基于Labview的模拟光伏MPPT研究

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作者 方波 陈政辑 +1 位作者 唐健竣 段伟杰 《科技创新与应用》 2024年第6期53-56,共4页

根据光伏电池的物理数学模型,以及基于Boost变换器稳态工作原理推导出来的光伏占空比扰动控制机理和扰动观察法控制流程,采用电压源串联电阻替代光伏电池板,并采用STC15W4K32S4单片机作为主控单元通过编程实现模拟光伏MPPT爬山法控制策... 根据光伏电池的物理数学模型,以及基于Boost变换器稳态工作原理推导出来的光伏占空比扰动控制机理和扰动观察法控制流程,采用电压源串联电阻替代光伏电池板,并采用STC15W4K32S4单片机作为主控单元通过编程实现模拟光伏MPPT爬山法控制策略,采用Labview对模拟光伏的电压、电流的采样,通过Labview图形编程实现对模拟光伏系统工作状态和MPPT控制策略实施效果的实时直观呈现。实验结果表明,利用Labview强大的数据采集、处理、图形功能能够方便地把复杂系统状态和控制策略的实施效果实时直观地呈现出来,为光伏等系统的研究开发提供方便,对光伏控制器的研究设计具有实际意义。 展开更多

关键词 最大功率点跟踪 占空比扰动 扰动观察法 模拟光伏 LABVIEW

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大功率光伏电池阵列模拟器研究 被引量：6

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作者 张长征 陈乔夫 邹建章 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1461-1465,共5页

为满足实验室中光伏逆变器综合性能测试的需要,提出一种新型的大功率光伏电池阵列模拟器。分析了输出的I-V特性曲线指令信号的运算方法,利用三相电压型高频PWM整流电路实现指令信号的功率放大,介绍了光伏电池阵列模拟器的控制方案。仿... 为满足实验室中光伏逆变器综合性能测试的需要,提出一种新型的大功率光伏电池阵列模拟器。分析了输出的I-V特性曲线指令信号的运算方法,利用三相电压型高频PWM整流电路实现指令信号的功率放大,介绍了光伏电池阵列模拟器的控制方案。仿真结果表明该光伏电池阵列模拟器具有很好的稳态与动态性能。 展开更多

关键词 光伏电池阵列模拟器 I-V 特性曲线 P-V特性曲线 PWM整流

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基于模糊PI控制的大功率光伏模拟器 被引量：2

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作者 宁佳 张继元 +1 位作者 舒杰 丁建宁 《可再生能源》 CAS 北大核心 2017年第4期559-565,共7页

针对大功率光伏模拟器控制设计的不足之处,提出一种基于模糊控制和PI控制相结合的控制方法,通过电压电流输出信号与光伏参考V-I特性相比求得误差,再经模糊PI控制器运算及SVPWM模块产生控制信号,为保证模拟器安全稳定运行,引入开路电压... 针对大功率光伏模拟器控制设计的不足之处,提出一种基于模糊控制和PI控制相结合的控制方法,通过电压电流输出信号与光伏参考V-I特性相比求得误差,再经模糊PI控制器运算及SVPWM模块产生控制信号,为保证模拟器安全稳定运行,引入开路电压单独控制回路。最后通过Matlab仿真和样机实验,验证了该控制策略具有较好的动态性能和较高的稳态精度。 展开更多

关键词 模糊控制 PI控制 光伏模拟器 大功率 开路控制

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基于推挽正激电路的数字光伏模拟器建模与控制器参数设计 被引量：3

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作者 张计科 王生铁 +1 位作者 王志和 田立欣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期508-515,共8页

