为了有效地利用太阳能,有必要对光伏发电系统进行最大功率点跟踪(MPPT)控制研究。文中以两级式光伏并网发电系统为研究对象,建立了任意外界环境下的光伏阵列数学模型。由于光伏阵列的非线性输出特性,将模糊控制思想引入最大功率点跟踪,提出占空比模糊控制的扰动观察法的MPPT控制策略,并通过计算机进行仿真验证。与传统的占空比扰动观察法相比较,该方法能够更加快速、准确地跟踪上太阳能电池的最大功率点。
上传时间: 2014-01-07
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当前,太阳能光伏市场(包括光伏模块和逆变器)正以每年约30%的年累积速 度增长。太阳能逆变器的作用是将随太阳能辐射及光照变化的DC 电压转换成为 电网兼容的AC 输出;而对于广大电子工程师而言,太阳能逆变器是一个值得高 度关注的技术领域。因此下文将介绍太阳能逆变器设计所需注意的技术要点、挑 战以及相应的解决方法。 基本设计标准 基于太阳能逆变器的专用性以及保持设计的高效率,它需要持续监视太阳能 电池板阵列的电压和电流,从而了解太阳能电池板阵列的瞬时输出功率。它还需 要一个电流控制的反馈环,用于确保太阳能电池板阵列工作在最大输出功率点, 以应付多变的高输入。目前,太阳能逆变器已有多种拓扑结构,最常见的是用于 单相的半桥、全桥和Heric(Sunways 专利)逆变器,以及用于三相的六脉冲桥和 中点钳位(NPC)逆变器;图1 所示是这些逆变器的拓扑图(Microsemi 图源)。 同时,设计还需遵从安全规范,并在电网发生故障的时候可以快速断开与电网的 连接。因此,太阳能逆变器的基本设计标准包括额定电压、容量、效率、电池能 效、输出AC 电源质量、最大功率点跟踪(MPPT)效能、通信特性和安全性
标签: 太阳能逆变器
上传时间: 2014-12-24
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在LED太阳能路灯系统中,本方案用于跟踪太阳能电池板的最大功率,以最大效率为蓄电池充电。基于MPPT控制器NCP1294的参考设计最大功率点追踪误差小于5%,可以为串联或并联的四个电池充电,能配置10W到30W的太阳能电池板。MPPT控制器即最大功率点跟踪控制器。
上传时间: 2013-10-31
上传用户:JIMMYCB001
太阳能路灯与普通路灯不同, 它采用太阳电池作为唯一的供电电源, 因为目前太阳电池组件的成本还比较高, 因此为了降低系统成本, 必须采取必要的措施提高太阳能的利用率。本文在传统太阳能路灯控制器的基础上,着重研究通过最大功率点跟踪的方法,提高太阳能的利用率,并且通过实验证实这是一种有效的方法。
上传时间: 2013-11-17
上传用户:水口鸿胜电器
可以求一个矩阵的鞍点(即该矩阵的行最大点,列的最小点)
标签: 矩阵
上传时间: 2015-07-27
上传用户:cuibaigao
基于TMS320F2812 光伏并网发电模拟装置PROTEL设计原理图+PCB+软件源码+WORD论文文档,硬件采用2层板设计,PROTEL99SE 设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 摘要:本文实现了一个基于TMS320F2812 DSP芯片的光伏并网发电模拟装置,采用直流稳压源和滑动变阻器来模拟光伏电池。通过TMS320F2812 DSP芯片ADC模块实时采样模拟电网电压的正弦参考信号、光伏电池输出电压、负载电压电流反馈信号等。经过数据处理后,用PWM模块产生实时的SPWM 波,控制MOSFET逆变全桥输出正弦波。本文用PI控制算法实现了输出信号对给定模拟电网电压的正弦参考信号的频率和相位跟踪,用恒定电压法实现了光伏电池最大功率点跟踪(MPPT),从而达到模拟并网的效果。另外本装置还实现了光伏电池输出欠压、负载过流保护功能以及光伏电池输出欠压、过流保护自恢复功能、声光报警功能、孤岛效应的检测、保护与自恢复功能。系统测试结果表明本设计完全满定设计要求。关键词:光伏并网,MPPT,DSP Photovoltaic Grid-connected generation simulator Zhangyuxin,Tantiancheng,Xiewuyang(College of Electrical Engineering, Chongqing University)Abstract: This paper presents a photovoltaic grid-connected generation simulator which is based on TMS320F2812 DSP, with a DC voltage source and a variable resistor to simulate the