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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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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太阳能作为作为一种新型绿色能源，以其取之不尽、用之不竭、无污染等优点，受到人们越来越多的重视。太阳能光伏发电是充分利用太阳能的一种有效方式。由于目前太阳能电池板价格比较高，为了降低系统造价和有效利用太阳能，对光伏发电进行最大功率跟踪（MPPT）显得尤为重要本文以独立光伏路灯系统为研究对象，进行理论分析。从系统原理、扑拓结构、控制策略及MPPT控制器的设计作了详细的分析和研究。主要内容有：1，综述国内外光伏产业发展现状。2，介绍独立光伏路灯系统的基本结构，结合光伏电池的输出特性，分析最大功率跟踪的必要性，以及分析蓄电池充放电的特性，制定合理的蓄电池充电控制策略。3，分析几种MPPT控制策略的优缺点，在传统的扰动观察法的基础上进行改进。4，设计出用于光伏阵列MPPT的DC-DC电路。采用boost升压变换器实现最大功率跟踪，并分析仿真。5，介绍了控制电路的设计过程，采用TMS320F2812控制系统的硬件电路设计和软件设计。
上传时间： 2022-06-21
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本文围绕光伏离网发电系统的高效率发电技术和逆变控制技术进行了研究，主要内容如下：（1）研究了单相全桥光伏离网逆变器主电路拓扑结构，详细分析了全桥逆变电路的工作原理。研究了面积中心等效SPWM控制算法及电压电流双闭环PI控制算法，在此基础上实现逆变器的稳压控制。（2）重点研究了光伏阵列的输出特性、最大功率点跟踪（MPPT）控制算法和蓄电池充电特性。在对比分析几种常见MPPT控制算法的基础上，提出了一种改进型变步长扰动观察的MPPT控制方法，同时介绍了几种实现MPPT算法的常用DCIDC变换电路，对Boost变换电路的原理进行了分析，并基于Boost电路建立了改进型变步长扰动观察法MPPT控制系统的Matlab/Simulink仿真模型，仿真结果表明改进型变步长扰动观察的MPPT算法能有效地跟踪太阳能光伏系统的最大功率点，提高了系统动态和稳态性能；设计了带MPPT和恒压充电功能的光伏充电控制器，有效地提高了光伏阵列的利用率并实现了蓄电池充电控制的优化。（3）给出了20KW光伏离网逆变器的主电路元件参数及部分硬件电路的原理图设计。（4）给出了详细的软件控制系统设计方案和各功能子模块的软件流程图.重点阐述了带死区补偿的DSPWM控制信号、稳压控制及信号检测的软件实现方法。
上传时间： 2022-06-21
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组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在白动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。组态（configuration）意思就是模块的任意组合，采用组态技术构成的计算机系统在硬件设计上，除采用工业PC机外，系统大量采用各种成熟通用的1/0接口设备和现场设备，基本不再需要单独进行具体电路设计。这不仅节约了硬件开发时间，更提高了工控系统的可靠性。在软件设计上由于采用成熟的工控开发的工具软件，它为用户提供了多种通用工具模块，用户不需要掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能
上传时间： 2022-06-22
上传用户：qingfengchizhu
网络时间协议NTP（Network Time Protocol）是由RFC 1305定义的时间同步协议，用来在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步.NTP采用UDP进行数据传输，端口号为123，可提供了1~50 ms的精确度，精确度取决于同步源和网络路径等特性（简单网络时间协议SNTP（Simple Network Time Pro-tocol）是一个简化了的NTP服务器和NTP客户端策略，SNTP在协议实现上没有什么更改，在最近也不会有什么变动。访问范例与UDP/TIME协议是一致的，实际上，SNTP应该更容易适用于使用个人计算机的UDP/TIME客户，而且SNTP也被设计在一个专门的服务器（包括一台集成的无线电时钟）上操作.SNTP主要通过同步算法来交换时间服务器和客户端的时间截，从而估算出数据包在网络上的往返延迟，进而独立地估算系统的时钟偏差.SNTP报文格式如图1所示。
上传时间： 2022-06-23
