三相光伏并网发电系统的控制研究

介绍了三相光伏并网发电系统的工作原理,阐述了扰动观测法(P&O)实现最大功率跟踪控制(MPPT)的基本思想.对并网逆变器在d-q坐标系下的数学模型,采用逆系统方法进行线性化解耦,构造出伪线性系统.然后,运用变结构控制方法,设计出这个伪线性系统的变结构控制律.仿真结果表明该方法能够有效地控制并网电流波形趋于正弦波,并跟踪系统电压的相位,同时使系统具有较好的稳定性.     

基于滑模控制方法的光伏系统MPPT策略

讨论了太阳能光照强度和电池温度不稳定时的光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)问题.采用基于滑模控制方法对最大功率点进行跟踪与升压DC-DC变换电路相结合的综合策略.仿真结果表明:与传统的扰动观察法相比,该方法具有追踪速度快,稳态精度高等优点,而且在负载变化情况下比传统扰动观察法的追踪精度更高.     

基于滑模控制的光伏发电MPPT控制

为了快速进行最大功率点跟踪控制,提高太阳电池输出效率,将滑模控制应用在光伏系统最大功率点跟踪控制中,设计了基于光伏MPPT控制的滑模控制器。搭建太阳电池组件模型及Boost变换器和滑模MPPT控制模型,并在MATLAB仿真环境下进行了仿真,结果表明采用滑模MPPT控制可以快速地实现光伏系统的最大功率点跟踪控制,缩短系统调整时间,减小超调量与稳态误差。     

基于滑模变结构PI控制的光伏系统MPPT研究

在分析光伏电池的数学模型和输出特性基础上,给出基于改进的Zeta电路的滑模变结构控制策略。为实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)的优化控制,提出可变阀值切换的滑模变结构+PI复合控制策略,实现了最大功率跟踪的优化控制。通过仿真与实验结果分析,并将给出的控制策略与广泛应用的扰动观测MPPT策略进行比较,验证了本控制策略具有良好的特性。     

光伏并网发电系统MPPT技术的研究∗

光伏电池的发电性能易受外界环境的影响.为使光伏系统输出功率最大化,多种最大功率点跟踪技术用于 解决该问题.在不同的环境条件下,这些方法的性能在响应时间和稳定性方面有所不同.在 MATLAB/Simulink环境 下对增量电导法、改进的扰动观测法和人工神经网络三种最大功率点跟踪算法进行比较分析,对应用不同算法的三相 光伏并网发电系统进行仿真,仿真结果表明,与其他方法相比,人工神经网络最大功率点跟踪技术的响应速度更快, 稳态振荡更小,低至０．４７％.     

基于MPPT的单相光伏并网发电系统仿真研究

在Matlab/Simulink仿真环境下,设计了含PV、并网逆变器和控制器三个模块的5 k W单相光伏并网逆变系统。控制器采用电压外环电流内环的双闭环控制方法,具有最大功率跟踪功能。在外界环境突变情况下,对比分析了变步长电导增量法和定步长电导增量法的最大功率跟踪控制效果以及系统并网性能。仿真结果表明,光照强度突变时,采用定步长电导增量法,并网谐波电流总畸变率超出3%,不满足并网要求,而采用变步长电导增量法,在温度和光照强度突变时,均可快速、准确实现最大功率跟踪控制,且并网谐波电流总畸变率低于3%,功率因数接近1。     

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法

针对光伏并网发电系统中关键部件--逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述.从电网、光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果.对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状、亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向.     

基于模糊控制的光伏并网发电系统研究

本文设计了一种基于模糊控制的光伏阵列最大功率跟踪(MPPT)控制策略及基于模糊-PI电流内环的双闭环并网逆变控制方法.对模糊控制器选择了适当的模糊规则和合适的比例量化因子,并且对PI比例调节器选择了合适的比例积分因子.仿真结果表明,相对于电导增量法及干扰法,基于模糊控制策略的光伏最大功率跟踪系统具有优良的动态和稳态性能...     

三相Boost光伏逆变器的滑模变结构控制

为了获得比较理想的正弦输出电压,优化逆变器的性能,基于三相Boost光伏逆变器,采用了滑模变结构的控制策略。Boost光伏逆变器可以获得比直流输入电源高或低的交流输出电压,分析了逆变器的拓扑结构和工作原理,利用状态空间平均法建立了系统数学模型,并阐述了滑模变结构控制原理。利用Matlab/Simulink工具对控制系统进行了仿真研究,仿真结果验证了该变换器的优点和滑模变结构控制策略的有效性。     

2种改进的滑模并网逆变器控制策略

为改善光伏并网逆变器控制系统的动态性能,根据并网逆变器数学模型,提出利用指数滑模变结构控制律和平方根滑模控制律,设计基于改进滑模变结构的单相电流环光伏并网逆变器控制系统.推导了滑模变结构控制在并网逆变器应用的滑模面存在性,并利用李亚普诺夫定理证明了系统稳定性.针对所选滑模控制律存在的非线性可能引起系统抖振的问题,采用单位控制连续化方法,使改进后的控制算法在切换面附近具有高增益特性,使系统具有抵抗干扰和参数摄动的能力.最后对2种控制方法进行了比较,证明改进的指数滑模变结构有更精准的跟随特性.     

