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常用最大功率點跟蹤演算法有

發布時間:2022-10-11 02:35:10

㈠ 風力發電系統的最大功率追蹤方法中轉速直接控製法的優缺點

缺點,指出了最大功率點跟蹤方法的發展趨勢。
介紹了多種常用的最大,功率跟蹤方法的原理,說明了各種方法的優、缺點,指出了最大功率點跟蹤方法的發展趨勢,對最大功率點跟蹤方法的選擇和研究有一定的參考指導價值。
風力發電系統最大功率點跟蹤通常基於實驗測定的最佳風速功率轉速曲線,但在長期運行中系統參數的變化會使實際最大功率點偏離原曲線,影響最大功率跟蹤效果。

㈡ 什麼是最大功率點跟蹤技術為什麼要採用最大功率點跟蹤技術

太陽能電池組件的性能可以用 U-I曲線來表示。電池組件的瞬時輸出功率(U*I)就在這條U-I曲線上移動。電池組件的輸出要受到外電路的影響。
最大功率跟蹤技術就是利用電力電子器件配合適當的軟體,使電池組件始終輸出最大功率。
如果沒有最大功率跟蹤技術,電池組件的輸出功率就不能夠在任何情況下都達到最佳(大)值,這樣就降低了太陽能電池組件的利用率。

㈢ 什麼稱之為最大功率點跟蹤

最大功率跟蹤形容控制器的作用就是通過直流變換電路和尋要跟蹤控製程序,無論跟太陽輻射度溫度和負載特性能如何變化,始終使太陽能電池方陣工作在最大功率點附近,充分發揮太陽能電池方陣的效能。這種方法稱為最大功率點跟蹤及mppt

㈣ 簡述光伏發電系統的最大功率點跟蹤控制

太陽能電池的輸出功率會隨著日照強度和太陽能電池表面溫度的改變而變化。對於這種變化,使太陽能電池的工作點總是跟蹤最大功率點而進行變化,控制太陽能電池產生最大功率的這種控制被稱為最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制。

使功率調節器的直流工作電壓每隔一定時間稍微變動一點,然後通過MPPT控制測量太陽能電池的輸出功率並與前一次的值進行比較,即總是向輸出電力變大的方向變化功率調節器的直流電壓,以確保從太陽能電池獲得最大的輸出功率。

MPPT控制的例子如圖所示。例如,在A點將工作電壓從V1變化到V2,工作點為B,輸出功率從P1變化到P2,輸出功率變大。接下來如果工作電壓從V2降到V1,則工作點再次返回到A點,輸出功率返回到P1。從這樣的變化可以看出,由於V2的輸出功率大於V1,把工作電壓變到V2處。還有,工作點在D點的場合,工作電壓V3比V4的輸出功率大,把工作電壓變到V3處。這樣,通過連續不斷的這種控制,工作點就能保證在太陽能電池的最大功率點上。

㈤ 光伏電池最大功率點跟蹤控制方法

光伏電池最大功率點的跟蹤是通過最大功率感測器獲得信息並傳輸到控制器,控制器驅動電機微調,直到功率最大後停止轉動。如果一段時間後,感測器輸送的信息改變,又進行調整。就保證。

㈥ 2019-07-23 MPPT

mppt是什麼?

Maximum Power Point Tracking,最大功率點跟蹤,指對光伏方陣表面溫度變化和太陽輻照度變化而產生的輸出電壓與電流的變化進行跟蹤控制,使得陣列一直保持在最大輸出工作狀態,以獲得最大功率輸出的自動調整行為。

如何衡量MPPT效率

MPPT滲透率。

太陽能板的特性曲線

在當前的環境條件下,太陽能板的最大輸出功率為曲線的峰值。這是太陽能板達到最大的能量轉換效率。由於能量守恆,太陽能板獲得的光能為其輸出的電能加上發熱量。因此需要通過控制太陽能板的工作電壓或者工作電流,讓太陽能板工作在最大功率點。這種演算法叫最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking)

MPPT-P&O演算法

P&O中文名字是擾動-觀察法。

從P-V曲線可見,可通過控制電壓的方法讓光伏電池達到最大功率點。演算法的實現,依據了以下公式:

dp/>0:U=U+ U

dp/=0:U=Um

dp/<0:U=U- U

當dP>dU時,工作點在最大功率點左邊,需要增加工作電壓。

當dP<dU時,工作點在最大功率點右邊,需要減少工作電壓。

當dP=dU時,達到最大功率點。

以下兩個流程圖摘自《獨立式光伏發電系統最大功率點跟蹤演算法研究_張淼》。

從P-V曲線可知,在最大功率點左邊,斜率較小。改變固定的電壓,功率改變較小。而最大功率點右邊,斜率較大。因此可以演算法上,在最大功率點左邊,選擇一個較大的電壓步長;而在最大功率點右邊,選擇一個較小的電壓步長。可加快跟蹤效果。

