最大功率点跟踪M技术
对具有最大功率点跟踪控制的混合发电系统的研究
３ ３ ６ ０ ０ ０
＝
Ｃ 只， ＝ｃ （ 亡 Ｖ ）
ｃ （ ， ） 式 （ ）
太阳能光伏 发电系统的最大功率点， 这个混合 系 统 由于它的简单、 容易控制 和低 成本而具有吸 引力。 文章中对这个混合 系 统和 详细的仿真结果具 有完
整 的描 述 ， 仿真 结果 表明 了 本 系统 的可行 性 。
式 （ １ ）
式 中， ｍ为 空气 质量 ・ Ｖ 为ｘ 方 向的 速度 ， 单位 为ｍ／ ｓ ｌ Ｕ代 表动 能， 单位为Ｊ ； Ａ 代 表流道截面 面积 ， 单位为 ｍ ； Ｐ 代表空气密 度， 单位 为
‘
Ｅ ＝ ， 。式（ ７ ）
通过 控制 发电机的 终端 电压就可 以控 制其 转子转 速 。 发电机的终 端电压可 以用下式表示 ：
了Ｓ
图２ Ｗｉ ｎ ｄ ｓ ｅ ｅ ｋ ｅ ｒ ５ ０ ３ ／ ２ ４ ｖ风力机功率系数ｃ Ｐ 和叶尖速比 的关系曲线
图１混合发电系统的构成
２ ． １ 风 力发电系统 ２ ． １ ． １ 理想风 力机的功率输 出 任意控制 体内空气能量方程 如下所述 ：
Ｕ ： － ｍｖ ＝ （ 协ｃ ） ｖ
镱
对具有最大功率点跟踪控制的混合发电系统的研究
金绍鹏 廖志毅 江西省电力公司宜春供电公司 江西宜春
【 摘 要 】本文研 究了 一个 包 括太 阳能光伏 发电和风力发电的混合发电 发电系统 ， 这 种混合发电系统在传统能源不能覆盖到的地 方可 以 作 为一个 小规 模的可控选择 的电源。本文还使用了 一种改进型的电导增量法来追踪
一
当叶尖速 比 在 理想值 下， 功率系数ｃ 具 有它 的最大值 ， 此时风 力 发 电机输 出功率最 大 。 在实 际设 计实例中， 对 高速风 力机而 言， 功率 系 数Ｃ 的 最大取值范 围在０ ． ４ —０ ． ５ 之 间。 对低 速风 力机而 言， 功率系数 Ｃ 的最大取 值范 围在０ ． ２ 一Ｏ ． ４ 之间。 功率系数 Ｃ 超过 Ｏ ． ４ 就被认 为是比较 好 的风力机 。 本文所采 用的是ｗｉ ｎ ｄ ｓ ｅ ｅ ｋ ｅ ｒ ５ ０ ３ ／ ２ ４ ｖ 风 力机 ， 其典型 的 功 率系数Ｃ 和叶尖 速比 的关系曲线 如图２ 所 示。
MPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册说明书
MPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册安装、使用前请仔细阅读该手册 武汉万鹏科技有限公司 h t t p ://w w w .j u t a s o l a r .c o m 武汉万鹏科技有限公司 ht t p ://w w w.j u t a s o l a r .c o m 科技有限公司t a s o l a r .c o mMPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册 版本V1.1目录 1. 安全事项............................................................................................................3 2. MPPT2024Z 控制器介绍.....................................................................................3 2.1 产品概述..................................................................................................3 2.2 产品结构..................................................................................................3 2.3 产品功能..................................................................................................4 2.4 最大功率点跟踪（MPPT）技术介绍......................................................6 3.系统规划参考....................................................................................................7 3.1 系统电压等级..........................................................................................7 3.2 太阳能电池配置......................................................................................8 3.3 配线..........................................................................................................8 3.4 过流保护..................................................................................................9 3.5 雷击保护..................................................................................................9 3.6 接地..........................................................................................................9 3.7 系统扩容..................................................................................................9 4.安装说明..........................................................................................................10 4.1 产品外形尺寸........................................................................................10 4.2 系统接线示意图....................................................................................11 4.3 线材工具准备........................................................................................11 4.4 安装过程................................................................................................11 5.