光伏并网最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术是太阳能发电系统中的关键组成部分,其目的是确保在各种环境条件下,太阳能电池阵列能够以最高效率输出电力。在卫星电源系统中,MPPT尤其重要,因为它能确保即使在光照强度、温度变化的情况下,也能充分利用太阳电池阵列的发电能力。 MPPT实质上是一个DC/DC转换器,它的工作原理是通过调整自身输出阻抗来匹配太阳能电池阵列的内阻,使得电池阵列始终工作在其V-I曲线上的最大功率点。这个过程可以理解为一个阻抗匹配的过程,类似于在通信系统中进行频率匹配以最大化信号传输效率。 在理论分析中,太阳能电池阵列可以简化为一个直流电源与一个受光照强度、温度等因素影响的可变电阻串联。MPPT电路,如降压、升压、升降压斩波电路、Cuk电路或反激电路,通过改变占空比来调整其等效输入阻抗,使其接近电池阵列的内阻,从而获取最大功率。然而,不同的DC/DC电路有不同的等效输入阻抗特性。例如,降压斩波电路的输入阻抗总是大于负载,而升压斩波电路则反之。因此,反激电路、升降压电路或Cuk电路更适合用于星载应用,因为它们可以双向调节等效输入阻抗。 实现MPPT的方法有很多种,包括恒压跟踪法(CVT)、扰动观察法和增量电导法(INC)。恒压跟踪法适用于外界条件相对稳定的情况,但在卫星环境中,由于温度和光照强度的快速变化,这种方法可能不够精确。增量电导法则依赖于实时监测太阳电池阵列的动态电导,但传感器精度和计算误差可能导致跟踪不准确。 扰动观察法是一种广泛应用的MPPT控制策略,它通过周期性采集电池阵列的电压和电流,比较两次连续采样的功率差来调整DC/DC转换器的占空比。该方法的跟踪速度和稳定性取决于采样周期的选择。合适的采样周期既能保证快速跟踪最大功率点,又不会导致在最大功率点附近的振荡,从而确保太阳能电池阵列的高效运行。 在实际应用中,还需要考虑硬件设计和控制算法的优化,以降低系统成本,提高跟踪精度和稳定性。此外,对于多模块太阳能电池阵列,还需要考虑如何分布式实施MPPT,以应对局部遮挡或温度不均匀等问题。 光伏并网最大功率点跟踪技术是提升太阳能发电效率、确保卫星电源系统可靠运行的关键技术。通过精确的控制策略和适合的电路设计,可以最大化太阳能电池阵列在各种环境条件下的电力输出,为卫星提供稳定的能源供应。
2025-06-14 22:51:52 138KB 功率跟踪
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内容概要:本文详细介绍了基于MATLAB的S-Function模块实现的变步长扰动观察法(Variable Step Perturbation and Observation Method),用于光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)。文中通过具体代码展示了如何利用S-Function模块根据光照强度的变化动态调整步长,从而实现对最大功率点的高效跟踪。该方法在光照突变情况下表现出色,能够迅速稳定地锁定最大功率点,显著提高了光伏发电系统的效率。此外,文章还讨论了算法在不同光照条件下的表现以及一些调试技巧。 适合人群:从事光伏系统研究和开发的技术人员,尤其是熟悉MATLAB/Simulink平台的工程师。 使用场景及目标:适用于需要优化光伏系统性能的研究项目或工业应用,旨在提高光伏发电效率,减少功率损失。主要目标是通过改进MPPT算法,使光伏系统能够在各种光照条件下保持最佳工作效率。 其他说明:文中提供了详细的代码片段和仿真结果,帮助读者更好地理解和实现该算法。同时,作者分享了一些实践经验,如选择合适的灵敏度系数α和步长限制,确保算法在实际应用中的稳定性。
2025-04-25 22:32:28 540KB
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基于PO的光伏阵列系统最大功率点跟踪控制,含2个光伏阵列单元+含代码操作演示视频 运行注意事项:使用matlab2021a测试。运行时注意matlab左侧的当前文件夹窗口必须是当前工程所在路径。具体可观看提供的操作录像视频跟着操作。 含2个光伏阵列,PO控制模块等。
光伏发电的效率受天气条件变化的影响。 本文通过对交错式升压转换器采用新颖的开关自适应控制,在更宽的工作条件范围内提高了独立光伏系统的效率。 在各种负载下,仿真和实验结果表明,具有新颖的开关自适应控制的交错式升压转换器在多变的天气条件下具有更好的性能和更高的转换效率。
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全文下载链接以获取详细说明https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/abs/2020/42/e3sconf_cpeee2020_03005/e3sconf_cpeee2020_03005.html 该模块基于摄动和观察算法执行太阳能光伏最大功率点跟踪,并使用三阶段充电算法为铅酸电池充电。 块设置 MPPT占空比步长 指定MPPT占空比(增量)步长。 默认值为1e-5。 电池充电恒压(V) 指定吸收阶段的电池充电恒定电压。 PWM开关频率(Hz) 以Hz为单位指定PWM开关频率。
2022-08-18 10:04:14 36KB matlab
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光伏发电是一种直接将太阳能辐射转换成为电能的新型发电技术。其系统包括光伏电池、变换器、蓄电池、控制器四大部分。本文从实验的角度,对光伏并网发电系统进行模拟。基本思路是在单片机C8051F020控制作用下采用正弦波脉宽调制技术(SPWM)对系统进行控制,主电路采用MOSFET为主要元器件的单相桥式逆变电路,经滤波电路滤波后变压进行输出。基于此,本设计采用单片机本身的PCA模块,定时器模块,完成相应的控制功能,使光伏发电频率紧跟模拟电网频率,绝对误差小于1%,同时实现光伏最大功率跟踪,在负载变化范围内DC-AC变换效率可达70%以上,该系统性能相对稳定,能够满足本次设计的需要。
2022-08-10 11:26:56 3.8MB C8051F020 SPWM 最大功率点跟踪
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人工智人-家居设计-高速公路光伏发电系统最大功率点跟踪的智能控制研究.pdf
2022-07-08 14:04:06 12.46MB 人工智人-家居
针对光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)算法的跟踪速度、精准度及稳定性不理想的问题,提出了一种基于三次插值法改进的自适应爬山法。该方法是通过利用三次插值法改进的自适应爬山法,能够快速准确地达到对最大功率点进行跟踪。利用MATLAB/Simulink搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度、准确度和稳定性。
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采用最大功率点跟踪算法来提高太阳能光伏系统发电效率.doc
2022-05-27 19:08:29 100KB 文档资料 算法
本书介绍了光伏发电功率所需的控制电路、系统和技术。第1章简单介绍了一些光伏阵列建模方法,确保光伏阵列无论在匹配还是非匹配的情况下都能正常运作;第2、3章主要阐述了如何实现佳MPPT性能以及对影响算法结果的参数的设计;第4章从电力系统结构和控制算法方面讨论了如何在非匹配情况下实现发电量大化;第5章介绍了具备MPPT功能的DC/DC变换器的设计,特别强调了其能源效率
2022-05-10 13:31:42 36.14MB 光伏发电最大
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