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基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计 被引量:218
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作者 陈昌松 段善旭 殷进军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期153-158,共6页
随着光伏发电系统容量的不断扩大,光伏阵列发电预测技术对于减轻光伏阵列输出电能的随机性对电力系统的影响具有重要意义。本文提出了一种加入天气预报信息的神经网络发电预测模型的设计方案。结合历史发电量数据和气象数据分析了影响... 随着光伏发电系统容量的不断扩大,光伏阵列发电预测技术对于减轻光伏阵列输出电能的随机性对电力系统的影响具有重要意义。本文提出了一种加入天气预报信息的神经网络发电预测模型的设计方案。结合历史发电量数据和气象数据分析了影响光伏阵列发电量的各项因素,采用光伏阵列的发电量序列、日类型指数和气温建立了神经网络预测模型,并对训练好的模型进行了测试和评估。预测结果表明,预测模型有较高的精度,能够解决光伏发电的随机化问题,提高系统的稳定运行能力。 展开更多
关键词 发电预测 神经网络 天气预报 随机性 光伏阵列
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光伏发电系统模型综述 被引量:218
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作者 刘东冉 陈树勇 +3 位作者 马敏 王皓怀 侯俊贤 马世英 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期47-52,共6页
为了对含光伏电源的电力系统进行各种仿真研究,必须建立准确的光伏发电系统数学模型。全面综述了包括光伏组件、逆变器及其控制系统的光伏系统数学模型,对整个光伏发电系统模型的研究现状进行了论述,总结了利用各元件模型建立系统模型... 为了对含光伏电源的电力系统进行各种仿真研究,必须建立准确的光伏发电系统数学模型。全面综述了包括光伏组件、逆变器及其控制系统的光伏系统数学模型,对整个光伏发电系统模型的研究现状进行了论述,总结了利用各元件模型建立系统模型的方法以及孤岛保护的研究现状及其建模方法,并对光伏发电系统模型的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 光伏阵列 逆变器控制 最大功率点追踪 光伏发电系统 孤岛保护 光伏系统模型
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基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪 被引量:167
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作者 刘邦银 段善旭 +1 位作者 刘飞 徐鹏威 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期91-94,共4页
常规的扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,在光伏阵列的最大功率点跟踪系统中得到广泛的应用。然而常规扰动观察法由于采用固定的扰动步长,难于同时获得较高的响应速度和稳态跟踪精度。本文提出了一种固定电压启动的变步长扰动... 常规的扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,在光伏阵列的最大功率点跟踪系统中得到广泛的应用。然而常规扰动观察法由于采用固定的扰动步长,难于同时获得较高的响应速度和稳态跟踪精度。本文提出了一种固定电压启动的变步长扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比实验,实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 光伏阵列 最大功率点跟踪 扰动观察法 变步长
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基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析 被引量:117
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作者 周德佳 赵争鸣 +2 位作者 吴理博 袁立强 孙晓瑛 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1109-1112,1117,共5页