针对基于推挽正激电路的数字光伏模拟器尚缺乏系统的控制器参数设计方法的问题,在介绍数字光伏模拟器总体结构及工作原理的基础上,利用状态空间平均法,建立推挽正激电路及系统的数学模型;针对负载电阻RL随系统的工作点变化导致控制器参... 针对基于推挽正激电路的数字光伏模拟器尚缺乏系统的控制器参数设计方法的问题,在介绍数字光伏模拟器总体结构及工作原理的基础上,利用状态空间平均法,建立推挽正激电路及系统的数学模型;针对负载电阻RL随系统的工作点变化导致控制器参数难以确定的问题,采用零极点对消技术和通过对以ki和RL分别为变量的根轨迹性能分析及频率特性分析,进行系统化的控制器参数设计,并进行稳态和动态性能实验验证。实验结果表明,基于状态空间平均法建模所设计的控制器参数应用到实际系统中具有良好的动态和稳态性能,使光伏模拟器具有有效工作范围宽、稳态精度高、控制性能好的优点,从而可验证所论数字光伏模拟器建模与控制器参数设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 数字式光伏模拟器 推挽正激电路 建模 状态空间平均法 根轨迹法 参数设计

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基于推挽正激电路和实时组态环境的光伏模拟器设计与实现 被引量：3

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作者 张计科 王生铁 田立欣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期633-640,共8页

从研究小型光伏发电系统需求出发,为提高软硬件开发效率及可靠性,本着硬件模块化和软件组态化的原则,设计并实现了基于推挽正激电路和实时组态环境的小型光伏模拟器。推挽正激电路可抑制直流变换器中变压器铁心偏磁及开关管两端的关断... 从研究小型光伏发电系统需求出发,为提高软硬件开发效率及可靠性,本着硬件模块化和软件组态化的原则,设计并实现了基于推挽正激电路和实时组态环境的小型光伏模拟器。推挽正激电路可抑制直流变换器中变压器铁心偏磁及开关管两端的关断电压尖峰,而组态软件可方便构造及调整光伏阵列、光照强度、光伏阵列本体温度等模型及参数。实验结果表明,该光伏模拟器不但可较精准地模拟不同自然条件下光伏阵列的输出特性,动态响应好,达到不依赖于太阳光照而具有实际光伏阵列输出特性较理想的模拟效果,而且可使离线仿真和在线运行统一在Matlab/Simulink平台下组态和运行,调整方便、软件开发效率高。该文的工作对于实验室研究小型光伏发电具有重要参考价值。 展开更多

关键词 小型光伏发电 光伏模拟器 推挽正激电路 实时组态环境 输出特性

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一种光伏模拟电源的设计 被引量：4

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作者 李帆 《电子科技》 2013年第5期149-150,153,共3页

为给被测试的光伏逆变器提供一个测试其最大功率点性能的环境,设计了一种光伏模拟电源。其主要由整流滤波电路和DC/DC电源组成。整流滤波电路将交流电变成直流,开关电源部分完成降压功能,通过将输出电压采样送入误差比较器中与控制器RA... 为给被测试的光伏逆变器提供一个测试其最大功率点性能的环境,设计了一种光伏模拟电源。其主要由整流滤波电路和DC/DC电源组成。整流滤波电路将交流电变成直流,开关电源部分完成降压功能,通过将输出电压采样送入误差比较器中与控制器RAM中的电压进行比较,来控制输出电流和电压,使其工作在对应的I-V曲线上。文中设计的光伏模拟电源可人为地输入温度和日照来模拟太阳能光伏曲线。 展开更多

关键词 光伏模拟电源 输出特性曲线 BUCK变换器

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光伏电池阵列模拟器研究 被引量：14

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作者 徐鹏威 杜柯 +1 位作者 刘飞 段善旭 《通信电源技术》 2006年第5期5-8,共4页

文章分析了光伏电池阵列的输出电压电流特性,根据光伏阵列实际电压电流参数进行了仿真,给出了输出电压电流特性的仿真曲线,利用多项式对特性曲线进行了分段拟合,在此基础上利用BUCK电路设计了光伏电池阵列模拟器,采用输出电流反馈PI调... 文章分析了光伏电池阵列的输出电压电流特性,根据光伏阵列实际电压电流参数进行了仿真,给出了输出电压电流特性的仿真曲线,利用多项式对特性曲线进行了分段拟合,在此基础上利用BUCK电路设计了光伏电池阵列模拟器,采用输出电流反馈PI调节提高了系统的动态性能以及稳态精度。通过仿真和实验验证了设计的合理性。 展开更多