characteristic of photovoltaic cells. We use the internal AD converter to real-time sampling the referenced grid voltage signal, outputting voltage of photovoltaic, feedback outputting voltage and current signal. The PWM module generates SVPWM according to the calculation of the real-time sampling data, to control the full MOSFET inverter bridge output sine wave. We realized that the output voltage of the simulator can track the frequency and phase of the referenced grid voltage with PI regulation, and the maximum photovoltaic power tracking with constant voltage regulation, thereby achieved the purpose of grid-connected simulation. Additionally, this device has the over-voltage and over-current protection, audible and visual alarm, islanding detecting and protection, and it can recover automatically. The testing shows that our design is feasible.Keywords: Photovoltaic Grid-connected,MPPT,DSP 目录引言 11. 方案论证 11.1. 总体介绍 11.2. 光伏电池模拟装置 11.3. DC-AC逆变桥 11.4. MOSFET驱动电路方案 21.5. 逆变电路的变频控制方案 22. 理论分析与计算 22.1. SPWM产生 22.1.1. 规则采样法 22.1.2. SPWM 脉冲的计算公式 32.1.3. SPWM 脉冲计算公式中的参数计算 32.1.4. TMS320F2812 DSP控制器的事件管理单元 42.1.5. 软件设计方法 62.2. MPPT的控制方法与参数计算 72.3. 同频、同相的控制方法和参数计算 8
标签: tms320f2812 光伏 并网发电 模拟 protel pcb
上传时间: 2021-11-02
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基于Mat lab的光伏电池建模及MPPT方法研究摘要:自工业化以来的近三百年间,世界能源工业飞速发展,有力支撑了全球经济与社会发展。在这个发展的过程中,传统化石能源的大量开发及使用导致了资源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出,严重的威胁了人类生存和可持续发展。近年来,太阳能作为一种高效无污染的新能源,逐渐受到各国乃至全球的广泛关注。本文首先简要介绍了光伏发电的背景及意义,对光伏发电历史以及国内外光伏发电发展现状进行了综述,然后阐述了光伏并网发电系统及其基本工作原理,并详细描述了运用Matlab/Simulink建立光伏阵列仿真模型的过程,最后对光伏发电系统最大功率点跟踪的理论依据以及工作原理进行了分析,介绍了常见的MPPT方法及仿真分析,并根据文献[6]详细描述了一种改进的基于最优梯度的滞环比较法的原理并对改进的基于最优梯度的扰动观察法与传统的扰动观察法做了仿真对比,验证了改进算法的优越性。关键词:太阳能光伏发电光伏阵列最大功率点跟踪1.1.1研究背景全球能源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代,再到汽油时代、电气时代的演变过程。目前,世界能源供应以化石为主,有力的支撑了经济社会的快速发展。长期以来,世界能源的发展有些过度的依赖化石能源,导致环境污染、气候变化、资源紧张等问题日益突出,严重的威胁了人类社会的生存与发展,我们面临着十分严峻的形式。应对挑战,需要统筹把握环境影响全球化、资源配置全球化和经济发展全球化的新特征,推动世界能源走上清洁、高效、安全、可持续发展的道路。全球化石能源资源虽然储量大,但随着工业革命以来数百年的大规模开发利用,正面临资源枯竭、污染排放严重等现实问题,截至2014年,全球煤炭、石油、天然气剩余探明可采储量分别为8915亿吨、2382亿吨和186万亿米3,折合标准煤共计1.2万亿吨,其组成结构为煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然气占20.2%按照目前世界平均开采强度,全球煤炭、石油和天然气分别可以开采113年、53年和55年。
