基于MPPT算法的风光互补发电实验系统的研究与实现

从电力电子、自动控制和优化算法3个角度,采用开放式架构,设计基于MPPT控制技术的风光互补发电的实验系统。在该系统中,采用模拟的风光能源展示风光发电的特性;利用升降压组合电路及多种控制优化算法,测试、比较不同工况条件下的最大功率跟踪(MPPT)控制策略。同时完善了风光互补控制的保护措施,对蓄电池充电控制方案分段优化,采用良好的人机交互界面,实现了风光互补发电实验系统多功能和智能化。     

离网型风光互补发电系统实验平台设计

离网型风光互补发电系统由风力发电机、太阳能电池板、蓄电池、风光互补控制器和交流负载组成。设计开发了一套1.2 kW风光互补发电系统实验平台,实验平台基于Infineon公司XC866单片机,可实现对风力发电系统和光伏发电系统分别进行最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)及蓄电池充电控制;将蓄电池24 V直流电逆变为220 V/50 Hz交流电供负载使用;系统具备完善的故障保护功能。实验平台直观形象,针对性强,适合开展开放设计性实验。     

基于监督预测的风光互补发电设计

针对在高频扰动、多变化的自然环境下合理地分配风光互补发电系统各部分发出功率的问题,提出了基于监督预测的风光互补发电系统。采用滑模变结构作为风力发电系统和光伏发电系统的控制器,利用监督预测算法求解优化目标函数。实验结果表明,引入监督预测系统之后的风光互补发电系统不仅能合理跟踪负载,还可限制系统输出功率幅值,确保设备安全。     

风光互补发电系统最大功率跟踪实现电路的研究

本文介绍了风光互补发电系统的构成,对发电系统最大功率跟踪问题进行了分析,研究了一种双输入DC/DC变换器的实现电路,研究结果表明该电路能很好的应用于风光互补发电系统,具有较高的实用价值。     

小功率风光互补发电系统最大功率跟踪之变步长扰动法研究

小功率风光互补发电系统控制算法的变步长扰动方法可通过调节触发脉冲的占空比来实现最大功率的跟踪控制．利用MATLAB／Simuiink中的一些元器件搭建了最大功率控制模型．     

可移动式风光互补发电实验实训系统设计与研究

设计了可移动式风光互补发电实验实训系统,分析了该系统的机械结构、供电线路、控制线路及实验效果。该系统的光伏发电模块的年发电量约为每年345.5 kWh,风力发电模块的年发电量约为每年466.8 kWh,总发电量为812.3 kWh。系统具备可开发性,配备了光敏传感器、风速传感器,可以基于信号处理板和触摸屏自行开发风光互补控制方式,进行系统设计方面的实验实训。系统具备可移动性,可以依靠模拟光源模块、模拟风源模块、量角器、调节支架在室内室外进行模拟实际环境风光互补发电系统的实验实训。     

基于数字移相的高频链光伏供电系统设计

随着分布式光伏发电和光伏建筑一体化的发展,光伏直流供电系统将得到广泛的使用。在大功率光伏直流供电系统中,通过采用移相全桥变换器实现光伏能量的控制,用于实现最大功率点跟踪或者稳压。本文主要以光伏直流供电系统为研究对象,对光电互补并联供电系统中的全桥电路进行了最大功率点跟踪和稳压设计,采用DSP进行数字移相控制,重点对补偿网络进行了数字化设计,并进行了供电系统的软硬件设计。样机实验结果表明,采用数字移相的高频链光伏供电系统可以实现光伏阵列的最大功率点跟踪或者直流负载稳压。     

一种新型家用太阳能发电系统的研究

介绍了一种新型家用双向控制的太阳能发电系统实验装置.采用CUK电路作为太阳能发电系统DC/DC单元的主回路,对其基本电路进行了研究.在分析模糊逻辑技术的原理基础上,研究了模糊控制的最大功率跟踪法,以实现太阳能电池最大功率点的跟踪、控制.另外对太阳能发电系统中的逆变器进行了探讨,通过小信号分析法得出系统电压和电网电流的数学模型,并设计出使系统稳定的控制方案.最后通过研制出的太阳能发电系统与电力系统联网运行,大量的实测数据显示该系统的节能效果达30%.     

一种变步长的光伏最大率跟踪控制方法

光伏电池模块可以直接将太阳能变为直流电,但模块转化率低,工作效率不高。为了克服此种缺陷,通常采用最大功率点跟踪控制技术,此种技术提高了前期资金回报率和光电转化率,可以进一步推动光伏发电的发展。文章结合了最大功率点跟踪控制技术两种常用方法的优点,提出了一种结合恒定电压法,通过加入步长的自动在线调整,得到一种快速的改进型扰动观察最大功率跟踪控制方法,该方法能够同时保证系统的动、静态性能。通过建立光伏模块的数学模型和对光伏系统的MATLAB/Simulink仿真实验,仿真结果表明,采用了变步长的改进扰动观察法能很好实现对最大功率点的跟踪。     

基于数字PID控制的光伏MPPT研究

介绍光伏电池的输出特性及最大功率点跟踪技术的基本原理,针对光伏电池的特点,提出一种采用数字PID控制实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)控制的方法,它能快速响应外界环境的变化,使光伏系统始终工作在最大功率点。仿真和实验结果证明,该系统具有鲁棒性和快速响应等优点。     

太阳电池发电系统的最佳功率流控制

本文提出一种实现太阳电池输出最大功率的跟踪控制方法,给出实验结果,证实这一控制方法的可行性和有效性。文中还讨论了太阳电池发电系统最佳功率流控制的实现方法以及补偿无功功率和谐波失真等问题.     

