最大功率点跟踪M技术
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。
基于光伏电池数学模型的改进MPPT数值控制方法
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｉ ｒ ｖ ｄ ｎ ｍｅ ｃ ｌ ｏ ｔ ｌｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒＭＰ Ｔ， ａｍｉ ｇ ａ ｏｖ ｎ ｈ ｒｂ ｅ ｆ ｓ ｒ ｃ ： ｈｓ ａ ｅ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｕ ｒ ａ ｎ ｒ ｔ ｏ ｏ Ｐ ｉ ｃ ｏ ｉ ｎ ｔｓ ｌｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｌｍｓ ｏ ｏ
ｒｄ ａｉ ， ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｔ ｅ ａ ｕ ａ ａ ｔｒ ， ａ ｃ ｍｐ ｎ ｅ ｙ ｑ ａ ｒ ｔ ｎ ｅｐ ｌ ｔ ｎ ｔ ｔ ｃ ｈ ｘ ｍｕ ｐ ｗｅ ａ ｉｔ ｏ ｅ ｅａ ｕ ｅ ａ ｄ ｏｈ ｒ ｎ ｔ ｒ ｌｆｃｏ ｓ ｃ ｏ ａ ｉｄ ｂ ｕ ｄ ａ ｉ ｉ ｔｒ ｏａｉ ｏ ｒ ｋ ｔ ｅ ｍａ ｉ ｍ ｏ ｒ ｃ ｏ ａ ｐ ｉ ｔ Ｕ ｉ ｇ Ｍａｌｂ Ｓ ｍｕ ｉ ｋ ｔ ｏ ｕ ｌ ＭＰ Ｔ ｃ ｎ ｒｌｍｏ ｅ ｒＰ ｙ ｔｍ ，ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｎ ｉａ ｅ ｔ ａ ｈ ｒｐ ｓ ｄ ｏｎ ． ｓｎ ｔ ／ ｉ ｌ ｏ ｌｔ ｂ ｉ Ｐ ｏ ｔ ｄ ｌｆ Ｖ ｓ ｓｅ ａ ｎ ｏ ｔ ｏ ｏ ｈ ｅ ｕ ｔ ｉｄ ｃ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｓ ｍｅｈ ｄ ｃ ｎ ｔ ｃ ｈ Ｐ ｅｆ ｃｉｅｙ．ａ ｄ ｈ ｓ ｇ ｏ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｓａ ｉ ｔ． ｔ ｏ ａ ｒ ｋ ｔｅ ＭＰ ｆ ｔ ｌ ａ ｅ ｖ ｎ ａ ｏ ｄ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｔｂ ｌ ｙ ｉ
Ａｎ ｉ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｉａ ｏ ｔ ｏ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ Ｍ ＰＰＴ ｍ ｒ ｖ ｄ ｎ ｍ ｒ ｃ ｌｃ ｎ ｒ ｌｍ ｔ ｏ ｏ
ｂ ｓｄ ｏ ａ ｅ ｎ ＰＶ ａ ｈ ｍ ａ ｉ ａ ｏ ｅ ｓ ｍ ｔ ｅ ｔｃ ｌｍ ｄ ｌ
Ｗ ＡＮＧ Ｌ －ｉｇ Ｚ ｉ ｎ ， ＨＡＮＧ Ｊａ —ｈ ｎ ｐ ｉｎｃ ｅ ｇ （ ｅｔ ｆ ｌｃ ｃＥ ｇ ｅｒ ｇ ｏｔ ｈｎ ｌ ｔｃＰｗ ｒ ｎ ｅｓｙ ａｄｎ ７ ０ ３ ｈｎ ） Ｄ ｐ．ｏ ｅｔ ｎｉ ｅｉ ，Ｎ ｒ Ｃ ｉａＥｅ ｒ ｏ ｅ ｉ ｒ ｔ，Ｂ ｏ ｉ ０ １０ ，Ｃ ｉａ Ｅ ｒ ｉ ｎ ｎ ｈ ｃ ｉ Ｕ ｖ ｉ ｇ
基于滑模控制的光伏系统MPPT控制方案
ｏ
｛） １
学者 已经进行大 量研究 ，并且取得许多研究成果 。滑模变结 构控制 因其鲁棒性强 ，并且 具有 无需在线 辨识 等优点 ，因此 ， 被 引入光伏系统 的最 大功率 点控制中 ，可明显改善光伏系统 的跟踪速度 。文献【］ 绍一种 由光伏 阵列、蓄 电池和负载构 １ 介
跟踪 ，包括改进变换 电路 ，设计滑模变 结构控制器 。实验结果表 明，该方案能快速跟踪 太阳能 电池 的最大功率点 ，使系统稳定地工作在最
大功率点附近 ，减小输 出功率和 电压的波动 以及超调量 ，削弱滑模控制的稳态抖振 。 关健词 ：光伏发 电 ；变换器 ；滑模控制 ；最大功率点 跟踪 ；控制器 ；太阳能
ｌ 概 述
最 大 功 率 点 跟 踪 （ ｘｍｕ ｏ ｅ ｏｎ Ｔａｋｎ ， Ｐ ） Ｍａ ｉ ｍ Ｐ ｗ ｒ ｉｔ ｒｃｉｇ ＭＰ Ｔ Ｐ 技 术 控 制 一 直 是 光伏 发 电 系 统 研 究 的一 个 理 论 热 点 ， 国 内外
对应 的 Ｉ — Ｖ函数 中光伏 电池的输 出特性 方程为 ：
中图分类号： Ｐ １５ Ｔ ３１ ・
基 于 滑模 控 制 的光伏 系统 ＭＰ Ｔ控 制 方案 Ｐ
黄 勤 ，石 国飞 ，凌 睿 ，严贺彪 ，黄小有
（ 重庆大学 自动化学 院，重 庆 ４ ０ ３ ） ０ ０ ０
摘
