性强,能为可再生能源的广泛利用提供强有力的支撑。

基于模糊控制的最大功率点跟踪的仿真研究

在Matlab仿真环境下建立了一个基于Boost拓扑的光伏充电器,并且引入模糊控制技术对该仿真模型进行最大功率点跟踪(MPPT)控制。不仅从标准测试条件、光照突变这两种情况来比较模糊控制跟踪策略与爬坡法、电导增量法的区别,还从温度持续上升、光照持续上升、采样时间间隔这三方面,对三种跟踪策略进行比较,能够更全面地证明模糊控制跟踪策略在响应速度以及稳定性上优于爬坡法和电导增量法。

光伏系统多峰最大功率点跟踪法研究

在Matlab/Simulink下对光伏阵列进行建模,验证其输出功率的多峰特性。改进模糊PID控制算法,实现扰动占空比步长自适应调节,减小振荡;且光照强度突变时,进一步调整扰动占空比,避免陷入局部极大值,找到全局最大功率,实现多峰最大功率点跟踪;结合免疫反馈机理,提高系统的响应速度和控制精度。仿真表明,当外界条件变化时,系统可有效跟踪光伏模块的全局最大功率,且响应速度快,鲁棒性强。

一种改进的光伏阵列最大功率点跟踪方法

针对光伏阵列最大功率点跟踪常用的控制方法即恒压法、扰动观察法、增加电导法存在的问题,提出了一种将恒压法和扰动观察法相结合的快速最大功率点跟踪控制方法。该方法采用恒压法获取光伏阵列最大功率点处的近似电压,然后根据光伏阵列的输出电压与该近似电压的差值确定扰动步长:如果差值较大,则表明光伏阵列工作点离最大功率点比较远,应采用较大的步长;如果差值较小,应采用较小的步长,从而减小功率振荡。仿真和实验结果表明,该方法不仅可快速跟踪光伏阵列的最大功率点,而且可有效减小功率振荡。

立方星电源系统最大功率点跟踪优化控制方法

针对立方星在能量来源严重受限条件下如何提高太阳能利用率的难题,提出一种适用于立方星的集中供电式空间微电源架构(EPS),并设计基于改进粒子群优化算法的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略来提升能量转换效率。首先,推导太阳电池阵列的数学模型,并根据太阳电池阵列的工作特性,提出电源系统最大功率点跟踪控制的物理系统实现结构。其次,设计基于改进粒子群优化(PSO)的最大功率点跟踪控制算法,并进行了数学仿真校验。最后,对所设计的电源系统架构进行了硬件实现和试验验证。地面试验结果表明,电源系统的太阳能最大转换效率可达95. 5%。该电源系统成功应用于世界首颗12U立方星'翱翔之星'的飞行试验,在轨数据表明电源系统工作状态良好,为微纳卫星电源系统的设计提供了有益参考。

一种改进的大型风电机组最大功率点跟踪优化策略

在风况较复杂的风力发电中,为了使风电机组充分利用风能,提高发电效率,需要一套可靠高效的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)策略。在研究传统方法的基础上,提出一种参数可控的变步长三点比较法改进策略。当功率变化在界定值以下时对转速采用不操作的方式抑制功率振荡;而在最大功率点附近指数倍削减步长,从而保障最大功率跟踪的精度和稳定性。控制器的参数采用经验法与华罗庚优选法选取,可满足绝大多数场合的要求。该种策略不依赖风速测量装置,经MATLAB软件仿真验证,具有良好的控制效果。

基于灰色BP神经网络的光伏发电系统最大功率点跟踪

为了提高太阳能的利用率,应使光伏阵列时刻都工作在最大功率点上。提出分别利用BP神经网络法与灰色BP神经网络法对最大功率点进行跟踪,对给定参数的光伏电池特性进行仿真分析,对建立好的BP神经网络通过Matlab编程进行训练,得到最优的训练系数,从而可以得到给定参数的光伏电池的最大功率点跟踪模型;计算出跟踪误差,再结合灰色预测方法对误差进行校正,进而得出误差较小的预测模型和最大功率点跟踪模型。计算结果表明,基于灰色BP神经网络法对最大功率点的跟踪迅速、准确。

光伏逆变器Burst模式最大功率点跟踪方法

提出一种光伏微型逆变器在低功率下的间歇工作模式(Burst模式)控制策略,可有效提高较低光照强度时的变换器系统效率。其中,Burst模式包括储能环节和工作环节,储能环节中逆变器停止并网工作,光伏电池的能量储存在母线上的电解电容里,导致母线电压上升;工作环节中逆变器并网输出功率,母线电压下降。传统的最大功率点跟踪(MPPT)方法在Burst模式时无法进行MPPT,为使光伏组件在Burst模式时能够输出最大功率,进一步提出利用Burst模式的母线电压波动进行MPPT的控制方法,使得在Burst模式时无需加入额外的扰动也能进行MPPT。最后通过实验证明了该方法的正确性和有效性。

Z源升压变换器光伏系统最大功率点跟踪研究

随着光照强度和环境温度的变化,光伏电池的最大功率点(MPP)也随之改变。为了实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT),将Z源升压变换器应用于光伏系统最大功率点跟踪电路,然后设计了Z源升压变换器的控制方法-改进电导增量法控制策略,最后设计出一种基于PI控制器的充电控制器。通过仿真结果验证了理论分析的正确性。