全滑模变结构控制系统

提出了一类具有全程滑动模态的变结构控制系统，使系统在响应的全过程都具有鲁棒性，克服了传统的变结构控制中到达模态不具有鲁棒性的缺点，提供了非线性系统切换函数设计的一种有效方法。文中给出了详细设计步骤，并对倒立摆模型设计了全滑模控制器，仿真结果验证了其有效性。     

一种基于模拟电路MPPT技术的独立光伏电源系统

本文提出了一种基于模拟电路MPPT控制的独立光伏电源系统,输入侧为光伏电池阵,变换器采用Superbuck电路,输出侧接蓄电池和负载.系统采用模拟电路MPPT与蓄电池的恒压、恒流控制协调控制的方法,在保证蓄电池安全充放电的前提下实现光伏电池的最大功率输出.该系统具有太阳能利用率高,可靠性高,纹波小,成本低的优点.仿真和实验结果表明,该系统在MPPT模式下能够准确地追踪光伏电池最大功率点,并且通过与蓄电池储能的配合实现对太阳能最大限度的利用.     

变功率跟踪轨迹的光伏并网低电压穿越策略

提出了一种新型的变功率跟踪轨迹的低电压穿越控制策略。通过电压跌落幅度的前馈控制对功率跟踪轨迹进行调节,实时改变光伏电池端电压,进而快速有效地控制光伏电池功率的输出,实现逆变器两侧功率的平衡;通过与并网逆变器的协同控制,保证逆变器并网输出电流在不越限的前提下,为电网提供尽可能多的有功功率和无功功率,最大限度地支持电网电压的恢复,实现了光伏并网系统的零电压穿越。通过在不同光照强度和温度条件下对多种场景的仿真模拟,验证了所提控制策略的有效性。与传统控制策略相比,采用该策略不需要添加额外的设备,不仅实现了系统的安全、稳定运行,而且降低了光伏发电系统的成本,更具实用性。     

基于准滑模控制的光伏并网系统

光伏发电系统的并网控制是新能源领域的研究热点,而保持电网功率最大输出和并网稳定性则是该系统的核心问题。针对以上问题,进行了最大功率点跟踪(maximum power point tracking,简称MPPT)算法控制DC/DC电路的方案选择,并且提出了一种准滑模控制策略对逆变器进行控制。基于理论分析及设计,最终搭建实验平台进行实验研究。     

双模糊控制法在光伏并网发电系统MPPT中的应用

提出一种在光伏并网发电系统中进行最大功率点跟踪(MPPT)的双模糊控制法,将非对称模糊MPPT与模糊PID相结合,在设定参考电压环节使用模糊控制代替诸如扰动观察法等传统方法,在消除实际电压与参考电压偏差这一环节用模糊PID替换普通的PID控制。此外,还提出了4个反映MPPT性能的指标:环境缓慢变化时的MPPT时间、光伏阵列发出的能量大小、稳态时的功率波动大小和环境剧烈变化时光伏阵列发出的能量大小。设计了4个算例,在MATLAB/Simulink环境下对5种控制方法分别进行了仿真分析。通过对比各方法的性能指标和相应的输出功率波形图,验证了所提出的双模糊控制法是一种比传统方法更优的MPPT控制方法。     

改进电导增量法在光伏并网系统中的应用

为有效利用太阳能资源,光伏并网系统必须能够对光伏阵列的最大输出功率点进行跟踪。通过对现有的MPPT算法的分析比较,采用了一种结合恒压法的变步长电导增量法来实现最大功率点跟踪。并利用Matlab软件进行了仿真,仿真结果表明,前级Boost电路采用该算法能够快速实现MPPT,且对光强突变具有快速适应性;后级逆变电路采用双闭环控制,其能够使逆变器的输出快速、准确地跟踪电网电压的变化,并保持与电网电压同频、同相。该系统的输出电流纹波较小,接近正弦波,能够满足光伏逆变器并网的要求。     

基于超螺旋滑模控制光伏MPPT的实现

针对光伏发电过程中功率输出随机性的问题,提出一种基于超螺旋(Super-Twisting)二阶滑模控制的MPPT实现方法。此方法基于Boost升压电路,通过选取合适的滑模面将离散控制率转移到高阶,使控制量在时间上连续,从而设计了一种无抖颤滑模变换器,以实现光伏输出最大功率跟踪,并消除抖振的影响。为了验证算法的优越性,在Matlab/Simulink中搭建光伏发电系统模型进行仿真实验。结果表明:在光照强度和温度变化的条件下,相比于传统的控制算法,二阶滑模控制算法能快速实现最大功率跟踪,具有很强的鲁棒性。