綜上所述,個人認為MPPT電路作為光伏電池的調節電路,其主要左右不是更改了太陽陣端的輸出,而是更改了MPPT電路的輸出。

光伏電池陣列與負載通過DC/DC 電路 連接,最大功率跟蹤裝置不斷檢測光伏陣列的電流電壓變化,並根據其變化對DC/DC變換器的PWM驅動信號占空比進行調節。

對於線性電路來說,當負載 電阻 等於電源的內阻時,電源即有最大功率輸出。雖然光伏電池和DC/DC轉換電路都是強非線性的,然而在極短的時間內,可以認為是線性電路。

因此,只要調節DC-DC轉換電路的等效電阻使它始終等於光伏電池的內阻,就可以實現光伏電池的最大輸出,也就實現了光伏電池的MPPT。

MPPT的演算法

目前,光伏陣列的最大功率點跟蹤(MPPT)技術,國內外已有了一定的研究,發展出各種控制方法常,常用的有一下幾種:恆電壓跟蹤法(ConstantVoltageTracking簡稱CVT)、干擾觀察法(簡稱P&O)、增量電導法(IncrementalConctancemethod簡稱INC)、基於梯度變步長的電導增量法等等。(這些演算法只能用在無遮擋的條件下)

1)單峰值功率輸出的MPPT的演算法

目前,在無遮擋條件下,光伏陣列的最大功率點跟蹤(MPPT)的控制方法常用的有以下幾種:

l恆電壓跟蹤法(ConstantVoltageTracking簡稱CVT)

l干擾觀察法(簡稱P&O)

l增量電導法(IncrementalConctancemethod簡稱INC)

l基於梯度變步長的電導增量法,等等。

2)多峰值功率輸出MPPT演算法

普通的最大功率跟蹤演算法,如擾動觀測發和電導增量法在一片雲彩的遮擋下就有可能失效,不能實現真正意義的最大功率跟蹤。目前,國際上也有人提出了多峰值的MPPT演算法,主要包含如下三種:

結合常規演算法的復合MPPT演算法

Fibonacci法

短路 電流脈沖法

光伏逆變器MPPT技術對系統發電量影響

在光伏系統中,逆變器的成本不到5%,卻是發電效率的決定性因素之一,當組件等 配件 完全一致時,選擇不同的逆變器,系統的總發電量有5%到10%的差別,這個差異的主要原因就是逆變器造成的。而MPPT效率是決定光伏逆變器發電量關鍵的因素,其重要性甚至超過光伏逆變器本身的效率,MPPT的效率等於硬體效率乘以軟體效率,硬體效率主要由采樣電路的精度,MPPT電壓范圍,MPPT路數來決定的,軟體效率主要由控制演算法來決定的。

最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking,簡稱MPPT)是光伏發電系統中的一項核心技術,它是指根據外界不同的環境溫度、光照強度等特性來調節光伏陣列的輸出功率,使得光伏陣列始終輸出最大功率。

中國光伏市場的爆發,促進了光伏逆變器的發展,各種技術層出不窮。目前使用的有集中式逆變器,單級組串式逆變器,雙級組串式逆變器,集散式逆變器,高頻模塊化逆變器,MPPT的技術也是多種多樣。

1、MPPT采樣電路精度

MPPT實現的方法有很多種,但不管用哪種方法,首先要 測量 組件功率的變化,再對變化做出反應。這其中最關鍵的 元器件 就是 電流感測器 ,它的測量精度和線性誤差將直接決定硬體效率,電流感測器做得比較好的廠家有瑞士的LEM,美國的VAC,日本的田村等,有開環和閉環兩種,開環的電流感測器一般是電壓型,體積少,重量輕,無插入損耗,成本低,線性精度99%,總測量誤差1%左右,閉環的電流感測器,頻帶范圍寬,精度高,響應時間快,抗干擾能力強,線性精度99.9%,總測量誤差0.4%。

