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陕西科技大学学报 2019年第2期37卷 150-155页

作者：康家玉曹举刘甲琛王素娥陕西科技大学电气与信息工程学院陕西西安710021 国网西安市长安区供电公司陕西西安710100

光伏阵列在受到阴影遮挡时,功率曲线会存在多个峰值点,传统的单峰最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法会陷入局部极大值而失效,针对此问题提出一种新型自适应变步长扰动观测(Perturbation and Observation,P&O)算法... 详细信息

光伏阵列在受到阴影遮挡时,功率曲线会存在多个峰值点,传统的单峰最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法会陷入局部极大值而失效,针对此问题提出一种新型自适应变步长扰动观测(Perturbation and Observation,P&O)算法,在可能出现局部峰值点的设定小范围内运行自适应变步长P&O算法追踪局部峰值点,依次跳跃搜索并保留较大功率值,从而实现全局最大功率点的追踪.该算法能捕捉任何一个局部峰值点,准确性高,收敛稳定,搜索范围减小,追踪时间缩短.经MATLAB仿真结果表明该算法可快速准确地追踪到任意阴影条件下光伏阵列的全局最大功率点.

关键词：光伏阵列阴影遮挡多峰值P-V曲线新型自适应变步长P&O算法开路电压全局最大功率点追踪

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基于光伏阵列输出特性的GMPPT算法研究

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电源学报 2019年第1期17卷 69-72,79页

作者：魏超施火泉许伟梁江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室无锡214122

针对局部阴影条件下光伏阵列的P-V曲线呈现多峰值的情况,在研究光伏阵列输出特性的基础上提出了一种全局最大功率点追踪GMPPT(global maximum power point tracking)算法。该算法由均匀光照和局部阴影条件下的两个最大功率点追踪算法构... 详细信息

针对局部阴影条件下光伏阵列的P-V曲线呈现多峰值的情况,在研究光伏阵列输出特性的基础上提出了一种全局最大功率点追踪GMPPT(global maximum power point tracking)算法。该算法由均匀光照和局部阴影条件下的两个最大功率点追踪算法构成。通过所提出的局部阴影检测手段判别光伏阵列所处的光照条件,从而决定使用哪个子算法。最后将该算法在Matlab中进行仿真验证。仿真结果表明在局部阴影条件下该算法能快速地追踪到全局最大功率点,且避免了对整条P-V曲线的扫描。在均匀光照条件下要比传统的最大功率点追踪算法(扰动观察法)更快地定位到最大功率点。

关键词：光伏阵列多峰值阴影检测全局最大功率点追踪

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光伏并网系统GMPPT算法和逆变器控制策略的研究

光伏并网系统GMPPT算法和逆变器控制策略的研究

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作者：魏超江南大学

学位级别：硕士

为了减缓各种传统能源的使用对气候变化的影响,各种清洁能源开始得到广泛的开发利用。其中太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,而光伏并网发电就是一种最普遍的太阳能利用形式,所以本文主要研究光伏并网发电过程中的相关技术问题... 详细信息