为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法,基于仿真模型,研究了太阳能光伏电池阵列的特性。采用Matlab/Simulink模块,基于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的仿真模型。模型不但能分析太阳能光伏电池阵列... 为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法,基于仿真模型,研究了太阳能光伏电池阵列的特性。采用Matlab/Simulink模块,基于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的仿真模型。模型不但能分析太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的P-U和I-U非线性特性,而且可仿真太阳能光伏电池阵列工作在最大功率点以及稳定工作区域内时具有线性关系,并进行了理论推导。该模型简单明了,计算速度快。仿真结果表明:仿真与实验结果相符合,当光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dU与I存在线性关系,模型具有通用性与实用性。 展开更多
关键词 太阳能发电 光伏阵列 仿真 非线性与线性
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固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用 被引量:111
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作者 熊远生 俞立 徐建明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期85-88,共4页
对光伏发电系统提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,即在外界环境或负载突变时,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,以保证跟踪的快速性;在此基础上引入小步长的扰动观察法,对最大功率点处的稳态特性进... 对光伏发电系统提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,即在外界环境或负载突变时,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,以保证跟踪的快速性;在此基础上引入小步长的扰动观察法,对最大功率点处的稳态特性进行优化,可有效减小光伏阵列的输出功率在最大功率点的振荡现象。对固定电压法、扰动观察法以及所提的两者的结合方法分别进行仿真,结果表明,所提方法能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,减少了在最大功率点振荡的能量损失,提高了光伏发电系统的能量转换效率。 展开更多
关键词 光伏阵列 最大功率点跟踪 固定电压法 扰动观察法 光伏发电系统
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具有改进最大功率跟踪算法的光伏并网控制系统及其实现 被引量:88
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作者 周德佳 赵争鸣 +2 位作者 袁立强 冯博 赵志强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第31期94-100,共7页
光伏并网控制系统输送到电网的功率随着光照强度、环境温度以及光伏阵列输出电压的不同而变化,控制光伏阵列的工作点使其连续稳定地向电网输出最大功率非常必要。该文提出了基于同步旋转坐标变换实现光伏阵列最大功率跟踪与电流控制的... 光伏并网控制系统输送到电网的功率随着光照强度、环境温度以及光伏阵列输出电压的不同而变化,控制光伏阵列的工作点使其连续稳定地向电网输出最大功率非常必要。该文提出了基于同步旋转坐标变换实现光伏阵列最大功率跟踪与电流控制的电压源型逆变器相结合的三相光伏并网控制系统,该系统主要包括光伏阵列、直流母排电容、电压源型逆变器、滤波电感、数字信号控制器与电网。提出的改进最大功率跟踪方法,根据光伏阵列dP/dU-U的特性曲线,利用Newton-Raphson方法快速计算光伏阵列输出功率对电压的微分值,由此进一步形成光伏阵列工作在最大功率点的参考电压值。整个控制系统为双环控制,外环为电压控制环,利用一个PI调节器使光伏阵列输出电压工作在最大功率工作点;内环为电流控制环,利用2个PI调节器分别对d-q轴电流进行解耦控制,使逆变器输出电流与参考电流一致。根据所提出的控制算法,研制了一台三相光伏并网系统原理性样机,仿真与实验结果一致,系统具有良好的动稳态性能,说明了所提出的控制方案是非常有效的。 展开更多
关键词 并网 最大功率点跟踪 光伏阵列 空间矢量脉宽调制 功率囚数
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基于红外图像的太阳能光伏阵列故障分析 被引量:75
7
作者 王培珍 郑诗程 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期197-202,共6页
依据处于不同工作状态下太阳电池间存在明显温差这一特性,提出了基于红外图像分析的太阳能光伏阵列工作状态自动分析与识别的方案。该方案首先对光伏阵列的红外图像进行预处理与分析,提取可能的故障区域及区域的特征信息,综合考虑环境... 依据处于不同工作状态下太阳电池间存在明显温差这一特性,提出了基于红外图像分析的太阳能光伏阵列工作状态自动分析与识别的方案。该方案首先对光伏阵列的红外图像进行预处理与分析,提取可能的故障区域及区域的特征信息,综合考虑环境温度、照度、风力等环境因素的影响,采用信息融合与模糊推理的方法,实现了对光伏阵列中太阳电池工作状态的自动识别。研究结果表明,该方案能够准确地对运行于光伏系统中组件的正常、遮挡、老化损坏状态进行识别。 展开更多