使用说明..........................................................................................................12 5.1 按键功能说明........................................................................................12 5.2 LED 指示状态说明.................................................................................12 5.3 系统类型查看........................................................................................13 6.故障处理..........................................................................................................13 6.1 控制器保护后处理方法........................................................................13 6.2 常见故障现象及处理方法....................................................................14 7.技术参数..........................................................................................................15 8. 保修承诺. (16)武汉万鹏科技有限公司 h tt p ://w w w .j u t a s o l a r .c o m 武汉万鹏科技有限公司 ht t p ://w w w.j u t a s o l a r .c o m 科技有限公司 t a s o l a r .c o mMPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册 版本V1.1尊敬的用户： 非常感谢您选用我们公司的产品！我们将为您的太阳能发电系统提供长久可靠的服务！ 该手册提供产品的安装、使用、维护等相关的指导，使用前请仔细阅读该手册。
太阳能光伏发电总复习资料2016
《太阳能光伏并网发电系统设计与应用》复习题一、单项选择题（每小题1 分，选10题，共10 分）1. 太阳是有炽热气体构成的一个巨大球体，表面温度接近5700K，主要物质组成为（）A．氢、氧B．氢、氦C．氮、氢D．氮、氦2. 太阳能热水器是太阳能利用基本方式中的( )A．太阳能热利用B．太阳能热发电C．太阳能光伏发电D．太阳能光化学利用3. 对硅太阳能电池而言，一般来说它响应的光谱峰值范围是( )A．0-0.35μm B．0.35-0.8μm C．0.8-0.9μm D．0.9-1.15μm4. 以下不是半导体材料的是（）A．硅B．砷化镓C．锗D．硼5. 普通铅酸蓄电池在使用中需要进行维护，维护的主要工作是给蓄电池补充（）A．硫酸B．二氧化铅C．铅D．水6. 和降压-升压型直流变换电路有相同的输入-输出平均电压关系的是（）A．Buck B．Boost C．Cuk D．Buck-boost7. 降压型直流变换电路工作在断续导电模式时，其输出、输出平均电压的关系为（）A．U O/U I=δ/ （δ+Δ1）B．U O/U I=（δ+Δ1）/Δ1C．U O/U I=δ/Δ1 D．U O/U I=1- δ8. 为了补偿蓄电池因自放电而损失的电能，一般采用（）A．补充充电模式B．均衡充电模式C．循环充电模式D．浮充充电模式9. 光伏电站对于接地电阻的要求，电气设备的接地电阻不应大于（）A．10欧姆B．1欧姆C．4欧姆D．5欧姆10. 下列表征太阳电池的参数中，不属于太阳电池电学性能的参数是（）A．开路电压B．填充因子C．短路电流D．掺杂浓度11. 在我国，按年太阳辐射量分区，以下年太阳辐射量超过6700MJ/m2的太阳能资源极丰富带是( )A．陕西B．江西C．四川D．甘肃12. 在太阳能光伏器件中，可以独立对外供电的最小单元是（）A．太阳能电池组件B．太阳能电池方阵C．太阳能电池单体D．P/N结13. 制成N型半导体可以在本征硅半导体材料中掺入的元素是（）A．镓B．磷C．锗D．硼14. 不同密度的稀硫酸具有不同的凝固点，具有最低凝固点的稀硫酸密度（15℃时）为（）A．1.15g/dm3B．1.29 g/dm3C．1.20 g/dm3D．1.50 g/dm315. 通常用来表征蓄电池的容量的单位是（）A．安培B．安时C．伏特D．瓦特16. 在太阳能光伏发电系统中，最常使用的储能元件是（）A．锂离子电池B．镍镉电池C．铅酸蓄电池D．碱性蓄电池17. 光伏并网发电系统中，需要直流-交流变换（逆变器）实现与公共电网的（）A．同频、同相、同幅B．不同频、同相、同幅C．同频、不同相、同幅D．同频、同相、不同幅18. 库克型直流变换电路工作在断续导电模式时，其输出、输出平均电压的关系为（）A．U O/U I=δ/（δ+Δ1）B．U O/U I=（δ+Δ1）/Δ1C．U O/U I=δ/Δ1 D．U O/U I=1- δ19. 光伏系统的最大功率跟踪方法中，无原理性误差的方法是（）A．恒定电压法B．干扰观测法C．电导增量法D．恒定电流法20. 在光伏发电系统的接地中，电子设备的金属屏蔽层接地属于（）A．防雷接地B．工作接地C．保护接地D．屏蔽接地21. 地球上一年接受到的太阳辐射能是全球能耗的数万倍，高达（）A．1.8*1019 Kwh B．1.8*1018 Kwh C．5.0*1018 Kwh D．5.0*1019 Kwh22. 目前，单晶硅电池的实验室最高效率是有澳大利亚新南威尔士大学制备的，已经达到（）A．40.7% B．6% C．13% D．24.7%23. 太阳能电池单体的额定电压最接近（）A．1.5V B．2V C．3.6V D．0.45V24. 在N型半导体中，多数载流子是（）A．电子B．原子C．空穴D．中子25. 不同密度的稀硫酸具有不同的电阻率，具有最低的电阻率的稀硫酸密度（15℃时）为（）A．1.15g/dm3B．1.29 g/dm3C．1.20 g/dm3D．1.50 g/dm326. 直流斩波器技术一般用于（）A．DC/DC变换器B．AC/AC变换器C．DC/AC变换器D．AC/DC变换器27. 降压型直流变换电路工作在连续导电模式时，其输出、输出平均电压的关系为（）A．U O/U I= δB．U O/U I= 1/δC．U O/U I=1/(1- δ) D．U O/U I=1- δ28. 环境温度25℃时，标准型单体阀控铅蓄电池的浮充电压通常设置为（）A．2.25V B．2.35V C．2.45V D．2.20V299. 光伏电站对于接地电阻的要求，联合接地系统的接地电阻不应大于（）A．10欧姆B．1欧姆C．4欧姆D．5欧姆30. 砷化镓太阳能电池是目前转换效率最高的太阳能电池，但限制其普及使用的原因是（）A．有剧毒B．价格昂贵C．稀有元素D．工艺复杂31. 下列不属于可再生能源的是（）A．太阳能B．风能C．天然气D．地热能32. 太阳在任何位置与在天顶时，日照通过大气到达测点路径的比值。
风机的MPPT
风电机组的最大功率跟踪控制题目要求：如何实现最大风能捕获以增加发电量的控制技术是风力发电发展的关键技术. 风力发电机组在不同风速下有一个最佳运行转速,此时风施加给风力机的应力最小,且风能捕获效率最高. 因此,我们在尽可能控制风力发电机组在这个最优运行转速下运行.因此通过MATLAB编程来实现风机的最大功率点跟踪控制。