上传时间: 2022-06-19
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本设计针对目前市场上传统充电控制器对蓄电池的充放电控制不合理,同时保护也不够充分,使得蓄电池的寿命缩短这种情况,研究确定了一种基于单片机的太阳能充电控制器的方案。在太阳能对蓄电池的充放电方式、控制器的功能要求和实际应用方面做了一定分析,完成了硬件电路设计和软件编制,实现了对蓄电池的高效率管理。设计一种太阳能LED照明系统充电控制器,既能实现太阳能电池的最大功率点跟踪(MPPT)又能满足蓄电池电压限制条件和浮充特性。构建实验系统,测试表明,控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压、浮充算法之间切换,MPPT充电效率较恒压充电提高约16%,该充电控制器既实现了太阳能的有效利用,又延长了蓄电池的使用寿命。在总体方案的指导下,本设计使用STMSS系列8位微控制器是STM8系列的主流微控制器产品,采用意法半导体的130纳米工艺技术和先进的内核架构,主频达到16MHz(105系列),处理能力高达20MTPS。内置EEPROM、阻容(RC)振荡器以及完整的标准外设,性价比高,STMSS指令格式和意法半导体早期的ST7系列基本类似,甚至兼容,内嵌单线仿真接口模块,支持STWM仿真,降低了开发成本;拥有多种外设,而且外设的内部结构、配置方式与意法半导体的同样是Cortex-M3内核的32位嵌入式微处理器STM32系列的MCU基本相同或者相似。另外系列芯片功耗低、功能完善、性价比高,可广泛应用在家用电器、电源控制和管理、电机控制等领域,是8位机为控制器控制系统较为理想的升级替代控制芯片"261,软件部分依据PWM(Pulse Wiath Modulation)脉宽调制控制策略,编制程序使单片机输出PMM控制信号,通过控制光电耦合器通断进而控制MOSFET管开启和关闭,达到控制蓄电池充放电的目的,同时按照功能要求实现了对蓄电池过充、过放保护和短路保护。实验表明,该控制器性能优良,可靠性高,可以时刻监视太阳能电池板和蓄电池状态,实现控制蓄电池最优充放电,达到延长蓄电池的使用寿命。
上传时间: 2022-06-19
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摘要:在光伏发电系统优化的研究中,为了有效提高太阳能利用率,建立了光伏电池等效电路和数学模型,在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建光伏电池通用工程模型,光伏电池通过串并联方式组合成光伏阵列,并利用电导增量法原理通过控制Boost电路占空比实现光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT),仿真结果表明:改进模型可仿真任意光照强度、环境温度下,不同型号光伏电池及其串并联组合成光伏阵列的1-V特性,并能较好控制并实现MPPT,模型动态性能好,具有较强的实用性。关键词:光伏电池;串并联组合;最大功率点跟踪
上传时间: 2022-06-19
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在光伏发电系统中,光伏电池的利用率除了与光伏电池的内部特性有关外,还受使用环境如辐照度、负载和温度等因素的影响。在不同的外界条件下,光伏电池可运行在不同且惟一的最大功率点(Maximum Power Point,MPP)上,因此,对于光伏发电系统来说,应该寻求光伏电池的最优工作状态,以最大限度地将光能转化为电能,即需要采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术.本文根据光伏电池最大输出功率与光照度的关系,建立了基于Boost电路的MPPT仿真模型,采用扰动观测法,通过调整DC-DC电路的占空比实现了最大功率点追踪。使用Matlab/Simulink 工具,在辐照度恒定和阶跃变化的情况下,对MPPT进行了仿真分析。1光伏电池的特性光伏电池实际上就是一个大面积平面二极管,其工作可以图1的单二极管等效电路来描述1,光伏电池的特性方程如式(1)所示。
上传时间: 2022-06-21
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