关键词 光伏阵列 红外图像 模糊推理 故障分析
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含分布式风光蓄的配电系统可靠性评估 被引量:70
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作者 葛少云 王浩鸣 +1 位作者 王源山 张鑫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期16-23,共8页
储能可以平滑分布式电源出力的波动性,挖掘其提升配电系统供电可靠性的潜力。为了定量评估储能装置的这种效果,提出了一种含分布式风机、光伏阵列和蓄电池的配电系统准序贯蒙特卡洛可靠性评估方法。在建立了风光蓄元件的时序模型和状态... 储能可以平滑分布式电源出力的波动性,挖掘其提升配电系统供电可靠性的潜力。为了定量评估储能装置的这种效果,提出了一种含分布式风机、光伏阵列和蓄电池的配电系统准序贯蒙特卡洛可靠性评估方法。在建立了风光蓄元件的时序模型和状态转移模型的基础上,对系统中的非电源元件进行序贯抽样,而对风光蓄元件进行非序贯抽样。讨论了含风光蓄配电系统的故障效果影响分析过程,给出了相应的可靠性评估流程。以改造的IEEE RBTS系统为例,对不同情境下的系统可靠性水平进行了对比分析,验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 配电系统 风机 光伏阵列 蓄电池 蒙特卡洛方法 可靠性评估
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基于改进电导增量法的光伏MPPT控制 被引量:47
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作者 陈景文 张文倩 李晓飞 《智慧电力》 北大核心 2021年第9期47-55,共9页
为了提高光伏发电效率及系统稳定性,需要对光伏阵列进行最大功率点跟踪(MPPT)控制。针对传统扰动观测法存在的系统振荡及误判问题,提出一种改进的电导增量法,通过计算系统当前时刻电导与电导变化率的差值,利用积分器进行调节,消除其差值... 为了提高光伏发电效率及系统稳定性,需要对光伏阵列进行最大功率点跟踪(MPPT)控制。针对传统扰动观测法存在的系统振荡及误判问题,提出一种改进的电导增量法,通过计算系统当前时刻电导与电导变化率的差值,利用积分器进行调节,消除其差值,最终实现对系统最大功率点的稳定跟踪。为验证所提算法的有效性,将改进电导增量法与传统扰动观测法进行仿真对比,结果表明改进算法控制的光伏系统输出功率在满足跟踪速度的基础上,减小了系统母线电压变化的振荡幅度,使系统能够稳定准确地跟踪最大功率点,提高了光伏电池的利用率。 展开更多
关键词 光伏阵列 最大功率点跟踪 扰动观测法 改进电导增量法
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光伏系统中最大功率跟踪算法仿真研究 被引量:42
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作者 张建坡 张红艳 +1 位作者 王涛 冉慧娟 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第1期266-270,共5页
光伏组件输出具有非线性特性,并且其输出功率受到光照、温度等因素的影响,为了提高系统效率必要对其输出功率进行跟踪控制。首先根据光伏组件的工程模型结合组件技术参数,利用Matlab/Simlink平台建立了光伏组件的计算机仿真模型,并分析... 光伏组件输出具有非线性特性,并且其输出功率受到光照、温度等因素的影响,为了提高系统效率必要对其输出功率进行跟踪控制。首先根据光伏组件的工程模型结合组件技术参数,利用Matlab/Simlink平台建立了光伏组件的计算机仿真模型,并分析了光照、温度等因素对组件输出特性的影响,然后为了消除不利的影响和克服传统定步长功率跟踪算法的缺点,在跟踪中引入了变步长大功率跟踪算法并有效进行了仿真验证。 展开更多
关键词 光伏组件 最大功率跟踪 变步长
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混沌改进猫群算法及其在光伏MPPT中的应用 被引量:42
11
作者 聂晓华 王薇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6103-6110,共8页
针对猫群(cat swarm optimization,CSO)算法具有易陷入局部极值点的"早熟"问题和跟踪精度差的问题,提出一种混沌改进猫群算法,并运用于光伏最大功率点跟踪。该算法利用logistic混沌序列的遍历性、随机性和规律性,解决了猫群... 针对猫群(cat swarm optimization,CSO)算法具有易陷入局部极值点的"早熟"问题和跟踪精度差的问题,提出一种混沌改进猫群算法,并运用于光伏最大功率点跟踪。该算法利用logistic混沌序列的遍历性、随机性和规律性,解决了猫群算法的"早熟"问题。通过引入惯性权重因子w,同时使不同适应度值的猫对应不同的记忆池(seeking memory pool,SMP),较大适应度的猫将获得较多的变异猫,提高了跟踪精度。仿真和实验验证了所提改进猫群算法的有效性和可行性,该算法能够很好地应用于光伏最大功率点跟踪,不但提高了跟踪精度,而且通过适当减小变异猫的总数,能够花费较少的收敛时间获得较优的最大功率点值,进而提高了光伏发电的效率。 展开更多