最大风能追踪机理风能特性：设ρ为空气密度; v 为上风向风速;Cp 为风能利用系数;A 为风力机桨叶扫掠面积. 风力机输出机械功率与转速的关系：Pmech=1/2ρSV3Cp风能利用系数Cp 是关于叶尖速比λ和桨距角β的非线性函数:Cp(λ,β)=0.5176[116λ1−0.4β−5]e−21λ1+0.0068λ;1 =1−0.0353设ω为风轮的角速度; n 为风力机风轮转速. 叶尖速比λ公式如下:λ= 2πRn/ v =ωR/ vCp (λ,β) 函数曲线表明在定桨距(Δβ= 0 )情况下,叶尖速比λ决定风能利用系数Cp 的大小. 对于特定风力机,存在唯一的最佳叶尖速比λopt ,使得Cp达到最大值Cp max .当叶尖速比λ偏离最佳叶尖速比λopt ,就会使风能利用系数Cp 减小,降低风能利用及转换效率. 根据贝茨理论,风能利用系数的极限值约为0 .593。
而C p与λ的关系曲线如下图不同风速下风力机输出机械功率随风轮转速变化而变化，每一种风速下都存在个最大输出功率点，对应于最大的风能转换系数C pmax。
将各个风速下的最大输出功率点连接起来，就可以得到风力机输出机械功率的最佳曲线P max。
要使风力机运行在这条曲线上，必须在风速变化时及时调节转速，以保持最佳叶尖速比，风力机将会获得最大风能捕获，有最大机械功率输出。
由上述可得在不同风速下的转速与功率的关系，如图 2 所示，其中虚线就是最优风速-功率-转速曲线。
MATLAB编程：《风力机的风能利用系数曲线》air=1.184;%空气密度典型值为：1.184千克/立方米25摄氏度R=40;%直径为80米S=pi*R*R;%S为风轮扫略面积Cpmax=0;lamd=0;%lamd=v_rotate/v_windCp=0;v_wind=3;for n=1:10v_wind=1+n;for num=1:138lamd=lamd+0.1;lamd_i=1/(1/lamd-0.035);Cp=0.5176*(116/lamd1-5)*(2.71828^(-21/lamd1))+0.0068*lamd;x1(num) = lamd;y1(num) = Cp;Cp_m(num)=Cp;if num>1if Cp_m(num)>Cp_m(num-1)Cpmax=Cp_m(num);%Cpmax为最佳风能利用系数x(n)=lamd*v_wind/R;endendP=0.5*air*Cp_m(num)*v_wind^3*S;x2(num)=lamd*v_wind/R;y2(num)=(P/1000);endlamd=0;% if n>5% plot(x2,y2);% xlabel('风力机转速ω');ylabel('风力机输出的机械功率Pout/KW'); % title('风力机输出的机械功率与风力机转速的曲线');% endhold on;plot(x1,y1);%xlabel('叶尖速比λ');ylabel('风能利用系数Cp');%title('风力机的转矩系数特性曲线');P1=0.5*air*Cpmax*v_wind^3*S;y(n)=(P1/1000);end%plot(x,y);hold off;图形如下：风力机的风能利用系数曲线；MATLAB编程：《风力机输出的机械功率与风力机转速的曲线》air=1.184;%空气密度典型值为：1.184千克/立方米25摄氏度R=40;%直径为80米S=pi*R*R;%S为风轮扫略面积Cpmax=0;lamd=0;%lamd=v_rotate/v_windCp=0;v_wind=3;for n=1:10v_wind=1+n;for num=1:138lamd=lamd+0.1;lamd1=1/(1/lamd-0.035);Cp=0.5176*(116/lamd1-5)*(2.71828^(-21/lamd1))+0.0068*lamd;x1(num) = lamd;y1(num) = Cp;Cp_m(num)=Cp;if num>1if Cp_m(num)>Cp_m(num-1)Cpmax=Cp_m(num);%Cpmax为最佳风能利用系数x(n)=lamd*v_wind/R;endendP=0.5*air*Cp_m(num)*v_wind^3*S;x2(num)=lamd*v_wind/R;y2(num)=(P/1000);endlamd=0;if n>5plot(x2,y2);xlabel('风力机转速ω');ylabel('风力机输出的机械功率Pout/KW');title('风力机输出的机械功率与风力机转速的曲线');endhold on;%plot(x1,y1);%xlabel('叶尖速比λ');ylabel('风能利用系数Cp');%title('风力机的风能利用系数曲线');P1=0.5*air*Cpmax*v_wind^3*S;y(n)=(P1/1000);%disp('此时风机的功率为：');%disp(P1);endplot(x,y);hold off;图形如下：风力机输出的机械功率与风力机转速的曲线；。
风力发电机组控制系统设计-—最大功率点跟踪控制
课程设计说明书风力发电机组控制系统设计-最大功率点跟踪控制专业新能源科学与工程学生姓名喻绸绢班级能源121学号1210604122指导教师薛迎成完成日期2015年12月14日目录1。
控制功能设计要求 01.1任务 02。
设计 (2)2。
1 介绍对象（风力发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究)2 2。
2控制系统方案 (2)2.2.1风力机最大功率点跟踪原理 (2)2.2.2风力机发电系统 (5)2。
2。
3风速变化时的系统跟踪过程 (10)3。
硬件设计 (12)4。
软件设计 (15)5.仿真或调试 (16)参考文献 (18)1.控制功能设计要求1.1任务能源与环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题而传统能源已被过度消耗，因此,可再生能源的开发利用越来越受到重视和关注，其中风能具有分布广、储量大、利用方便、无污染等优点是最具大规模开发利用前景的新能源之一。
目前，变速恒频风力发电系统已经广泛用于实际风机中,在低于额定风速的情况下根据风速变化的情况调节风机转速,使其运行于最优功率点，从而捕获最大风能；在高于额定风速时,通过对桨距角的调节，使风机以额定功率输出。
常用最大功率捕获方法主要有功率反馈法、模糊控制法、混合控制法等。
为了充分利用风能,提高风电机组的发电总量，本文分析风机特性及最大功率点跟踪（maximum pow er point tracking MPPT）工作原理。
众多的MPPT实现方法各有千秋,对于不同的应用场所各有所长，对于多种方案,需要进行大量细致的实验工作和数据分析。
风能是一种具有随机性、不稳定性特征的能源,风能的获取不仅与风力发电机的机械特性有关，还与其采用的控制方法有关。
在某一风机转速情况下，风速越大时风力机的输出功率越大，而对某一风速而言，总有一最大功率点存在。
只有当风力发电机工作在最佳叶尖速比时，才能输出最大功率.好的控制方法可使风轮的转速迅速跟踪风速变化，使风力发电机始终保持在最佳叶尖速比上运行，从而最大限度地获得风能.要保证最大限度地将捕获到的风能转化为电能,目前一般采用最大功率点追踪控制（MPPT)控制策略。
第二章光伏电池模型及MPPT技术原理
第二章光伏电池模型及MPPT技术原理光伏电池是能够将太阳光能转化为电能的电子器件，其输出功率尤其受光照强度、电子器件温度的阻碍。
为了将太阳能最大限度地转化为电能，提高光伏电池的光电转化效率，对光伏电池的最大功率点跟踪那么是光伏发电系统的关键技术之一。
为了进行最大功率点跟踪，必需对光伏电池的工作原理和特性进行详尽的研究，了解其是如何将太阳光能转化为电能，其转化进程受哪些因素的阻碍，和如何提高光电转化的效率。
基于此，研究光伏电池的工作特性势在必行。