为了减缓各种传统能源的使用对气候变化的影响,各种清洁能源开始得到广泛的开发利用。其中太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,而光伏并网发电就是一种最普遍的太阳能利用形式,所以本文主要研究光伏并网发电过程中的相关技术问题。传统基于单二极管的R和R-R光伏组件模型在温度变化、低光照条件下性能较差,且没有考虑二极管的复合损耗。后来提出的双二极管光伏组件模型虽然能克服上述缺点,但计算量极大。本文提出一种新型双二极管光伏组件模型,通过理论分析确定了一部分参数的取值,并对相应参数的计算方程进行简化,从而减少了需要计算的参数和计算量。并提出了一种迭代算法对模型中相应的参数进行计算,进一步提高了计算速度。然后以此光伏组件模型为基础建立了一种能反应局部阴影状态的光伏阵列仿真器模型,为后续研究提供了方便。局部阴影条件下,光伏阵列的P-V曲线变为多峰值,传统的最大功率点追踪算法会失效。本文在仔细研究光伏阵列输出特性曲线的基础上,提出了一种全局最大功率点追踪算法。该算法针对均匀光照和局部阴影这两种情况分别设计了各自的最大功率点追踪算法。首先基于光伏组件所并联旁路二极管的电压变化特性,提出了一种光照情况判断手段,用来决定使用何种算法。均匀光照条件下的算法通过提出的恒压法和查表法来定位最大功率点。局部阴影条件下的算法首先通过提出的占空比公式,将DC-DC变换器的工作点定位到几个局部峰值点附近,在比较这几个局部峰值点的大小后定位到全局最大功率点附近,避免了传统算法在定位到全局最大功率点附近时的扫描过程,极大的减小了算法的执行时间,然后在全局最大功率点附近使用扰动观察法实现精确定位。为了实现并网同步控制,将LCL型三相并网逆变系统变换到dq坐标系下进行研究,并针对该三相逆变系统在dq坐标系下的耦合问题,提出了一种耦合量前馈的解耦策略,从而建立了精确的系统模型。分析解耦后的系统模型,发现系统还存在谐振问题,为了解决该问题并实现并网同步控制,便提出了电流双闭环的控制策略。最后搭建了一个额定功率为10kW的光伏并网系统,并将相应的控制算法在该平台上进行验证,实验结果显示该系统实现了并网电流和电网电压的同步控制,且并网电流的THD符合并网要求。

关键词：光伏并网发电光伏组件模型全局最大功率点追踪耦合量前馈电流双闭环

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无人机LPT系统中的光伏阵列输出特性分析及GMPPT方法研究

无人机LPT系统中的光伏阵列输出特性分析及GMPPT方法研究

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作者：朱飞盐城工学院

学位级别：硕士

激光无线电能传输(Laser Power Transfer,LPT)技术是一种使用激光作为能量载体的电能传输技术。该技术通过利用光生伏特效应实现从电源到负载之间的电能传输而无需直接电气接触,具有方向性好、能量密度高、传输距离远等优点,能有效解决... 详细信息

激光无线电能传输(Laser Power Transfer,LPT)技术是一种使用激光作为能量载体的电能传输技术。该技术通过利用光生伏特效应实现从电源到负载之间的电能传输而无需直接电气接触,具有方向性好、能量密度高、传输距离远等优点,能有效解决小型无人机续航时间短的问题。然而由于激光的能量呈不均匀的高斯分布,使得无人机LPT系统中光伏阵列的光-电转换效率不理想,这严重阻碍了激光供能无人机的实际使用。为了解决无人机LPT系统中光伏阵列较低的光电转换效率,本文基于激光能量的分布规律对无人机LPT系统中的光伏阵列输出特性及全局最大功率跟踪(GMPPT)方法展开了研究。本文的具体工作如下:介绍了激光无线能量传输技术,重点从优化无人机LPT系统接收端光伏阵列光-电转化效率的角度出发,介绍了在不均匀辐照下几种光伏阵列效率优化方法的研究现状,概述了论文主要研究的工作。简述了光伏电池的输出特性,从光伏阵列电气连接结构和激光能量分布简化模型入手总结出激光辐照下的光伏阵列输出特性规律并对全局最大功率点(GMPP)分布规律做了仿真验证,为后续在无人机LPT系统接收端引入全局最大功率跟踪控制方法做好了铺垫。在激光辐照条件下,本文设计两种全局最大功率点跟踪方法。方法一是一种新型的基于激光辐照下光伏阵列输出特性规律的GMPPT控制算法,包含GMPP电压理论值的确定和恒定电压法两部分;方法二是将改进的混合智能算法运用于激光辐照下光伏阵列GMPPT控制领域,该算法将布谷鸟搜索算法与小步长的扰动观察法组合起来,通过布谷鸟搜索算法强大的全局搜索寻优的能力确定光伏阵列全局最大功率点,然后在种群迭代的中后期切换小步长的扰动观察法进行精确跟踪。在Matlab/Simulink中搭建无人机LPT接收端模型。仿真结果表明,对于激光辐照下,所提两种GMPPT控制算法不会陷入局部最优,均能有效找到全局最大功率点,并且可以防止光伏阵列工作在GMPP时的功率波动,优化了无人机LPT接收端光伏阵列输出效率。

关键词：激光无线电能传输光伏阵列不均匀辐照全局最大功率点追踪

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