关键词 猫群算法 LOGISTIC混沌序列 光伏阵列 最大功率点跟踪 多峰值特性
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基于支持向量机的局部阴影条件下光伏阵列建模 被引量:41
12
作者 陈阿莲 冯丽娜 +1 位作者 杜春水 张承慧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期140-147,共8页
由于周围高大建筑物、树木等的遮挡,光伏阵列经常处在局部阴影中。而光伏阵列是光伏发电系统的关键部分,其电气特性容易受到光伏电池温度、太阳光辐射强度和负载阻抗等因素的影响。为了能够获得光伏阵列最大输出功率,建立其电气特性模... 由于周围高大建筑物、树木等的遮挡,光伏阵列经常处在局部阴影中。而光伏阵列是光伏发电系统的关键部分,其电气特性容易受到光伏电池温度、太阳光辐射强度和负载阻抗等因素的影响。为了能够获得光伏阵列最大输出功率,建立其电气特性模型尤为重要。本文首先基于光伏阵列的工作原理,提出了一种快速建立局部阴影下光伏阵列数学模型的方法。然后,以建立数学模型的思想为基础,运用支持向量机理论,并分别通过交叉验证法和遗传算法对支持向量机中的未知参数寻优,得到能反映局部阴影条件下光伏阵列电气特性的伏安I-V曲线和功率电压P-V曲线。实验结果表明,基于支持向量机理论建立的模型能较好地反映实际光伏阵列的模型,而且模型的泛化能力强,可以作为局部阴影条件下光伏阵列建模的有效方法。 展开更多
关键词 局部阴影 光伏阵列 支持向量机 遗传算法
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含光伏阵列及燃料电池的微网建模与仿真 被引量:32
13
作者 陶琼 吴在军 +1 位作者 程军照 凡勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期89-93,共5页
为了能够对微网的运行特性进行深入的理论分析研究,有必要建立微网的仿真模型。在MATLAB仿真环境下,建立了光伏阵列、质子交换膜燃料电池2种常见微电源的仿真模型,同时结合无差拍(deadbeat)控制的单相并网逆变器,构建了简单的微网模型... 为了能够对微网的运行特性进行深入的理论分析研究,有必要建立微网的仿真模型。在MATLAB仿真环境下,建立了光伏阵列、质子交换膜燃料电池2种常见微电源的仿真模型,同时结合无差拍(deadbeat)控制的单相并网逆变器,构建了简单的微网模型。算例仿真验证了该模型的有效性和正确性。 展开更多
关键词 微网 光伏阵列 质子交换膜燃料电池 逆变器 仿真
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主动式双轴太阳跟踪控制器 被引量:32
14
作者 刘四洋 伍春生 +1 位作者 彭燕昌 许洪华 《可再生能源》 CAS 2007年第6期69-72,共4页
简要分析了太阳运动的基本规律,对主动式和被动式太阳跟踪方式进行了分析,在此基础之上,设计了一套主动式双轴太阳跟踪控制器。在西藏羊八井国家可再生能源实验基地的实地运行中,此太阳跟踪控制器表现出了良好的性能,与固定式光伏发电... 简要分析了太阳运动的基本规律,对主动式和被动式太阳跟踪方式进行了分析,在此基础之上,设计了一套主动式双轴太阳跟踪控制器。在西藏羊八井国家可再生能源实验基地的实地运行中,此太阳跟踪控制器表现出了良好的性能,与固定式光伏发电系统相比,发电量提高30%以上。 展开更多
关键词 光伏阵列 跟踪系统 主动式跟踪 双轴跟踪控制器
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太阳能发电系统的最佳化设计 被引量:25
15
作者 杨金焕 葛亮 +1 位作者 陈中华 汪征浤 《能源工程》 2003年第5期25-28,共4页
独立光伏发电系统需要进行最佳化设计。介绍了一种简明合理而又实用的最佳化设计方法。应用目前国外常用的倾斜面上太阳辐照量的计算公式,根据不同的蓄电池维持天数,应用能量平衡原理,得到相应的太阳电池方阵最佳倾角,然后通过循环计算... 独立光伏发电系统需要进行最佳化设计。介绍了一种简明合理而又实用的最佳化设计方法。应用目前国外常用的倾斜面上太阳辐照量的计算公式,根据不同的蓄电池维持天数,应用能量平衡原理,得到相应的太阳电池方阵最佳倾角,然后通过循环计算,得出一系列太阳电池方阵和蓄电池容量的组合,再通过经济核算等,最后确定光伏系统的规模,编制了相应的计算机程序,并进行了实例计算。 展开更多
关键词 太阳能发电 优化设计 光伏方阵 蓄电池 最佳化设计 能量平衡
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一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术 被引量:25
16
作者 禹华军 潘俊民 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期49-52,共4页
提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电... 提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电时,仍然可以利用该系统进行无功功率补偿,提高了系统的利用率.仿真结果验证了该技术的可行性. 展开更多