一、太阳能光伏电池模型一、光伏电池的工作原理光伏电池的大体结构是PN结，当受到外界光照时，PN结会产生电动势，这种现象就称为光生伏特效应。
当太阳光照射到光伏电池表面时，一部份光子被反射归去，如光子1；一部份光子会在离PN结较远的地址被吸收，如光子2，它们在复合还原的进程中无法产生电动势；一部份光子因其本身动能较小，在刚进入PN结时，就被吸收，无法产生电动势，而且会使光伏电池本身的温度升高，如光子3；还有一部份光子在射入光伏电池没有被吸收，如光子4；而真正产生电动势的是那些在PN结周围被吸收的光子，如光子5；在PN结内部原子的价电子受到太阳光子的激发产生处于非平稳状态的空穴-电子对，在PN结内部形成势垒电场，现在，咱们能够把空穴明白得为正电荷，电子明白得为负电荷，当空穴-电子对处在势垒电场时，会受到电场力的作用，使得空穴向P区漂移，而电子那么向N区漂移，至此，在PN结周围会形成一个与势垒电场相反的光生电场。
光生电场的一部份与势垒电场相抵消，另一部份那么使得P区带正电，N 区带负电，而在P区和N区之间，就产生了电动势，只要在外部接上负载，即能够向负载输出直流电，形成一个小小的直流电源，使负载取得电能。
以上的整个进程确实是光生伏特效应，而这一样也是光伏电池的大体工作原理。
图2-1 PN结受光照激发空穴-电子对图图2-2 光伏电池的光生伏特效应图二、光伏电池模型光伏电池模型有两类，一类是物理模型，另一类是外部特性模型。
太阳能电池的参数
电子科技大学OLED研发中心
OLED研发中心
二、太阳能电池的主要技术参数
Байду номын сангаас(2) 开路电压
在一定的温度和辐照度条件下， 太阳电池在空载（开路）情况下的 端电压，也就是伏安特性曲线与横 坐标的交点所对应的电压，通常用 Uoc来表示。
电子科技大学OLED研发中心
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二、太阳能电池的主要技术参数
(4) 填充因子（曲线因子）
在太阳电池伏安特性曲线图上，通 过开路电压所作垂直线与通过短路电流 所作水平线和纵坐标及横坐标所包围的 矩形面积A，是该电池有可能达到的极 限输出功率值；
通过最大功率点所作垂直线和水平 线与纵坐标及横坐标所包围的矩形面积 B，是该电池的最大输出功率值；
(1) .理想的太阳电池等效电路
OLED研发中心
暗电流ID表达式为： IDI0(eqU/(AkT)1)
式中 I0——反向饱和电流，在黑暗中通 过P-N结的少数载流子的空穴电流和电子电 流的代数和；
U——等效二极管的端电压；
q——电子电量；
T——绝对温度；
A——二极管曲线因子，取值在1~2之间。 因此，流过负载两端的工作电流为： I Ip h ID Ip h I0 (e q U /(A k T ) 1 )
oled研发中心电子科技大学oled研发中心二太阳能电池的主要技术参数4填充因子曲线因子太阳电池的串联电阻越小旁路电阻越大则填充因子越大该电池的伏安特性曲线所包围的面积也越大表示伏安特性曲线越接近于正方形太阳电池的串联电阻越小旁路电阻越大则填充因子越大该电池的伏安特性曲线所包围的面积也越大表示伏安特性曲线越接近于正方形这就意味着该太阳电池的最大输出功率越接近于所能达到的极限输出功率因此性能越好
基于双重Boost电路的大功率光伏MPPT控制器
I0 ———二极管反向饱和电流 Ip h ———光生电流 q———电子的电荷量
Rsh ———光伏电池的并联电阻 Rs ———光伏电池的串联电阻
k———波尔兹曼常数
n ———二极管特性因子
王志新 ( 1964—) , 男 , 教授 ,博士生导师 ,从事海上风力发电 、风光互补发电 、电机系统节能技术研究 。 史伟伟 ( 1975—) , 男 , 讲师 ,从事光伏发电 、风能变换 、电力电子变换器 、DSP 控制应用研究 。 3 基金项目 : 中国博士后基金 ( 20080440088) ; 上海市教育发展基金 ( 09LM 37) ; 上海市白玉兰科技人才基金 ( 2009B075)
控制器。其中 ,光伏电池组的工作电压和工作电
流作为 Boo st电路的输入电压 (U in )和输入电 流 ( Iin ) , Boo st电 路的 输出 电 压 ( Uo ) 和 输出 电 流 ( io )分别为蓄电池电压和充电电流 。Boo st电路 的输入输出关系为
Uo
= U in 1- D
( 2)
关键词 : 光伏建筑一体化 ; 双重 B oo st电路 ; 最大 功率点跟踪 ; 增量电阻法 ; 变步长 中图分类号 : TK 514 文献标志码 : B 文章编号 : 167428417 ( 2010) 0420045205
刘文晋 ( 198 4—) ,男 , 硕士 研 究 生 , 从 事 光 伏发 电 系统 及 M P P T 控制研究 。
图 4为双重 Boost电路拓扑 ,即两个 Boost电 路的输入输出端并联 ,两个功率开关管的导通在 相位上相差 180°。图 5为单重 Boost电路与双重 Boost电 路的 输 入 电感 电 流 , 并 以 此分 析 单 重 Boost电路与双重 Boost电路的输入电感 电流纹 波的大小关系 [ 5 ] 。
JD_66317《可再生能源发电技术》_程明(习题解答)王雅新[18页]
![JD_66317《可再生能源发电技术》_程明(习题解答)王雅新[18页]](https://img.taocdn.com/s3/m/a8a74665cdbff121dd36a32d7375a417866fc112.png)
《可再生能源发电技术》思考题与习题参考答案第1章1-1.能源有哪些主要分类方法？新能源的概念是什么？答：一次能源与二次能源、可再生能源与非再生能源、常规能源与新能源等。
1-2.举例说明可再生能源（如风能）与非再生能源（如煤）各自的优缺点。
答：可再生能源（如风）的优点是用之不尽，可以再生，并且利用过程中基本不产生污染，但缺点是能量密度通常较低，开发成本较高，难以存储或运输，只能就地转化利用；非再生能源（如煤）的优点是能量密度高，开发成本较低，可以储存和运输；缺点是短期内无法再生，用一点就少一点，并且在利用过程中常会产生污染。
1-3.发展可再生能源的意义何在？答：一是为了解决传统化石能源资源有限、将会枯竭的问题，二是解决环境污染问题。
1-4.什么是能流密度？举例说明可再生能源的能流密度有什么特点。
答：能流密度是指单位体积或面积能源中所能获得的功率，是能源品质的重要指标，可再生能源如风能、太阳能等能流密度都较低，约为100W/m2。
第2章2-1. 简述风的形成原因和不同级别风的特点。
答：是空气流动的结果，由于密度不同或气压不同造成空气对流运动。
按照风速大小可将风划分为不同风力等级，简称风级，风级越大，形成的风浪越大、破坏力越严重。
2-2. 常用的描述风能的参数有哪些？答：主要包括风速、风向、风频和风速频率。
2-3。
2-4. 以10m高度为基准，试分别计算20m和50m高度的风速增长系数，指数公式中取α=0.14。
答：风速增长系数分别为1.1和1.253。
2-5. 设风分别以5m/s和15m/s各吹1h，取空气密度ρ=1.0kg/m3。
试计算：（1）在2h内的平均风速是多少？（2）平均风功率密度是多少？答：平均风速10m/s ，平均风功率密度500W/m 2。
2-6. 根据图2-74，设风速为20m/s ，试计算下列条件下风力机的功率：（1）风力机转速为160r/min （曲线A ）；（2）风力机运行在最大风能利用系数曲线上（曲线B ）；（3）风力机运行于600N.m 的恒转矩曲线上（曲线C ）；（4）设风力机的额定风速为12.5m/s （曲线A 、B 、C 的交点），求该风力机的额定转矩、额定功率和额定转速。
基于粒子群优化算法的光伏阵列MPPT