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首先，论文研究的室内导航是基于手动配置或者自动化程序构建的owM网络，而不是现有商场的WiFi热点，增加了网络的可控性，同时导航系统也可以更好的利用网络的特点。OwM网络节点由OpenWrt系统的路由器构成，OpenWrt系统可编程，因此整个网络可以按照需求自定义功能。其次，导航系统以店铺邻接关系数据库作为简单的室内地图数据，店铺管理人员通过导航软件录入店铺邻接关系，通过分布式数据库的同步，得到完整店铺邻接关系数据，即简易室内地图，有效地解决室内地图缺少的问题。这种获得室内地图的方法，相比其他方法更简单，成本更低。最后，店铺邻接关系数据库又是基于OwM网络的分布式数据库，作为简单的室内地图数据，有效的避免了集中式数据库组织上的缺点，提高了系统的可靠性。Mesh网络具有自组织、多跳的特点，但是数据访问时间长。基于owM网络的室内导航，结合了Mesh网络和分布式数据库的优点，既实现网络自组织、多跳功能，同时缩短了数据库访问时间，降低了数据传输的代价。基于OWM网络的室内导航系统有效地结合了OpenWrt.Mesh网络和分布式数据库的优点，后续可以采用聚类算法缩减顶点个数，缩短导航时间，网络节点连接方式可以考虑网桥，实现全网通信。关键词：室内导航；OpenWrt；OwM网络；分布式数据库
上传时间： 2022-06-23
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直流系统是给变电站各类信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用。直流系统主监控是整个直流系统的控制、管理核心。主监控单元的主要任务是：对直流系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测、获取直流系统中的各种运行参数和状态、根据测量数据及运行状态实时进行处理，并以此为依据对直流系统进行控制，实现系统的全自动精确管理，从而优化直流系统的运行状况，保证其工作的连续性、安全性和可靠性。嵌入式软硬件技术已广泛用于变电站自动化、配电网自动化、新能源发电控制等智能电网的各个应用领域。主监控单元运行时处理任务十分繁杂，包括MMI人机交互、电池充放电管理算法、开入开出控制、系统内部通信、后合通讯等任务，并且对任务的实时性要求较高。因此，主监控单元的软件设计是多任务、实时性和复杂程序较高的工作。嵌人式实时操作系统（RToS）的出现为开发复杂多任务提供了很好的解决方案。FreeRTOS操作系统是一个源码公开的嵌入式实时操作系统，具有可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种体系结构的微处理器上运行。
上传时间： 2022-06-24
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RFID（Radio Frequency Identification）中间件的设计与系统的多个层相关，如RFID电子标签的数据采集、标签数据管理、RFID系统安全等。对于不同层，不同的设计和实现被具体应用所采纳。然而，以这种方法设计出来的中间件就会缺乏一致性和灵活性，设计者不能够以一个统一的框架设计RFID中间件。面向服务的RFID中间件架构SOA（Service-oriented Architecture）是一种用于RFID各个应用领域软件开发的框架，它是一种以服务为中心的包含运行环境、编程架构风格在内的一套新的分布式软件系统构造方法和环境。使用SOA开发RFID中间件，能很好地改善软件设计中的整体性、灵活性和统一性。SOA是RFID中间件设计的基础，本文针对RFID中间件设计中存在的一些问题，如EPC编码的自动解析、RFID读写器的接入、RFID标签数据的交换或共享、RFID系统安全等，提出了面向服务的RFID中间件平台架构。本文用SOA的设计原则建立RFID中间件的软件构架，然后通过系统集成服务的方式——查询服务、调用服务和提供服务清晰地定义出RFID读写器管理服务、标签信息服务、RFID安全服务等。使其适合于不同的RFID应用，并且根据EPCglobal 标准实现EPC编码的自动解析，这样不仅有助于在不同平台间RFID标签数据的交换和集成，而且对于不同的应用降低了构建RFID系统的难度。
标签： rfid
上传时间： 2022-06-25
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信息技术的飞速发展使得嵌入式实时操作系统的应用越来越广泛，从工业控制，航空电子，医疗应用到虚拟现实，消费电子，多媒体通信等众多领域，嵌入式实时操作系统在这些领域的前景极为广阔。同时，新的领域和应用对嵌入式实时操作系统提出了跟多要求，其中最主要的是：强实时，高可靠性，易扩展性。微内核因为其良好的兼容性、扩充性、灵活性、移植性，可靠性和分布式特性而成为学术界的研究热点。然而，微内核并不完美，效率低下一直是微内核系统的一块短板，这也是导致围绕单一内核和微内核产生的诸多争论的主要原因。为了解决微内核效率低下的问题，学术界和工业界进行了多年的研究，已经开发出以L4操作系统为代表的第二代微内核操作系统，重点突破了微内核体系结构导致的进程间通信瓶颈问题。本文在深入分析多种内核结构基础上，借鉴14、Vxworks等诸多操作系统的思想，扬长避短，加入自己的特色，提出并实现了在功能和性能上都有可比性，属于第二代微内核操作系统范畴，基于内核对象的联入式实时操作系统KT-Thread。RT-Thread的使用范围极为灵活，可以从资源极度紧张的小型系统，到一个带内存管理单元，网络功能的基本计算单元。RT-Thread有着高度可配置，易剪裁，扩展性好，可靠性高等特点，适合于嵌入式系统，实时系统。本文详细介绍了RT-Thread 微内核的设计与实现过程，从体系结构到各个功能模块。
上传时间： 2022-06-29
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