关键词 光伏电池阵列模拟 分段拟合 PI调节

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基于STM32的小功率光伏模拟器设计研究 被引量：1

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作者 廖志贤 周金明 李圆圆 《无线互联科技》 2019年第10期170-171,174,共3页

文章研究设计了一种基于STM32单片机的光伏模拟器,该设计的拓扑结构采用Buck电路,采用查表法和PID算法相结合的控制方法,实现了小功率光伏模拟器设计。完成了系统软硬件设计和调试,对实验样机进行测试,结果表明,该设计能模拟光伏阵列的... 文章研究设计了一种基于STM32单片机的光伏模拟器,该设计的拓扑结构采用Buck电路,采用查表法和PID算法相结合的控制方法,实现了小功率光伏模拟器设计。完成了系统软硬件设计和调试,对实验样机进行测试,结果表明,该设计能模拟光伏阵列的输出特性,具有成本低、稳定可靠、人机界面友好等特点,可应用于小功率太阳能照明控制器、光伏逆变器的设计开发测试场合,具有较大的参考价值和较广泛的应用前景。 展开更多

关键词 光伏模拟器 BUCK 查表法 同步整流 开关电源

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一种大功率光伏模拟电源的设计 被引量：3

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作者 张超 张立强 +2 位作者 袁绍民 王福星 张宝顺 《电子产品世界》 2016年第4期35-38,共4页

本文提出了一种大功率光伏模拟电源的设计方法,可以为500k W及以下功率等级的光伏逆变器提供模拟光伏特性的直流电源。该电源由万能断路器、变压器、整流电路、BUCK降压电路组成。其中变压器采用3绕组输出且每个绕组的相序差15°,... 本文提出了一种大功率光伏模拟电源的设计方法,可以为500k W及以下功率等级的光伏逆变器提供模拟光伏特性的直流电源。该电源由万能断路器、变压器、整流电路、BUCK降压电路组成。其中变压器采用3绕组输出且每个绕组的相序差15°,以减小注入电网的电流谐波。整流电路采用3组二极管全桥整流桥串联,输出直流电压可达1000 V以上。BUCK降压电路采用3桥臂并联结构,每相桥臂上管轮流导通,以减小直流输出电压纹波。采样直流电压和电流在FPGA中计算平均值,采用DSP作为主控制器,计算PV曲线并对直流电流做PI调节。试验结果表明,所述光伏模拟电源能够较好地模拟光伏电池特性曲线,适用于500k W光伏逆变器的MPPT功能测试。 展开更多

关键词 大功率 光伏模拟电源 BUCK降压电路

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光伏模拟器用死区消除PWM整流器运行方式 被引量：1

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作者 宋春伟 陈子立 +2 位作者 孙冠群 李刚 何金龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期366-372,共7页

针对光伏模拟器用单相脉宽调制(PWM)整流器提出电压平方外环电流内环的控制策略,同时揭示直流侧存在2倍基波频率的纹波电压以及此纹波电压对网侧电流的影响。PWM整流器采用的基于H桥死区消除SPWM,在网侧电流非过零区域,各桥臂上下两开... 针对光伏模拟器用单相脉宽调制(PWM)整流器提出电压平方外环电流内环的控制策略,同时揭示直流侧存在2倍基波频率的纹波电压以及此纹波电压对网侧电流的影响。PWM整流器采用的基于H桥死区消除SPWM,在网侧电流非过零区域,各桥臂上下两开关管中,必定存在其中一个开关管驱动信号为低电平,而在电流过零处推导出存在的天然死区时间。由微控制器(MCU)与现场可编程门阵列(FPGA)相结合的控制系统可实现提出的运行方式。实验结果验证了理论推导的正确性以及提出运行方式的有效性。 展开更多