一种新的变步长光伏最大功率点跟踪法

针对光伏发电系统中传统干扰观察法的不足,提出了一种新的变步长光伏最大功率点跟踪法———双门限值变步长干扰观察法。该方法以电流作为扰动量,在最大功率点左右两侧设立两个门限值,并以ab（sdP/dI）的值作为步长选择标准;利用Matlab/Simulink工具,建立相应的光伏阵列控制模型,再进行仿真,结果表明：该方法跟踪速度快,稳定性高,在光强突变时也能更快地追踪到最大功率点。     

基于多Agent的风光互补发电场控制系统研究

研究基于用多Agent技术的风光互补发电系统,设计一种风光互补发电电场控制系统,使系统能量输出最优化。     

基于光伏阵列的改进型最大功率点追踪算法研究

光伏阵列是光伏系统的发电设备,光伏阵列中的最大功率点追踪影响光伏系统的发电效率。对光伏阵列输出特性曲线进行分析,在此基础上分析了几种传统最大功率点追踪算法的适用范围和各自的优缺点,提出一种将变步长电导增量法与牛顿插值法相结合的算法。仿真结果表明,与传统扰动观测法及电导增量法相比,改进型最大功率点追踪算法可对最大功率跟踪点输出的功率波形振动幅度高效控制,具有追踪速度快、环境适应性好等优点。     

基于SSA-ELM神经网络控制器的光伏MPPT方法

光伏电池板所处环境的非线性变化使得光伏电池的功率保持在最大功率点（maximum power point,MPP）非常困难。传统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）方法普遍存在技术缺陷,无法满足当前需求。针对光伏发电MPPT问题,该文提出了一种基于麻雀搜索算法优化的极限学习机（sparrow search algorithm-extreme learning machine,SSA-ELM）神经网络控制器的MPPT方法。与传统技术相比,该MPPT方法在稳定性、速度、超调和MPP的振荡等方面的效果均较好。使用MATLAB/Simulink平台进行仿真实验,验证了所提控制策略及理论分析的正确性。     

光伏发电系统最大功率点跟踪研究

随着社会的进步,越来越多的可再生能源开始应用于农业生产。在水产养殖测试基站中引入太阳能光伏发电系统,同时为确保系统在野外环境下的可靠供电,提出一种新型的MPPT跟踪方法。该方法针对扰动观察法存在的最大功率点附近震荡问题引入变步长参数,使系统能够快速跟踪到最大功率点,并在最大功率点附近稳定运行;针对因环境变化剧烈造成的错误跟踪情况,引入功率预测法,使系统具有较好的动态性能。最后在仿真环境下对该方法进行验证,结果表明：新型的MPPT跟踪方法具有较快的跟踪速度与较高的稳态精度,能够适应复杂的工作环境。     

一种可适时监控的风光互补用逆变器研究与设计

研制了一种适用于风光互补发电系统的逆变器,介绍了该逆变器的电路拓扑结构、工作原理和实现方法。该逆变器由前级基于UC3875的Boost型隔离型全桥变换电路和后级基于单极性倍频SPWM调制的DC/AC全桥逆变电路组成,设计了两种监控方式,可实时监控逆变器的运行状态。研制了一台48 V/50 Hz/1 kW的样机,已成功应用于风光互补发电系统,为风光互补发电的的应用提供了一种理想的解决方案。     

3G基站3KW风光发电互补型独立供电系统的设计

研究3G基站3KW风光发电互补型独立供电系统的结构设计与控制系统,系统基站备用储蓄电源,以充分保证基站在任何情况下都能正常供电。在不同天气状态下,实现风力发电和太阳能发电系互补。通过对不同天气和负载下的系统仿真实验,验证了3KW风光发电互补型独立供电系统的有效性。     

基于灰狼优化算法的光伏阵列局部阴影下最大功率点跟踪

提出一种基于灰狼优化算法的控制方法,以解决光伏阵列局部遮阴下的最大功率跟踪问题。实验结果表明,相比于传统多峰跟踪算法,所提出的算法具有更高的效率和更好的稳定性,同时降低了系统输出信号畸变,且在不同光伏阵列结构及阴影状态下都表现出优越的控制性能。     

功率辅助增量控制的双轨迹MPPT

针对光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)方法中的电导增量法,在光伏输出特性曲线I-V曲线最大功率点(MPP)左侧跟踪效率低的缺点,提出了一种改进的方案,即采用I-V曲线和P-V曲线的双轨迹跟踪方法。通过与传统的电导增量法在最大功率点跟踪效率进行仿真比较,发现改进后的方法在不同区间内都能高效地执行跟踪算法,从而提高了系统整体的跟踪效率。