天氣劇烈變化時,使用閉環 感測器 有優勢。

2、MPPT電壓范圍

逆變器的工作電壓范圍和逆變器的電氣拓撲結構以及逆變器輸出電壓有關,組串式逆變器和集散式逆變器是雙級電氣拓撲結構,MPPT工作電壓范圍在250-850V之間,集中式逆變器是單級結構,輸出電壓有270V,315V,400V等規格,輸入MPPT電壓范圍有450-850V,500-850V,570-850V等多種,還有一種單級結構的組串式逆變器,只有一級DC-AC逆變器,輸出電壓是400V,MPPT輸入電壓范疇是570-850V。從應用的角度來看,各有優勢和缺點。

1)從逆變器角度上講,輸出電壓越高的逆變器,相同功率等級,電流越低,效率也就越高。單級比雙級結構簡單,可靠性高,成本低,價格便宜。

2)從系統角度上講,逆變器MPPT電壓范圍越寬,可以早啟動,晚停機,發電時間長。

3)根據電壓源串聯原理,系統輸出電壓相加,電流不變。光伏組件串聯後,輸出電流是由最少的電池板來決定的,受到組件原材料,加工工藝,陰影,灰塵等影響,一塊組件功率降低,這一串的組件功率都會降低,因此組件串聯數目要盡量少,並聯的數目盡量多,才能減少由於組件的一致性而帶來的影響。

3、MPPT的路數

目前組串式逆變器,MPPT路數有1到5路不等,集中式逆變器一般是1路MPPT,集散式逆變器,把匯流箱和MPPT升壓集成在一起,有多路MPPT,還有一種高頻模塊化逆變器,每一個模塊有一路MPPT。

從解決失配的問題角度來說,MPPT數量越多越有利;從穩定性和效率上來說,MPPT的數量越少越好,因為MPPT數量越多系統成本越高,穩定性越差,損耗越多。因此需要結合實際地形需求選擇合適的方案。從理論上講,組件的不一致性要超過0.5%以上,才有使用的價值。

1)功能損耗:MPPT演算法很多,有干擾觀察法、增量電導法、電導增量法等等,不管是哪一種演算法,都是通過持續不斷改變直流電壓,去判斷陽光的強度變化,因此都會存在誤差,比如說當電壓實際正處於最佳工作點時,逆變器還是會嘗試改變電壓,來判斷是不是最佳工作點,多一路MPPT,就會多一路損耗。

2)測量損耗:MPPT工作時,逆變器需要測量電流和電壓。一般來說,電流越大,抗干擾能力就越大,誤差就越少,2路MPPT比4路MPPT電流大1倍,誤差就少一倍。如某公司50KW的逆變器,使用開環直流電流感測器HLSR20-P,電流為20A,誤差為1%,當輸入電流小於0.5A時,誤差就經常發生,當輸入電流小於0.2A時,就基本上不能工作了。

3)電路損耗:MPPT主電路有一個 電感 和一個 開關 管,在運行時也會產生損耗。一般來說,電流越大,電感量可以做得更小,損耗就越少。

下圖是在兩個不同的地方,選擇不同MPPT逆變器,單極單路和雙級多路,實際發電量的示意圖,由圖可以看出,在平地無遮擋光照好的地區,兩種逆變器發電量相差不多,單極單路早晚發電時間短,要損失一部分電量,在由於本身損耗低效率高,當光照達到啟動電壓後,輸出功率要比雙級多路的要大,所以綜合比較起來差不多。

在山地或者屋頂有遮擋光照條件一般的地區,雙級多路MPPT的逆變器發電量高。這是因為在低電功率發電時間段時間較長,高功率發電時間較短。

總結:

逆變器MPPT技術的多樣性,給電站設計帶來了極大的便利。結合實際,科學設計,不同的地形,光照條件,選擇不同的逆變器,降低電站成本,提高經濟效益。山丘電站和屋頂電站,存在朝向不一致和局部遮擋的現象,且不同的山丘遮擋特性不一樣,帶來組件失配問題,建議選擇多路MPPT,電壓范圍寬的雙級結構的逆變器,可以增加早晚發電時間。平地無遮擋,光照條件好的地區,建議選擇單路MPPT,單級結構的逆變器,可以提高系統可靠性,降低系統成本。

㈦ 如何實現最大功率跟蹤

MPPT控制器是一款太陽能離網系統帶有最大功率跟蹤的太陽能控制器。控制器的特點就是智能跟蹤演算法,來獲取太陽能電池組件的最大功率點,可以防止蓄電池過度放電而造成損壞。