要： 结合光伏系统 的工 作原 理和滑膜控制 的特点 ， 出一种最 大功率 点跟踪（ Ｐ ） 提 ＭＰ Ｔ 控制 方案。 将滑模控 制应 用于该 系统最大功率点的
Ｍ ＰＰＴ ｎ ｒ ｌ ｃ ｍ ｅｆ ｒＰｈ ｔ ｖ ｌａ ｃＳ ｓ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｈｅ ｏ ｏ ｏ ｏ ｔ ｉ ｙ ｔ ｍ Ｓ Ｂａ ｅ ｎ Ｓ ｉ ｉ ｇ Ｍ ｏ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｓ ｄ ０ ｌｄ ｎ ｄ ｎ ｒ ｌ
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。
变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制
变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制摘要：风力发电是一种可再生能源，因此，对它的开发和利用显得尤为重要。
由于其实用、高效的特点，变速恒频风电技术在许多方面都具有很大的应用前景，并且伴随着风电技术的持续发展，它已经成为了国内外众多专家学者关注的焦点。
安全、低成本、高效的风电技术是风电技术发展的重点，而对其短时有效风速进行精确预测是实现风电系统平稳运行的关键与基础。
风电机组在运转过程中，其风场呈现出一种三维时变特性，由于各测点在风轮表面上得到的风速各不相同，因此，利用风速仪对其进行短时的风速预报并不可行。
为改善风电机组的调速性能，需对风电机组的短时风速预报进行深入的分析与研究。
关键词：变速恒频；风力发电系统；最大风能追踪控制1变速恒频风力发电概述本文介绍了一种新型的变频调速发电机的结构，并对其性能进行了分析。
双馈发电机的定子线圈与电网相连，转子线圈为三相交流变频驱动，一般采用交流-交流变换或交流-直-交变换来驱动。
双馈发电机可以在各种工况下工作，并且可以根据风速的改变来调节其旋转速度，从而保证风机始终处于最优的工作状态，提高了风力资源的利用效率。
当电机负荷或速度改变时，调整馈入转子绕组电流，就可以使定子的输出电压和频率不变，也可以调整发电机的功率因子。
2变速恒频风力发电技术重要性及其优势2.1变速恒频风力发电技术的重要性风力发电机是一种以风力为动力的风力发电机。
在整个风力发电过程中，发电系统占有相当的比重。
通常情况下，当风力发电系统的单位装机容量不断增加时，就可以从一个侧面说明风力发电机的结构存在一定的问题。
为此，需要对风力发电系统进行结构优化设计。
本项目研究成果将为风电机组的安全稳定运行提供理论依据，并为实现风电机组的高效稳定运行提供理论依据。
2.2变速恒频风力发电技术优势风力发电技术在风力发电中的应用具有明显的优势。
在风力发电的过程中，使用变速恒频的风力发电技术，能够从最大功率的角度来确保发电系统的平稳运转，不仅能够在某种程度上增加风电系统的发电量，还能够提升风电系统的运行效率。
基于RT-LAB的MPPT控制模拟及试验验证
基于RT-LAB的MPPT控制模拟及试验验证朱红;马洲俊;张明;嵇文路;卞海红【摘要】提出了一种基于扰动观察法的改进最大功率点跟踪(MPPT)算法,并与常见的MPPT算法(扰动观察法和电导增量法)进行对比分析.结合加拿某公司推出的RT-LAB实时仿真平台建立数字主电路,进行数模混合实时仿真验证,分析了改进MPPT算法与传统MPPT算法的控制效果.实验结果表明,改进的变步长扰动观察法振荡范围小于2种传统MPP算法,同时该算法在光照强度及电池温度改变时,跟踪至新的最大功率点所需时间也小于另外2种算法,验证了改进控制算法的有效性及优越性.%In this paper,an improved maximum power point tracking (MPPT) algorithm based on perturbation observation method is proposed and compared with the common MPPT algorithms-perturbation observation method and conductance increment bined with CRT-LAB real-time simulation platform promoted by Canadian Opal-RT company,a digital main circuit is established,and digital analog realtime simulation verification is carried out,and the control effects of the improved MPPT algorithm and the