一种优化MPPT控制算法及应用

大型光伏水泵系统在特殊工作环境下光伏阵列时常处于局部阴影状态,其输出具有高度非线性和多个局部功率峰值,此时传统最大功率点跟踪(MPPT)方法不再适用。对此提出将粒子群优化(PSO)算法引入光伏阵列MPPT控制,根据阵列输出特性给出了初始粒子定位、算法参数调整和算法重启策略方法,实现了部分遮蔽情况下光伏水泵系统最大功率点(MPP)的稳定跟踪,避免了系统工作点在MPP附近振荡,同时还具有全局搜索功能,进一步提高光伏水泵系统的工作效率。最后实验结果表明了该算法的稳定性和有效性。     

基于DSP的光伏水泵变频调速系统

介绍一种基于DSP的光伏水泵变频控制系统.利用空间矢量PWM算法实现对光伏阵列母线电压动态补偿的功能,保证在光伏阵列工作电压大范围变化条件下,变频驱动电机满足恒磁通调速控制.同时结合光伏水泵系统的工作特点,提出了一种简单实用的光伏阵列最大功率点跟踪控制方式,稳定可靠地实现了系统的最大功率点跟踪控制.     

单相双极式光伏并网系统及IsSpice仿真

分析了单相双极式光伏并网系统的结构和工作原理,通过分析光伏电池的特性,采用了一种改进的扰动观察法来实现高效跟踪光伏电池的最大功率点,将消谐性能较好的(SH-PWM)逆变技术应用到光伏并网系统中,有效改善了输出电流的质量.以DSP为核心设计了光伏并网控制系统,该系统包含了最大功率跟踪(MPPT),并网控制等部分,最后应用...     

基于DSP56F8037的光伏水泵控制系统设计

设计一种基于数字信号处理器DSP56F8037的光伏水泵控制系统。系统主电路DC／DC部分采用结构新颖的推挽正激电路;控制系统采用最大功率点跟踪（TMPPT）技术,提高了光伏阵列的利用率;以具有保护功能的IR2130功率管驱动芯片驱动无刷直流电机,并采用PWM控制技术实现电机高性能运转、全数字控制。实践证明该系统具有体积小、造价低、运行可靠等特点。     

基于DSP小型光伏水泵控制系统研究

设计了一种基于数字信号处理器DSP56F8037光伏水泵控制系统,该系统具备一定的智能保护功能。给出了光伏水泵控制系统的硬件电路,并提出了一种改进的无位置传感器无刷直流电机控制方法。研究了最优控制策略,根据DC/DC拓扑结构,提出一种改进的干扰观察法,实现了小型光伏水泵系统的最大功率点跟踪。     

基于感应电机的户用光伏水泵调速系统

介绍了一种基于空间矢量脉宽调制的(SVPWM)户用型光伏水泵系统.该系统采用两级变换方式,主电路DC/DC部分为推挽正激电路,DC/AC部分采用一体化智能功率模块(ASIPM).同时结合光伏水泵的工作特点,提出了一种基于最优梯度法的光伏电池最大功率跟踪控制方式.实验结果表明,该系统运行稳定可靠,输出电流谐波失真小.     

基于FLC的PMSM直接转矩控制在光伏水泵系统中的应用

针对光伏水泵系统中较难跟踪多种工况下的最大功率点及永磁同步电机转矩脉动较大等不足,提出一种基于模糊逻辑的永磁同步电机直接转矩控制系统。首先介绍光伏系统及永磁同步电机的结构及数学模型,其次提出直接转矩空间矢量控制及实现最大功率点跟踪的方法。最后以Matlab/Simulink软件为平台对提出的方法进行了建模与仿真。仿真结果表明,本方法能显著减小光伏水泵系统中永磁同步电机的转矩脉动和转速超调量,系统具有良好的动静态性能。     

基于模糊逻辑双环控制的光伏发电系统最大功率跟踪算法

根据光伏阵列非线性伏安特性,提出了基于模糊逻辑双环控制光伏阵列最大功率跟踪算法,使得光伏阵输出功率接近于理论最大值。系统主要由单相逆变器、控制器和交流水泵机组组成,主控制环实现光伏阵列最大功率跟踪初级模糊控制算法,输出为最大功率点处电压。该电压作为逆变控制器参考输入电压,内环模糊控制用于控制变频器输出频率,进一步控制交流水泵机组的输出功率,实现了更高精度的跟踪光伏阵列最大功率点跟踪。实验结果表明,所提出算法能有效提高光伏阵列的输出效率。     