基于粒子群优化算法的光伏阵列MPPT王平;卞建龙【摘要】In order to resolve the problem that pv array under partial-shading has multiple mpps (maximum power points) and the conventional optimization algorithms can't effectively track the global mpp, a control algorithm based on particle swarm optimization algorithm (PSO) was proposed in the paper. In the Matlab environment, the photovoltaic array model and the control strategy is programmed with M-function The simulation results show: the algorithm not only has the features of Good dynamic performance, high accuracy of steady-state, but also can track the global mpp. It is proved that PSO method is superior to the conventional optimization algorithms.%针对光伏阵列在阴影下具有多个最大功率点,而传统的优化算法不能有效跟踪全局最大功率点的问题,提出了一种基于粒子群优化算法的跟踪算法,在Matlab平台上利用M函数对光伏阵列和跟踪算法进行编程.仿真结果表明:该控制算法不仅具有跟踪速动快、稳态精度高的特点,而且能够跟踪全局最大功率点,比传统的优化算法更有优势.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)008【总页数】4页(P128-131)【关键词】局部阴影;最优梯度法;粒子群优化算法;最大功率点跟踪【作者】王平;卞建龙【作者单位】河海大学能源与电气学院,江苏南京211100【正文语种】中文【中图分类】TM615光伏发电作为一种新兴的发电形式，因其资源节约型、环境友好型的优点备受关注与重视，然而转换效率低下[1]一直是制约其发展的重要因素之一。
小型风光互补发电系统控制器MPPT的研究
电气传动２００９年第３９卷第５期Ｅｌ，ＥＣＴＲＩＣＤＲＴｖＥ２００９Ｖ０１．３９Ｎｏ．５小型风光互补ＭＰＰＴ控制的研究王群京，王涛，李国丽（合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥２３０００９）摘要：为提高小型风光互补发电系统的效率，增强系统的稳定性，使发电系统的性能得到优化．将最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）控制策略应用到小型风光互补发电系统中，此控制策略可以跟踪蓄电池的最大充电功率，最大程度地利用风能和太阳能，并对蓄电池充电控制方案分段优化，对蓄电池快速合理充电，实现小型风光互补发电系统的智能化控制。
关键词：风光互补｛最大功率点跟踪；蓄电池中图分类号：ＴＭ６１４，ＴＭ６１５文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭＰＰＴｆｏｒＳｍａｌｌ・－ｓｃａｌｅＨｙｂｒｉｄＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ・－ｗｉｎｄＳｙｓｔｅｍＷＡＮＧＱｕｎ－ｊｉｎｇ，ＷＡＮＧＴａｏ，ＬＩＧｕｏ－ｌｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，ＡｎｈｕｉｔＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔＯｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｍａｌｌ—ｓｃａｌｅｈｙｂｒｉｄｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ－ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ｗａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｂｅｕｓｅｄｔＯｔｒａｃｋｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｉｎｇｐｏｗｅｒ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｍａｘｉｍｕｍｕｓｅｏｆｗｉｎｄａｎｄｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｉｎｇｉｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｂｒｉｄｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ・ｗｉｎｄｔｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）；ｓｔｏｒａｇｅｂａｔｔｅｒｙ目前小型风光互补发电系统功能还不够完善，由于成本要求，较少采用最大功率控制，蓄电池的充电控制方案也较少。
光伏MPPT
3.1.3
扰动观察法 扰动观察法(Perturb & Observe, PO) 是目前实现最大功率点跟踪的常用方法
之一。 其原理是每隔一段时间对光伏阵列的工作点实施扰动，然后测量其功率变 化，与扰动之前功率值相比较，若功率值增加，则表示扰动方向正确，可朝同一 方向扰动；若扰动后的功率值小于扰动前，则往相反方向扰动。 在实现扰动观察法时， 一般通过两个传感器对光伏阵列输出电压及输出电流 分别进行采样， 并计算其输出功率。 该方法具有算法简单， 易于硬件实现等特点， 但由于响应速度较慢，只适用于那些光强变化较缓慢的场合。而且稳态情况下， 扰动观察法会导致光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近小幅振荡， 造成一定 的功率损失；而光强发生快速变化时，跟踪控制算法可能会失败，判断得到的跟 踪方向出现错误[80]。 对工作点实施的扰动可以是光伏阵列的工作电压或工作电流等， 但实现起来 比较 麻烦 ， 考虑 到大 多 数情况下， MPPT 通 过 连 接 在光伏阵列和负载 之间 的 DC-DC 变换器实现， 为了减少系统的复杂性可取 DC-DC 变换器的占空比为扰动 对象。扰动对象为占空比时，简述算法如下：假设增加变换器的占空比，若光伏 阵列输出功率增加，则占空比继续增加，反之占空比减少；假设减少变换器的占 空比，若光伏阵列输出功率增加，则占空比继续减少，反之占空比增加。 通常在光伏发电系统中， 不论其拓扑结构如何，都会在光伏阵列输出端并联 一个较大容值的电容， 该电容用来稳定光伏阵列的输出电压，减小后置电力电子 变换装置导致的开关谐波。 但在应用干扰观测法的光伏系统中，母线电容过大会 影响 MPPT 方法对扰动的响应速度，从而降低了对外部环境变化时的响应速度。 图 3-4 是扰动观察法控制流程图， 其中 D 表示 MPPT 电路中功率器件的占空 比， ∆d 表示扰动步长。 扰动观察法的优点是结构简单，跟踪算法简单，容易实现，被测参数少，对 传感器精度要求不高，而且是一种真正的最大功率跟踪。
双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略
1,2
（ 1. 上海大学机电工程与自动化学院 2. 上海市电站自动化技术重点实验室 摘要
上海 上海