基于占空比的无电流传感器最大功率点跟踪系统

为降低能量收集系统的功率损耗,提出了一种基于占空比的无电流传感器最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tracking)系统。传统的MPPT方法需要进行直流测量或开路电压测量,而本文提出的算法利用滞后切换信息预估发电机的输出功率,可以实现保持最大功率提取,无需进行直流测量。采用MSP430微控制器进行了实现,并调整MPPT算法以适合热电发电机的特性。滞后电压调节器能够将热电发电机输出电压维持在参考电平上,因此可以根据给定的温度条件下提取最大功率。实验分析结果表明,提出的MPPT能量收集系统结构简单、成本较低、功率损耗低,且适用于各类小规模可持续发电。

能量收集最大功率点跟踪DC-DC升压转换器设计

通过提升功率传输效率和降低电路功耗,设计了一种适用于低功率微弱能量收集的DC-DC升压转换器。升压转换器主要包括核心电路、最大功率点跟踪(MPPT)电路、零电流开关(ZCS)转换电路、振荡器、电荷泵和偏置电路。采用开路电压法检测输入功率,并适时调整开关导通时间,以调整输入阻抗,实现对能量源的MPPT传输;同时,采用特殊供电的ZCS,减小电路的亚阈值泄漏,提升转换效率。基于65 nm CMOS工艺对DC-DC升压转换器进行设计,芯片面积为260μm×380μm。仿真结果表明,在输入功率-7^-30 dBm内、能量源内阻50Ω~10 kΩ的条件下,跟踪效率峰值为99.81%。同时,在最低输入电压为35 mV、DC-DC转换器输出电压为1 V时,电路转换效率峰值为90.46%,整体功耗低于1.2μW。

局部阴影条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法对比研究

近年来涌现了许多针对局部阴影条件的光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)方法,这些方法的跟踪性能表现不一,目前也缺乏统一的评价标准。基于对大量文献的阅读与总结,选取了五种较为典型的多峰MPPT方法,对其在大量典型局部阴影案例下的跟踪性能进行Matlab仿真分析,并总结对比了各类MPPT算法的静态跟踪性能、动态跟踪性能以及MPPT效率。本文有助于光伏工程设计与装置研发人员快速了解并掌握当前最新的MPPT方法及其性能,为实际应用中MPPT方法的选取以及提高发电效率提供借鉴。

考虑多点局部阴影的光伏阵列建模及复合型最大功率跟踪算法研究

构成光伏组件的每个光伏电池在运行中由于制造、遮挡等因素的影响,其输出会有差异。当若干个光伏电池受到不同程度阴影遮挡导致其输出与正常电池有较大差异的时候,组件输出的P-U曲线会出现多峰情况,针对单峰的传统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)策略很可能失效,从而陷入局部最优值。为解决该问题,推导了多点局部阴影下的光伏阵列数学模型,该模型能够理想描述任意阴影情况下的阵列输出特性曲线。基于此模型,提出了结合全局扫描法、电导增量法,以及快速逼近公式的复合型MPPT算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明:相比于传统算法,算法在光伏组件受到遮挡时不会陷入局部最优;同时,相比于全局搜索法,该算法寻优效率更高。

太阳能发电系统中最大功率点跟踪方法

针对光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)影响着光伏系统的发电效率,本文对光伏阵列的功率输出特性曲线进行了建模仿真分析,根据MPPT的目标是保持光伏阵列输出电压一直保持在最大功率点处,重点分析在光伏阵列出现局部阴影情况时的,光伏阵列的P-V输出特性为多峰曲线情况下,提出了一种基于改进的模拟退火粒子群算法的最大功率点跟踪控制方法,将模拟退火算法思想融入到粒子群算法中,改善粒子的探索能力,提升了最大功率点跟踪算法的收敛速度和精确性。

基于三次插值法的光伏最大功率点跟踪策略

针对光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)算法的跟踪速度、精准度及稳定性不理想的问题,提出了一种基于三次插值法改进的自适应爬山法。该方法是通过利用三次插值法改进的自适应爬山法,能够快速准确地达到对最大功率点进行跟踪。利用MATLAB/Simulink搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度、准确度和稳定性。

光伏系统最大功率点跟踪控制算法的研究

介绍光伏建筑一体化(BIPV)系统及其特点,研究交流模块式BIPV系统最大功率点跟踪技术(MPPT)。针对BIPV系统中光伏组件的P-U曲线呈现多极值特性,提出多极值条件下光伏组件最大功率点跟踪控制算法。在Matlab/Simulink下进行建模与仿真,仿真结果验证了此算法的可行性。

光伏发电系统中最大功率点跟踪控制方法研究

光伏电池的输出功率随着夕l、界环境和负载的改变而不同。因此．最大功率点跟踪技术的研究能充分发挥光伏电池的效率。目前已有一些方法在一定程麦上实现7最大功率点跟踪，但尚需改进。本文提出了一种基于插值法结合最优梯度法的控制方法．该方法在不干扰系统正常工作的情况下能迅速感知外部环境的变化。使输出功率在最短时间内达到最大功率点，仿真结果证明。该方法能够迅速．准确地跟踪光伏电池的最大功率点。避免在最大功率点的振荡。减少能量损失。提高能量转换效率，