关键词 光伏阵列 逆变器 并网发电 无功功率补偿
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一种新型光伏阵列在线故障检测方法研究 被引量:31
17
作者 王欢 徐小力 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2765-2772,共8页
太阳能光伏电站是国内外重点发展的绿色能源装备。光伏阵列是光伏电站的核心部件。目前光伏阵列的故障检测多采用线下人工排查法,无法实现实时在线监控及有效的故障报警。为此,提出了一种新型光伏阵列故障在线检测法。在新型检测法中,... 太阳能光伏电站是国内外重点发展的绿色能源装备。光伏阵列是光伏电站的核心部件。目前光伏阵列的故障检测多采用线下人工排查法,无法实现实时在线监控及有效的故障报警。为此,提出了一种新型光伏阵列故障在线检测法。在新型检测法中,提出了电压电流检测初筛法及电池组件参数估算法。电压电流检测可以实现故障组件被定位在小范围内,而电池组件参数估算法则可以根据光伏组件的光照强度和温度估算出光伏组件的性能参数,进而准确定位故障组件。经实验验证表明,新型光伏阵列故障在线检测法及其监控仪器的故障判别准确性在90%以上。 展开更多
关键词 太阳能发电 光伏阵列 光伏组件 故障检测 监控仪器
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考虑随机阴影影响的光伏阵列失配运行特性 被引量:28
18
作者 卞海红 徐青山 +2 位作者 高山 雪田和人 一柳胜宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期104-109,共6页
目前为了减少功率失配损失,一般太阳能模组串联时都配置旁路二极管以提供一个能量散逸的途径;而在并联运行前,还将配置阻断二极管以防止功率逆向传送。本文基于上述新配置条件重点考察了随机阴影导致的光伏阵列运行失配特性,并比较了不... 目前为了减少功率失配损失,一般太阳能模组串联时都配置旁路二极管以提供一个能量散逸的途径;而在并联运行前,还将配置阻断二极管以防止功率逆向传送。本文基于上述新配置条件重点考察了随机阴影导致的光伏阵列运行失配特性,并比较了不同串并联模式下的阵列抗失配能力。研究结果表明:由于多辐射强度导致功率曲线多峰走向的趋势,常规单调MPPT算法可能因只检测到伪极大值点而失效;其次,局部辐射强度导致的"门槛效应",即局部阴影的变化并不一定对全局功率输出有影响;最后,为了相对提高输出功率,提出全阵列设计时应优先考虑并联的建议。 展开更多
关键词 光伏阵列 旁路二极管 阻断二极管 辐射强度 最大功率点
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基于局部阴影下光伏阵列电流特性的最大功率点跟踪算法 被引量:28
19
作者 王云平 李颖 阮新波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期201-210,218,共11页
光伏发电作为目前太阳能利用的主要形式,容易受到局部阴影的影响,其P-V输出特性曲线呈现多峰特点,使得常规的最大功率点跟踪方法难以准确跟踪到全局最大功率点。通过充分利用局部阴影下光伏阵列最大功率点电流与短路电流之间近似的比例... 光伏发电作为目前太阳能利用的主要形式,容易受到局部阴影的影响,其P-V输出特性曲线呈现多峰特点,使得常规的最大功率点跟踪方法难以准确跟踪到全局最大功率点。通过充分利用局部阴影下光伏阵列最大功率点电流与短路电流之间近似的比例关系,提出一种三步骤全局最大功率点跟踪算法,该算法能够快速准确地跟踪到系统全局最大功率点,且不需要任何附加硬件电路。以1k W的Boost变换器为实验平台,将所提出算法和常规全局搜索法的跟踪过程进行比较,证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 光伏阵列 局部阴影 多峰 全局最大功率点跟踪
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具有最大功率点跟踪功能的户用光伏充电系统的研究 被引量:15
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作者 欧阳名三 余世杰 +4 位作者 沈玉梁 王飞 苏建徽 赵为 夏小虎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期272-275,共4页
从提高户用光伏系统蓄电池寿命和系统性能出发 ,设计出一个户用光伏充电系统。在这个充电系统中 ,提出了采用具有太阳能电池最大功率点跟踪 (MPPT)功能和蓄电池充电电压温度补偿功能相结合的充电控制方法。实验和模拟仿真证明 ,系统实... 从提高户用光伏系统蓄电池寿命和系统性能出发 ,设计出一个户用光伏充电系统。在这个充电系统中 ,提出了采用具有太阳能电池最大功率点跟踪 (MPPT)功能和蓄电池充电电压温度补偿功能相结合的充电控制方法。实验和模拟仿真证明 ,系统实现了对太阳能电池的MPPT控制和对蓄电池充电的温度补偿。 展开更多
关键词 MPPT 光伏阵列 充电 VRLA蓄电池 温度补偿
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