双馈风力发电系统最大功率点跟踪通常基于实验测定的最佳风速 - 功率 - 转速曲线，但
在长期运行中系统参数的变化会使实际最大功率点偏离原曲线，影响最大功率跟踪效果。在分析 风力机特性、双馈风力发电机数学模型及功率关系的基础上，提出了一种以向电网输出电能最大 为目标、不依赖最佳风速 - 功率 - 转速曲线的最大功率点跟踪策略，实现了定子输出有功、无功解 耦控制。仿真和实验证明，基于该方法，双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并跟随 最大功率点，且控制相对简单，运行可靠，有较高的实用价值。 关键词： 变速恒频 中图分类号： TM614 双馈电机 最大功率点跟踪
[10]
式中
ω ——风力机转速；
R——叶片半径。 由上述三式可得在不同风速下的转速与功率的
关系，如图 2 所示，其中虚线就是最优风速 - 功率 转速曲线。
。
鉴于以上问题，本文在分析风力机运行特性、 双馈电机（ DFIG）数学模型及功率关系的基础上， 提出了一种以向电网输出电能最大为目标、不依赖 最佳风速 - 功率 - 转速曲线，能自动寻找并跟随最大 功率点的控制策略，并实现了有功、无功功率的解 耦控制。仿真和实验结果表明，在不同风速下，双 馈风力发电系统均能有效实现最大风能追踪， 有功、 无功功率在调节过程中互不影响，控制相对简单， 运行可靠，有较高的实用价值。
收稿日期 2007-08-23 改稿日期 2008-03-28
[1-2]
1
引言
近年来，变速恒频（ VSCF ）双馈风力发电系统 。它
以其独特的优势，逐渐成为风力发电的主流
通过调节转子侧交流励磁电压的频率、幅值、相位 对定子输出电能进行控制，能在保持输出电压电流 频率恒定的同时，通过调节转速改变输出功率。国
电导增量法实现光伏系统的最大功率点跟踪控制
电导增量法实现光伏系统的最大功率点跟踪控制黄 瑶,黄洪全(广西大学电气工程学院 广西南宁 530004)摘 要:最大功率点跟踪控制是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。
介绍光伏并网系统的结构,通过对太阳能电池功率电压曲线的分析,结合光伏并网系统的特性和太阳能电池的最大功率点的跟踪原理,提出一种采用电导增量法来实现光伏系统的最大功率点跟踪的方法。
此方法控制精确、响应速度比较快,适用于大气条件变化较快的场合。
关键词:太阳能;光伏系统;最大功率点跟踪;电导增量法中图分类号:TM615;TP274 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2008)222018202Maximum Pow er Point T racking Control Method B ased on Incremental ConductanceHUAN G Yao ,HUAN G Hongquan(College of Electrical Engineering ,Guangxi University ,Nanning ,530004,China )Abstract :Maximum Power Point T racking (MPPT )is one of the important problems for the photovoltaic system.This paper in 2troduces the construction of photovohaic system.A type of maximum power point tracking control method is proposed using incremen 2tal conductance based on the analysis of the photovohaic cell ′s P 2V curves ,associating it with photovohaic grid 2connected inverter ′s characteristics and mechanism of MPPT.This method can make the control accurate and response pace speedy.K eywords :solar power ;photovoltaic system ;maximum power point tracking ;incremental conductance收稿日期:2008203212 能源紧缺,环境恶化是日趋严重的全球性问题。
可再生能源发电技术课后习题
第2章风力发电课后习题2-1简述风的形成原因和不同级别风的特点。
答：风是空气流动的结果。
地球表而被厚厚一层称为大气层的空气所包围，由于密度不同或 气压不同造成空气对流运动，水平运动的空气就是风，空气流动形成的动能称为风能。
空气流动主要受到大气环流、季风环流和局部环流的共同影响。
不同风力等级的特点见 P19页的蒲福风力等级。
2-2常用的描述风能的参数有哪些？答：风速、风向、风频、风能以及风能的利用系数等等。
风速：风强度的表示方法。
指单位时间内风的水平移动距离，从时间上看有瞬时风速和 平均风速，用风速仪测量。
风向：风吹来的方向，一般用风向仪来测风向。
风频：风向出现的频率。
风能：指风所具有的能量、动能，常用风压风功率等来表示。
风能利用系数：表示风力机所捕获的功率与风功率之比，计算公式为Cp =P/P.ir,它是一 个小于1的系数。
2-3试计算表2-2所列不同风速及面积上的风功率，以kW表示。
p =1.0kg/m> 风功率P = ipAv3 = ,己知：半径r、p、速度v表2-2直径m风速m）卜划率kW 5 10 50 1005 1.23 4.91122.72490.8715 33.13132.543313.41325425 153.4613.5915340 613592-4以10m高度为基准，试分别计算20m和50m高度的风速增长系数，在指数公式中取a =0.14.答：风速随高度变化的经验公式很多，通常采用以卜.指数公式，v = v0 （〃衣））人a）, 教材P21式（2-4）。
V为高度h处的风速，单位为m/s： v0为高度h0处的风速，单位 为m/s, —般取10m： a为经验指数，本题中取a =0.14,（在开阔、平坦、稳定度正常 的地区）。
风速增长系数为（h/h°）”20m高度的风速增长速度为（20/10）八0一 14=1.10250m高度的风速增长速度为（50/10）人0.14=1.2532-5设风分别以5m/s和15m/s各吹lh （1小时），取空气密度p =1.0kg/m\ 试计算:（l）2h （2小时）内的平均风速是多少（2）平均风功率密度是多少？答：平均风速为：V = = = （5+15）/2= 10m/s2平均风功率密度为：「=嘤件=我（1X53+1X153） =875W 2（2h） 2x2或表示为：其中n为风吹的时间，平均风功率密度区=£旗职讨=我（1X53+1X153） =875W 2-6根据图2-66所示，设风速为2Om/s,试计算卜•列条件卜风力机的功率:（1） 风力机转速为160r/niin（曲线A）：（2） 风力机运行在最大风能利用系数曲线上（曲线B）；（3） 风力机运行于600N • m的恒转矩曲线上（曲线C）：（4） 设风力机的额定风速未12. 5m/s （图中曲线A、B、C 的交点），试问该风力机的额定转矩、额定功率和额定转速 各是多少？答：首先求（1）（2） （3）问题的风力机功率，然后求（4） 问题（额定工况点）的转矩、功率、转速，称为额定 转矩、额定功率、额定转速。
1+x运维试题库(附参考答案)
1+x运维试题库（附参考答案）1、下列关于变压器的定检描述错误的是A、检查外壳是否有锈蚀，如有应该补漆。
B、检查呼吸器硅胶是否变色为蓝色，如变色后更换。
C、检查电缆螺栓紧固，并做防松标记。
