基于自适应占空比扰动的MPPT算法研究

光伏发电系统的效率很大程度上决定于其最大功率点跟踪.在Madab/Simulink环境下,对光伏电池进行建模,通过模拟任意太阳辐射强度和环境温度,建立光伏模块特性曲线.并采用Boost电路作为DC-DC变换器完成阻抗变换,在对常规占空比扰动的MPPT算法研究基础上,提出一种自适应占空比扰动的MPPT算法.实验结果表明,...     

永磁同步并网风力发电系统双模块控制研究

针对永磁同步并网风力发电系统,研究了一种双模块控制系统。MPPT控制模块在整流器和逆变器之间设置Buck变换器,使用优化后的最优梯度-爬山法策略控制Buck变换器占空比。并网逆变控制模块采用直流母线电压瞬时值外环及并网电流瞬时值内环的双环控制策略,通过外环电压PI控制得到指令电流,进而采用PI瞬时电流控制经逆变器和LCL型滤波器得到并网输出电流。仿真实验波形表明,MPPT控制模块能够快速、稳定地跟踪最大功率。逆变器输出符合并网要求,控制效果具有较好的稳定性和动态特性。     

模糊控制的占空比扰动观察法在光伏MPPT中的应用

本文针对传统的光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)技术需要检测光伏电池的输出电压、电流两个变量,研究了一种只需检测输出电流实现MPPT的算法。同时,由于传统占空比扰动观察法会使系统在最大功率点附近振荡而造成功率损耗,研究将模糊控制器应用于占空比扰动观察法中。通过理论分析及仿真研究结果表明,新的算法能快速、准确地实现光伏电池MPPT,并减少了系统成本和功率损耗。     

基于Boost变换器的最大功率点跟踪判据及实现算法

对基于Boost变换器且仅采样太阳能电池端口电压的最大功率点跟踪(简称MPPT)控制系统组成及原理进行了分析,推导得出了跟踪系统达到最大功率点的判据,并指出当Boost变换器开关管导通时间的变化量相对于开关管关断时间的变化率等于太阳能电池端口电压的相对变化率时,MPPT系统即实现最大功率跟踪。依据太阳能电池的输出特性曲线和所提出的判据,得出了判断变换器开关导通比变化方向的调整原则及开关导通比变化量的确定方法,并在此基础上提出了一种MPPT的新颖控制策略及实现算法,实例及实验结果验证了理论分析及所提出判据的可行性和正确性。     

直驱型风力发电系统MPPT研究

基于中小功率风力发电系统中占空比扰动法实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)时,在最大功率点附近由于占空比不稳定而导致输出功率出现振荡的现象,提出了改进方法,即在最大功率点附近扰动时采用一种新的变步长方法,不断减小占空比扰动步长,直至稳定于最大功率点.利用Matlab/Simulink软件对系统进行仿真,结果验证了该方法的可行性以及该控制系统良好的快速性和稳定性.     

结合智能数据库的电导增量MPPT系统研究

本文针对太阳能光伏发电系统的功率输出非线性特点,提出一种结合数据库,利用电导增量实现最大功率跟踪的系统。论文根据光伏阵列的特性,建立光伏系统数学模型,采用电导增量法建立历史和实时数据库,通过数据库查询尽快跟踪功率变化,调整占空比,达到实时最大功率跟踪。系统采用MSP430作为控制器,定时方式产生PWM控制变换器开关。研究结果表明,系统可以快速跟踪最大功率变化,提高跟踪精度和输出功率,相对传统电导增量法本文方法跟踪速度提高5%-20%。     

基于模糊控制的永磁直驱风力发电机最大功率跟踪控制

针对永磁直驱风力发电机的输出功率难以稳定且快速地达到最大功率点的问题,提出了一种基于模糊控制的直驱式永磁同步风力发电机最大功率跟踪控制(maximum power point tracking,MPPT)策略。分析直驱式永磁同步发电机的工作特性和数学模型,进而阐述利用升压电路实现MPPT的原理与基础知识。以风电系统MPPT原理及模糊控制理论为基础,升压电路的本周期和上个周期占空比的差值、输出功率的差值作为模糊控制的输入,下个周期的升压电路占空比为输出。并根据所需预期控制效果推理模糊控制规则设计出一种适于永磁直驱风力发电机的模糊控制器,搭建包含MPPT的永磁直驱风力发电系统的Matlab/Simulink整体模型并仿真,结果证明该控制策略的可行性及优越性。     

基于遗传算法的永磁直驱风力发电的最大功率点跟踪

采用BUCK-BOOST变换器的拓扑结构,对占空比调制,实现最大功率点跟踪控制。当占空比变量△D≥0．03时,采用遗传算法计算,并使系统误差降低到1％以下;当占空比变量△D〈0．03时,采用爬山法计算。利用仿真和风机模型实验平台,对设计方案进行性能分析和结果验证。验证结果表明,该设计可以较好地提高功率跟踪的动态和稳态特性,更好实现更宽范围的最大功率点的跟踪。     