基于模糊逻辑双环控制的光伏发电系统最大功率跟踪算法

根据光伏阵列非线性伏安特性,提出了基于模糊逻辑双环控制光伏阵列最大功率跟踪算法,使得光伏阵输出功率接近于理论最大值.系统主要由单相逆变器、控制器和交流水泵机组组成,主控制环实现光伏阵列最大功率跟踪初级模糊控制算法,输出为最大功率点处电压.该电压作为逆变控制器参考输入电压,内环模糊控制用于控制变频器输出频率,进一步控制交流水泵机组的输出功率,实现了更高精度的跟踪光伏阵列最大功率点跟踪.实验结果表明,所提出算法能有效提高光伏阵列的输出效率.     

部分遮蔽光伏发电系统的建模及MPPT控制

为了优化利用大型光伏发电系统的阵列组件,设计了一个改进的多元结构部分遮挡光伏系统数学模型。采用一个集中的最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)控制器,在 Matlab环境下进行建模仿真,证明该多元结构的光伏系统数学模型可以优化系统结构,节约设备,降低成本。为了提高最大功率点的跟踪准确度和速度,提出了一种基于改进的粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)的最大功率点跟踪方法,并进行建模仿真和实验,与扰动观察法(perturbation and observation,PO)的性能指标和输出波形图对比,验证改进的粒子群优化算法对最大功率点具有更快的跟踪速度,避免在最大功率点附近产生振荡。     

Photovoltaic-grid hybrid power fed pump drive operation for curbing the intermittency in PV power generation with grid side limited power conditioning

Existing pump drive systems are fed from the grid. In case grid fails, it takes time to restart the pump drive, and unnecessarily power is wasted in restarting. Moreover, to reduce the burden on the grid and also to curb the intermittency a hybrid configuration is proposed in which PV system is integrated with grid to cater the pump load operation. Even if the grid fails, the PV system works in islanded mode to cater the pump load at the permissible limit depending on the generation by PV system alone in the absence of storage systems. To establish a bidirectional power flow a voltage source converter (VSC) based grid coupling is considered which also provide limited power conditioning to utilize the capacity of VSC at maximum to solve Grid power quality issues like unbalance current, harmonics, etc. The synchronous reference frame (SRF) method is used for current decomposition for determining the limited compensation to be provided by the grid coupled VSC, based on its unutilized capacity. MATLAB based simulation and experimental results show the efficient working of hybrid configuration in both grid connected mode and islanded mode with limited power conditioning.     

面向直流微电网的升压型光伏发电系统研究*

针对面向直流微电网的升压型光伏发电系统,主要从光伏电池的工程模型、最大功率点跟踪控制技术以及升压型光伏发电系统的性能仿真与数字化实现等方面开展了深入的研究。根据P-U曲线的单峰性,确定了利用升压型变换器的阻抗变换作用和电导增量法相结合的最大功率点跟踪实现方案,并详细分析了电导增量法实现最大功率点跟踪的原理。通过研究传统的固定步长电导增量法最大功率点跟踪控制策略,提出了一种改进的变步长电导增量法,并这两种方法进行了仿真验证,并进行了实验研究。相应的实验结果证明了所设计的改进的的变步长电导增量法,解决了传统的固定步长电导增量法所存在的跟踪速度与稳态精度无法同时调节的问题。     

不规则阴影影响下光伏阵列最大功率点跟踪方法

在不规则阴影影响下,光伏阵列输出特性曲线存在多个局部最大功率点,传统最大功率点跟踪算法在此情况下难以找到全局的最大功率点,从而陷入局部最优值。为解决该问题,根据滑模变结构控制在非线性系统控制中具有响应速度快、鲁棒性强等优点和扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,提出了将滑模变结构控制和扰动观察法相结合的算法,将其应用到不规则阴影影响下光伏阵列的最大功率跟踪控制中,用于解决局部遮阴下多峰寻优的问题。为了验证该算法的有效性,建立了不规则阴影影响下光伏阵列的实验电路。通过与传统扰动观察法的比较,实验结果表明:在光伏阵列被部分遮蔽的情况下,该算法可以快速跟踪到全局最大功率点,使系统稳定地工作在最大功率点附近,减小输出功率的波动,从而有效地利用太阳能。     