D、用酒精抹布清扫本体及瓷瓶卫生，检查本体是否渗油、瓷瓶有无放电痕迹。
答案：B2、电路中之所以有电流流动，是由于电流两端的电位差造成，这个电位差通常称之为（）A、电压源B、电位C、电流源D、电压答案：D3、接地线应用多股软裸铜线，其截面应符合短路电流的要求，其截面不得小于多少。
A、4mm2B、25mm2C、6mm2D、16mm2答案：B4、下列有关光伏组件方阵常规周边环境检查说法不当的是A、光伏组件要朝南固定倾斜安装B、光伏组件的四周无倾倒物隐患、无粉尘或油气源隐患。
C、光伏组件的采光方向应无遮挡物。
D、光伏组件及配电设备周边应通风及配电设备散热良好，无易燃物堆放。
答案：A5、“禁止攀登，高压危险”标志牌应该悬挂在（）A、逆变器处B、直流配电柜处C、组件阵列处D、户外高压配电装置构架与爬梯上答案：D6、两只阻值相同的电阻并联后的阻值是（）A、两只电阻阻值的乘积B、两只电阻阻值的倒数和C、两只电阻阻值只和D、两只电阻阻值只和的一半答案：B7、下列关于电站设备缺陷管理要求说法错误的是（）A、缺陷D类是光伏电站安排维护人员处理。
B、缺陷C类是检修单位安排维护人员处理。
C、缺陷B类是由电站、检修单位制定消缺方案和防止缺陷扩大的措施，作为计划检修项目落实到检修计划中尽快处理。
D、缺陷A类是由光伏电站当班值长请示电站负责人。
对光伏电站无条件处理的缺陷，需委托检修单位进行处理。
答案：B8、电动机铭牌上的温升是指（）A、电动机工作的环境温度B、电动机的最低工作温度C、电动机绕组最高允许温度和环境温度之差值D、电动机的最高工作温度答案：C9、太阳能发电是利用了太阳能电池的什么效应？A、电磁B、电子运动C、热效应D、光生伏特答案：D10、如果组串逆变器报警“无电网”现象，处理方法不当的是A、检查逆变器直流输入是否正常B、检查交流端子的连接是否正常，是否连接电网C、检查逆变器内部端子上的电压D、检查逆变器输出断路器是否导通答案：A11、逆变器结构和电气连接应保持（）,不应存在锈蚀、积灰等现象，散热环境应良好A、完整B、干净答案：A12、根据光伏发电站设计规范，光伏发电站安装总容量大于1MWp，且不大于30MWp时，宜采用( )接入电压等级。
一种光伏电池最大功率点跟踪控制芯片设计
一种光伏电池最大功率点跟踪控制芯片设计章丹艳【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2018(000)018【总页数】4页(P119-121,125)【作者】章丹艳【作者单位】浙江大学城市学院信息与电气工程学院【正文语种】中文引言：为获得光伏电池的最大输出功率，设计一基于扰动观察法（PAO）的最大功率点跟踪（MPPT）模拟控制芯片。
原理为扰动光伏电池的输出电压，判断扰动前后系统输出功率的变化情况，并按照使输出功率增加的原则来对系统进行控制。
所设计的控制芯片结构简单、外围电路少、跟踪效率高，在环境温度、光照强度急剧变化的情况下，均能迅速精确地跟踪到光伏电池的最大功率点（MPP）。
电路采用1.5µm双极型-CMOS-DMOS（BCD）工艺设计和制造，芯片尺寸约为2.5mm×3.0mm。
测试结果表明，预期电路功能已经基本实现。
1 概述“模拟集成电路设计”课程是大学本科阶段电子科学与技术专业的核心课程，在整个专业中起到承上启下的作用。
该课程以前期“电路原理”、“模拟电子技术基础”和“微电子基础”等专业课程为基础，培养学生的模拟集成电路设计能力为目标，为后续“ASIC设计”等课程培养学生较完整的硬件设计能力提供基础和知识储备。
通过本课程的学习，旨在使学生了解和掌握各种模拟集成电路的基本概念和原理；分析和设计各种模拟集成电路的基本方法；了解模拟集成电路设计中遇到的新问题及电路技术的新发展；能够运用所学知识对简单模拟集成电路进行电路分析、仿真和设计[1-2]。
面对日益增长的紧缺能源的需求，近年来，太阳能、风能等新一代自然能源的利用越来越受到人们的重视。
由于可再生性、维护容易、转换方便等优点，光伏系统的应用越来越广泛[1]。
然而，光伏电池的输出功率会随环境温度、光照强度的变化而波动，为了获得稳定而高效的太阳能，开发光伏电池的电源管理芯片具有十分重要的意义。
由于光伏电池的功率-电压（P-V）曲线具有复杂的非线性特性，且存在着一个最大功率点（Maximum Power Point，MPP）。
光伏电站中电缆压降对最大功率点跟踪系统的影响分析
光伏电站中电缆压降对最大功率点跟踪系统的影响分析万心一;孙红雨;韩斌【摘要】目前光伏发电已成为我国发电系统的重要组成部分之一,其中最大功率点跟踪(MPPT)作为提高整个光伏发电站效率的核心技术尤显重要.本文根据光伏发电站的系统结构,基于Matlab/Simulink平台搭建仿真模型.结果表明电缆压降对光伏发电站最大功率点跟踪系统有影响.因此,可以通过调整直流电缆等效内阻提高MPPT的工作效率,从而使整个光伏电站的效率也得到进一步提高.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2016(032)023【总页数】3页(P34-36)【关键词】光伏电站;电缆压降;MPDT【作者】万心一;孙红雨;韩斌【作者单位】中国能建集团陕西省电力设计院有限公司,陕西西安710065;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安710065;中国兵器工业第203研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TN614能源是社会和经济发展的基础，更是国家发展和安全的重要命脉。
光伏发电作为一种可再生的清洁能源，已成为发电系统的重要组成部分［1-3］。
并网光伏发电系统使太阳能的大规模利用成为可能，也因此成为研究的热点［4］，其中最大功率点跟踪(MPPT)控制以及并网逆变器控制是光伏发电系统的关键控制技术。
光伏发电系统成本普遍较高，因此需要充分利用光伏电池最大发电效能，这就使得MPPT技术成为光伏发电控制系统中不可缺少的控制策略，其中文献［5-9］也提出了不同的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法及改进措施。
并网光伏发电站主要由光伏组件、汇流箱、直流柜、并网逆变及箱式变电站组成，其结构图如图1所示。
太阳光照射在半导体表面，半导体内部产生感应电动势称为光生伏特效应。
目前最典型的太阳能电池数学模型如图2所示。
其基本工作原理为：当光照强度和环境温度保持不变时，因为假设光伏电池的工作状态发生变化，造成的结果是光生电流IL却保持不变，所以此时可以把该元件等效为一个恒流源。
M控制技术
的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气
系统，能够将太阳能电池板发出的直流电有效地
贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆
盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不
产生环境污染。
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MPPT的优点
☞: MPPT控制器可以智能调节太阳能发电板
的工作电压，使太阳能板始终工作在V-A特 性曲线的最大功率点。比较普通的太阳能控 制器，对太阳能板发电功率的利用率提高了MPPT控制技术来自简介精品文档目录
01 MPPT的介绍 02 MPPT的工作原理 03 MPPT的优点
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MPPT的介绍
☞:什么是MPPT
MPPT:英文全称Maximum Power Point Tracking, 中文名称为最大功率点跟踪。