基于增量电导法的光伏系统典型MPPT分析

太阳能光伏组件是非稳定电源,为有效利用太阳能,必须对其进行最大功率点跟踪（MPPT）。该文分析了光伏发电MPPT原理,提出一种基于占空比扰动的MPPT控制方法,在Matlab中建立增量电导法仿真模型,仿真结果显示该方法能实现最大功率点跟踪,并且增量电导法性能要明显优于扰动观察法,但其硬件要求高。     

基于模糊控制的MPPT方法的研究

针对太阳能光伏系统是一个强非线性系统,太阳电池的工作情况很难用精确的数学模型来描述。根据光伏电池最大功率点跟踪原理,比较常用的MPPT方法的优缺点,将模糊控制理论引入到MPPT控制中,使系统能够快速响应外部环境变化,减轻最大功率点附近的功率震荡。论文建立了光伏系统的仿真模型,采取模糊控制策略,实现最大功率点的跟踪控制。     

A Study of a Stand- Alone Type Variable Speed Wind Tur bine System with Synchronous Generator

Most recently produced wind generators use variable-speed systems for high-efficiency operation and low mechanical stress.In this study of a variable-speed standalone system that uses a synchronous machine,a power converter for the system was developed and tested.The maximum power points were approximated in a line according to the wind speed changes,and the linear approximation MPPT algorithm was used to determine the duty ratio that corresponds to the intersection point of the observed power and linearized line using the power generated from the generator at a point.With the fabricated converter,it was verified that the voltage,current and theta were normal with the varied load current.     

户用小型风力发电系统的并网运行控制

为了克服独立运行的小型风力发电系统的缺点,节约电能,提出了一种与电网并联运行的户用小型风力发电系统的结构及其控制策略。该系统的并网部分由一个不控整流桥、Boost变换器和一个单相并网逆变器组成,采用"并网不上网"的运行方式。对Boost变换器进行控制,实现风力机的最大功率跟踪;并网逆变器采用以电流为内环、以电压为外环的双闭环控制方法,可与单相电网并联运行,但不对电网输出功率。通过不同风速、电网电压和负载下的系统仿真与单相逆变器并网实验,证明了系统控制策略的有效性。     

一种具有高电压传输比的新型Cuk矩阵变换器

对传统矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷进行研究,提出一种新型的称为Cuk矩阵变换器的电路拓扑结构。介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述了所采用的双闭环控制策略的基本设计方法,并通过仿真对其有效性和可行性进行了验证。结果表明：该拓扑结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比可大于1,也可小于1,且直接输出标准的正弦波而无需滤波环节,有效地解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题,具有一定的应用价值。     

非耦合开关电容Cuk DC-DC变换器

提出一种非耦合开关电容Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器（ＳＣ Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器（。与普通Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器相比,该变换器的输入输出电感可工作在非耦合状态。分析表明,即使开关工作在较大的导通比,该电路不需变压器也可实现大的输入输出电压比;当输入电感工作在ＤＣＭ,输出电感工作在ＣＣＭ时,该变换器可等效为一个Ｂｏｏｓｔ变换器和一个Ｂｕｃｋ变换器级联;开关电容网络的阶数即为普通Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换     

风力发电系统最大功率点跟踪控制策略研究

为了最大限度地捕获到风能,变速风电系统一般采用最大功率点跟踪（MPPT）的控制策略.MPPT有三种控制方法：即最佳叶尖速比控制、功率信号回馈控制和爬山搜寻控制.前两种方法需要准确测量风速或需要事先测量风力机功率曲线,在实际执行中存在困难,爬山搜寻法与风轮的空气动力学特性没有关系,并且可以用软件来实现.着重研究了爬山搜索...     

采用模糊PID控制的风电系统稳定电压研究

建立一个非并网的独立风力发电系统,以开关磁阻发电机为发电电源,发出的电能通过功率变换器输入到直流电网给负载供电;系统以超级电容器和蓄电池作为混合储能元件通过双向变流器与直流电网相连,采用模糊PID控制双向变流器的占空比,实现风力发电系统直流母线与混合储能系统之间的能量流动,有效地提高了风力发电系统的稳定性和供电质量.     

Z-源逆变器MPPT和逆变控制方法研究

Z-源逆变器由于采用了独特的阻抗网络,能够利用桥臂的直通状态实现自由升降压,因此,可在单级系统中同时实现MPPT和并网逆变功能.本文分析了Z-源逆变器的升压原理,讨论了直通占空比和逆变调制因子之间的制约关系,并在此基础上设计了直通占空比d0和逆变调制因子M分别独立控制MPPT和并网输出功率的逆变控制方案.该方案通过给d0和M分别划出合理的取值范围,改善了d0和M的相互制约关系,有效抑制了电网和光伏模块的相互影响.通过实验验证,该方案能够有效跟踪光伏电池最大功率点;稳态工作时,输出电流与电网电压同相位,谐波畸变小,输出功率因数高.