光伏系統應用的基本形式可分為兩大類:獨立發電系統和並網發電系統。應用主要領域主要在太空航空器、通信系統、微波中繼站、電視差轉台、光伏水泵和無電缺電地區戶用供電。

光伏系統由以下三部分組成:太陽電池組件;太陽能充放電控制器、逆變器、測試儀表和計算機監控等電力電子設備和蓄電池或其它蓄能和輔助發電設備。

MPPT太陽能控制器利用最大功率點跟蹤技術從太陽能陣列中提取最大的功率為蓄電池充電。最大功率點跟蹤方式完全自動,不需要用戶調整。最大功率點會隨著環境條件而自動變化時,控制器自動跟蹤陣列最大功率點,確保從太陽能陣列中獲取一天中最大的能量。

多數情況下,最大功率點跟蹤技術將「提高」太陽能發電系統的充電電流。例如,一個系統可能有8安培的電流自太陽能陣列流入到MPPT太陽能控制器,有10安培的電流從MPPT太陽能控制器流出到蓄電池。MPPT太陽能控制器不產生電流!輸入MPPT太陽能控制器的能量和其輸出能量相等。

限制最大功率點跟蹤控制器效率的因素。太陽能光伏陣列的Vmp會隨著陣列的溫度升高而降低。在炎熱的天氣里,Vmp可能接近甚至低於蓄電池電壓。在這種情況下,與傳統控制器相比,MPPT太陽能控制器將很少或幾乎不能獲取能量。然而,只要系統光伏組件的標稱電壓高於蓄電池組電壓,光伏組件的Vmp總會高於蓄電池電壓。此外,由於減小了太陽能陣列的電流,使布線有所節省,從而使MPPT太陽能控制器即使在炎熱的天氣里也有明顯優勢。

㈧ mppt是什麼意思

mppt是最大功率點跟蹤
最大功率點跟蹤是光伏發電系統中的一項核心技術,它是指根據外界不同的環境溫度、光照強度等特性來調節光伏陣列的輸出功率,使得光伏陣列始終輸出最大功率。最大功率點追蹤主要是用在太陽能發電,不過其原理也可以應用在其輸入功率會變化的能量源。

㈨ 光伏發電系統採用哪種最大功率跟蹤法

可以使用最大功率追蹤技術MPPT,當前的MPPT技術早就融合到逆變器之中了現在的逆變器有MPPT、時控、光控、充放控制等技術

㈩ 發電最大功率點跟蹤技術方法

1.電機 Electric machinery

電機主要包括發電機、變壓器和電動機。電動機是將電能轉化為機械能的裝置,電動機的種類很多,接下來簡單介紹交流電機的一些特性。

Ⅰ電機是由銅線繞成,這個繞組的電阻很小,通常只有幾歐姆。在電機啟動前,電機相當於是一根導線,啟動後,電機的繞組會產生感應磁場,在外磁場的作用下旋轉,將電能轉化為機械能(如抽水)。接上電源的一瞬間,電機還沒有來得及將電能轉化為機械能,這一時刻的電流接近於短路,因此會產生很大的啟動功率。直接啟動的瞬時功率通常是額定功率的4~7倍。

Ⅱ電機能穩定工作的功率通常是電機額定功率的30%~100%,運行功率過高或者過低都容易損壞電機。

Ⅲ電機的運行頻率等於輸入電流的頻率時,電機才能正常運行,電機的功率和頻率的平方成正比。

2.變頻器 Variable frequency Drive

電機的調速有很多種方法,綜合成本、效率和穩定性,最優的辦法就是用變頻器調速。通過串聯電阻,或者變壓器降低輸入電壓,雖然也能降低電機的轉速,但是不能改變電流的頻率,效率不高也容易損壞電機。

變頻器原理圖
交流電的頻率一般難以改變,一般都是先將交流電整流成直流,再講直流電逆變成交流,逆變時改變開關管的頻率,即可改變輸出的交流電的頻率。

這樣,我們就可以通過預設的程序,先給電機輸入低壓低流低頻,緩慢的啟動電機,在逐步提高電壓電流和頻率直至電機的額定工作狀態。這樣做就不再存在很大的啟動電流,使得電源和電機都得到很好的保護。停車時也用類似的原理制動。

當我們需要調整電機的功率時,例如改變空調的製冷量或者水泵的出水量時,也可以通過人工修改參數或者設定某種程序來改變電機的轉速。

如果我們僅僅希望電機緩慢啟動和制動,而不需要調速,也可以使用軟啟動器(soft starter)。軟啟動器只能實現電機的軟啟動和軟停車,不能在電機工作的時候調速。它的結構簡單,成本更低,也更輕便。

3.最大功率點跟蹤 Maximum Power Point Tracking

最大功率點跟蹤技術,一般用於光電、風電等輸出功率不可控或者不穩定的電源。

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