关键词 脉宽调制 AC-DC功率变换器 非线性畸变 光伏模拟器 死区

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基于新型拟合算法的光伏阵列模拟器的设计与实现 被引量：1

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作者 辛甜 杨子靖 《智能电网》 2013年第2期37-41,共5页

随着生物能源日益枯竭,越来越多的国家开始重视可再生能源,其中利用太阳能的光伏发电技术受到世界各国的广泛青睐。但是太阳能电池板的昂贵造价,给实验研发带来了一定的经济困难,成为目前光伏产品开发的瓶颈。为减小实验成本,该文设计... 随着生物能源日益枯竭,越来越多的国家开始重视可再生能源,其中利用太阳能的光伏发电技术受到世界各国的广泛青睐。但是太阳能电池板的昂贵造价,给实验研发带来了一定的经济困难,成为目前光伏产品开发的瓶颈。为减小实验成本,该文设计一种能够满足太阳能电池板输出特性的特殊电源,称为太阳能电池模拟器。分析光伏阵列模拟器的工作原理,并设计该模拟器的算法,同时利用Matlab对其进行仿真验证。最后用实验证实了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 太阳能电池 光伏阵列模拟器 曲线拟合 数字信号处理器

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基于MPPT动态搜寻算法的光伏模拟器特性分析

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作者 杨兴超 陈卓 冯谨涛 《新型工业化》 2020年第1期45-48,共4页

光伏阵列模拟器是研究光伏发电系统有效解决方案,其可以模拟光照角度及强度变化、环境温度变化等因素下光伏电池特性曲线。本文针对光伏阵列模拟器的特点,利用光伏电池外特性,建立模型数学模型,利用Matlab/Simulink建立光伏模拟器数学模... 光伏阵列模拟器是研究光伏发电系统有效解决方案,其可以模拟光照角度及强度变化、环境温度变化等因素下光伏电池特性曲线。本文针对光伏阵列模拟器的特点,利用光伏电池外特性,建立模型数学模型,利用Matlab/Simulink建立光伏模拟器数学模型,采用PID和MPPT动态搜寻控制策略,随后针对特定光照条件下,进行模型仿真,产生IV/PV曲线。结果表明模型精度高,提高了光伏系统研究可信度。 展开更多

关键词 光伏模拟器 光伏电池外特性 SIMULINK模型

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局部阴影光伏发电系统中基于改进PSO的MPPT控制 被引量：15

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作者 陈维荣 王伟颖 +2 位作者 郑义斌 郑永康 李奇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1095-1101,1129,共8页

光伏发电系统在局部阴影条件下,传统的最大功率点跟踪算法(maximum power point tracking,MPPT)容易陷入局部寻优,无法跟踪到全局最大功率点.针对这一问题,本文提出了一种基于自适应学习因子粒子群算法的最大功率跟踪方法.该方法在普通... 光伏发电系统在局部阴影条件下,传统的最大功率点跟踪算法(maximum power point tracking,MPPT)容易陷入局部寻优,无法跟踪到全局最大功率点.针对这一问题,本文提出了一种基于自适应学习因子粒子群算法的最大功率跟踪方法.该方法在普通粒子群算法的基础上不断改变学习因子和权重系数,以提高算法收敛的速度和精度.将其应用于局部阴影条件下的光伏发电系统最大功率点跟踪中,并在RT-LAB实时仿真平台中以两个接受不同光照强度的光伏阵列为例进行实时仿真验证.仿真结果表明,两峰情况下本文所提出的自适应学习因子粒子群算法能够在0.298 s左右跟踪到全局最大功率点,普通粒子群算法需要约0.615 s,而扰动观察法陷入了局部最大功率点,本文所提算法能够有效提高系统的收敛速度和精度并且适用于多峰情况.最后设置仿真算例验证本算法适用于光照突变的情况. 展开更多

关键词 光伏发电系统 光伏模拟器 局部阴影 MPPT RT-LAB

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