☞:MPPT的概述
最大功率点跟踪系统是一种通过调节电气模块
10-30％。
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MPPT的工作原理
☞:最大功率点的跟踪控制本质上是自寻优过程，即通过测电流、电
压和功率，判定出当前工作点和峰值点的位置关系，并调节当前工作 点的电压（或电流），使其向峰值功率点靠拢，从而使光伏系统运作
在峰值功精品率文点档 附近。
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2020/4/22
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3
间接电流控制：通过控制并网逆变器交流侧电压来 间接控制输出电流矢量。
直接电流控制方案依据系统动态模型构造电流闭 环控制系统，
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4
• 相对于电网电压矢量位置的电流矢量控制， 称为基于电压定向的矢量控制(VOC)。
• 相对于电网电压矢量位置的功率控制，称为 基于电压定向的直接功率控制(度下的P-V特性曲线
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•从图7-2中可以看出，在一定的温度和日照强度下， 光伏电池具有唯一的最大功率点，当光伏电池工作 在该点时， 能输出当前温度和日照条件下的最大 功率。 • 在最大功率点左侧，光伏电池的输出功率随着工 作点电压的增加而增大；在最大功率点右侧，光伏 电池的输出功率随着工作点电压的增加而减小。 • 当结温增加时，光伏电池的开路电压下降，短路 电流略有增加，最大输出功率减小, 当日照强度增 加时，光伏电池的开路电压变化不大，短路电流增 加明显，最大输出功率增加。
• 光伏电池的输出特性近似为矩形，即低压段近 似为恒流源，接近开路电压时近似为恒压源。
• 温度相同时，随着日照强度的增加，光伏电池 的开路电压几乎不变，短路电流有所增加；日 照强度相同时，随着温度的升高，光伏电池的 开路电压下降，短路电流有所增加。
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• 图7-2分别给出了光伏电池在不同的温 度，日照强度下的P-U特性曲线。
U mpp K1U oc
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定电压跟踪法特点：
(1)开环控制，控制简单，控制易实现; (2)系统不会出现因给定的控制电压剧烈变化而引起 振荡，具有良好的稳定性; (3)控制精度差，系统最大功率跟踪的精度取决于给 定电压值选择的合理性; (4)控制的适应性差，当系统外界环境，如太阳辐射 强度，光伏电池板温度发生改变时系统难以进行准 确的最大功率点跟踪。
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7.3 扰动观测法（爬山法）
• 扰动观测法(Perturbation Observation, PO)是 目前实现 MPPT常用的方法，它通过不断扰动 光伏系统的工作点来寻找最大功率点的方向。
• 工作原理：先扰动输出电压值，然后测其功率 变化并与扰动之前的功率值比较，如果功率值 增加，则表示扰动方向正确，继续朝同一方向 扰动，如果扰动后功率值小于扰动前的值，则 往相反的方向扰动。
• 由于光伏电池的输出特性是复杂的非线性形式， 难以确定其数学模型，无法用解析法求取最大 功率。
2020/4/22
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7-1212
常见几种MPPT方法: (l)恒定电压跟踪法; (2)扰动观测法（爬山法）; (3)导纳增量法; (4)智能控制的方法。
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• 扰动观测法示意图如图7-4所示
图7-4 扰动观测法示意图
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• 扰动观测法程序流程如图7-5所示
图7-5 扰动观测法流程图
扰动观测法按照每次扰动的电压变化量是否固 定，可分为定步长和变步长扰动观测法。
2020/4/22
• 图7-1分别给出了光伏电池在不同的温度， 日照强度下的I-V特性曲线。
图7-1 光伏电池不同温度、日照强度下的I-V特性曲线
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• 由图7-1可知，光伏电池既非恒压源，也非恒流 源，是一种非线性直流源。输出电流在大部分 工作电压范围内相对恒定，最终在一个足够高 的电压之后，电流迅速下降至零。
第六章 光伏并网逆变器控制策略
电力电子系统的控制主要包括对给定信号的跟 随（跟随性）和对扰动信号的抑制（抗扰性） 两个方面。
两个基本控制要求： 一是要保持前后级之间的直流侧电压稳定
二是要实现并网电流控制
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显然通过控制交流侧Ui的幅值和相位，便可 控制UL的幅值和相位，也即控制了电感电流 的幅值和相位。
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7-6 6
光伏系统应寻求光伏电池的最优工作状态， 以最大限度的实现光能转换为电能
利用控制方法实现光伏电池最大功率输出运行 的 技术称为最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)技术。
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7-7 7
以上两种并网逆变器控制策略的控制性能取决于 电网电压矢量位置的精确获得。
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第七章 最大功率点跟踪技术
7.1 概述 光伏电池由于受外界因素(温度、日照强度等)影 响很多，因此其输出具有明显的非线性。
不同的外界条件下，光伏电池可运行在不同且唯一 的最大功率点(Maximum Power Point, MPP)上。
7.2 定电压跟踪法
✓ 由图7-3可以看出，在光伏电池温度变化不大时， 光伏电 池的P-U输出特性曲线上的最大功率点几 乎分布于一条垂直直线的两侧，因此将光伏电池 输出电压控制在其最大功率点电压处，此时光伏 电池将工作在最大功率点。
最大功率点电压与开 路电压之间存在近 似的线性关系
图7-3 光伏电池不同日照强度下的P-V特性曲线
2020/4/22
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• 从上面的分析中看出，光伏电池的输出是一个 随机的、不稳定的供电系统。工作时由于光伏 电池的输出特性受负荷状态、光照强度、环境 温度等的影响而大幅度变化， 其短路电流与日 照量几乎成正比关系增减，开路电压受温度变 化的影响较大。
• 最大功率点时刻在变化。因此，就不能用等效 电阻的方法获取最大功率。
2020/4/22
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并网控制的工作原理：首先由并网控制给定 的有功、 无功功率指令和电网电压矢量，计 算出输出电流矢量I*；
再由 Ui = U L+E ；可得交流侧输出电压指令 Ui * jLI * E
通过SPWM或SVPWM 控制逆变器输出所需交流侧 电压矢量，实现逆变器并网电流的控制。