基于参考电流型光伏发电系统变功率输出控制策略

针对两级式光伏并网发电系统变功率输出技术的研究及应用现状,提出了一种新型的参考电流型变功率输出控制策略。通过光伏功率与指定功率的比较,实时改变光伏电流,可以实现最大功率跟踪和指定功率跟踪两种功率输出模式,并且在日照强度变化情况下能够快速有效地控制光伏功率的输出。所提控制策略对Boost变换器进行小信号建模,详细分析了不同功率下光伏阵列等效阻抗对前级系统稳定性的影响,并介绍了双模式功率输出的控制器设计。最后仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

PLC模糊预测在热泵空调变流量系统中的应用

针对地源热泵空调节能和负载平衡要求,对空调变流量系统进行了研究.通过模糊预测控制技术以及变频技术的运用,设计了一种基于模糊预测的地源热泵空调变流量节能PLC控制系统.该系统结合了专家实践经验及控制规则,它不依赖于精确的数学模型,控制性能好.动态适应性强.     

基于改进滑模控制的光伏最大功率点跟踪技术

为了充分利用太阳能,改善光伏发电中普遍存在的跟踪速度慢、输出功率不稳定、转化效率低等缺点,基于光伏阵列工作特性和滑模变结构控制的特点,提出一种最大功率点跟踪控制策略。采用Boost电路作为实现电路,通过分析光伏阵列输出特性,设计相应滑模控制器,并对其中非线性分量进行改进;采用微滑模层代替传统的滑模面,减小系统振荡。利用Simulink仿真软件对该控制策略改进前后进行仿真分析,并与传统控制方法中的扰动观察法进行对比。仿真结果表明,该控制策略在跟踪速度、超调量以及跟踪的动态稳定性控制方面表现良好。     

一种改进型扰动观察法在最大功率点跟踪中的应用

光伏发电系统中,为了提高发电效率,必须采用最大功率点跟踪方法,其中扰动观察法因其算法简单、容易实现,对参数检测精度要求不高等优点,而被广泛应用。但是传统扰动观察法在最大功率点处存在功率波动,针对这一问题,提出一种改进型变步长扰动观察法。该方法在步长的选择方式和步长形式中引入功率P,在外界环境变化较大时,变步长区域变化小,在不同外界条件下都可以保持较好的最大功率点动态跟踪特性和稳态精度,改善了传统的变步长扰动观察法在外界环境变化较大时,动态特性和稳态精度不能兼顾的问题。通过仿真和实验对比了改进前后两种方法的动、静态特性,验证了该方法的正确性和有效性。     

定压变量柱塞泵在汽轮机顶轴油系统中的应用

陡河发电厂200 MW汽轮机组顶轴油系统原配备的顶轴油泵,为压力可手动调节的2BSV40型柱塞泵,投入运行以来故障较多,可靠性差。现改用可靠的定压变量柱塞泵,取得了较好的效果,在顶轴油系统的可靠性、安全性方面获得有效提高。     

变工况下给水泵汽轮机经济性分析研究

分析了机组在变工况下运行时,给水泵汽轮机的经济性与负荷的关系并且对2种运行方式进行了比较。提出给水泵汽轮机在变工况下参数的确定方法,同时,确定给水泵参数与主汽轮机流量的关系、给水泵汽轮机工作参数与主机流量的关系、抽汽量的计算值、主汽轮机蒸汽增加量的计算值。并对工作汽源抽汽段不同原因进行了分析计算和比较,通过分析研究可以得出,对于给水泵汽轮机的抽汽,应选用主机的主汽轮机四段抽汽性价比最高。     

一种多输入变换器在光伏DMPPT中的应用

为了解决光伏系统中由于在实际环境中光照不均、阴影遮挡、光伏板老化程度差异等因素导致的失配问题,采用分布式最大功率跟踪DMPPT(distributed maximum power point tracking)结构是有效方法之一。针对光伏DMPPT结构提出了一种基于差额功率结构的多输入变换器拓扑及分时控制策略。该拓扑及控制策略不仅只用1个MPPT控制单元就可完全消除光伏板间的失配问题、使各个光伏板输出其理想最大功率,而且变换器拓扑采用差额功率结构,该结构具有降低变换器的功率等级要求和提高系统的电压增益等优点。对该拓扑及控制策略进行了详细分析,并在Matlab/Simulink中仿真验证。仿真结果表明,即使在光照不均及光照突变的情况下,每个光伏板仍都可以工作在各自理想最大功率点上。