traditional MPPT algorithm are analyzed and compared.The experimental results show that the oscillation range of the improved variable step perturbation and observation method is less than those of two kinds of traditional MPPT algorithms and the time the improved MPPT algorithm takes to track to the new maximum power is less than those of the other two when the light density and battery temperature are changed.The experiment verifies the effectiveness and superiority of the control algorithm.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2017(033)008【总页数】9页(P49-56,61)【关键词】RT-LAB;最大功率点跟踪(MPPT);数模混合【作者】朱红;马洲俊;张明;嵇文路;卞海红【作者单位】国网南京供电公司,江苏南京210019;国网南京供电公司,江苏南京210019;国网南京供电公司,江苏南京210019;国网南京供电公司,江苏南京210019;南京工程学院,江苏南京211167【正文语种】中文【中图分类】TM712如何快速有效地实现最大功率点跟踪（the maximum power point tracking，MPPT），是光伏发电系统中的关键问题。
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。
基于恒压插值法的光伏发电系统最大功率跟踪
２ 最 大功 率点 的跟 踪 方 法
２ ． １ 定 电压 跟踪 法
定 电压跟 踪 法 是一 种 恒 压 的 ＭＰ Ｐ Ｔ算 法 Ｊ ， 其控 制简单 快速 ， 但 由于 忽 略 了温度 对 光 伏 电池
有 电压 的扰动 变 化 ， 恒 压插 值 法 能 够 避免 光 伏 系
统 振荡运 行 而产 生 能量 损 耗 ， 同时 还 能避 免 光 伏
有效降低在启动过程中对远离最大功率点 区域进 行搜索造成 的功率损耗 。另外 ， 电压跟踪法一般 可 以用于低价且控制要求不高的简易系统 中。
２ ． ２ 扰 动观 测法
第一作者简介 ： 陈云瑶 （ １ ９ ８ ８一） ， 男， 硕士生
研究方向 ： 船舶新 能源运用关键技术
Ｅ． ｍａ ｉ ｌ ： １ ５ ３ ９ ９ １ ０ １ ３ ５ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ
８ ８
基 于恒压插值法 的光伏发 电系统最 大功率跟踪—— 陈云瑶 ， 袁成清 ， 和树海
快 速接 近最 大功 率 点 电 压 ， 然 后再 采 用 其 它 闭 环 的 ＭＰ Ｐ Ｔ算 法进一 步搜 索最 大功 率点 。这样 可 以
功率 点 （ ｍ ａ ｘ ｉ ｍ ｕ ｍ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ， ＭＰ Ｐ ） 上 。 因此 对
光伏 发 电系统 来说 ， 应 当寻 求光 伏 电池 的最 优 工 作状 态 ， 以最大 限度地 将 光 能 转换 为 电能 １ Ｊ 。利 用控 制方 法实 现光伏 电池 的最大 功率输 出运行 的 技术 被 称 为 最 大 功 率 点 跟 踪 （ ｍ ａ ｘ ｉ ｍ ｕ ｍ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ， Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ ） 技 术 。本文详 述 了当前 常用 的 自寻优 扰动 跟 踪方 法 和 恒压 法 的原 理 和特 点 ，
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。
一种新型多峰值MPPT控制算法研究
一种新型多峰值MPPT控制算法研究郭建龙，刘东，金波（上海空间电源研究所，上海200245）1概述在现实生活中，由于复杂的环境因素的存在，光伏阵列的电流-电压（I-U）特性曲线变成阶梯状，功率-电压（P-U）特性曲线呈现出多峰值现象。
但现有的最大功率点跟踪（MPPT）技术中，如爬山法、电导增量法、扰动观察法等，都是针对光伏阵列单峰值曲线中的最大功率点进行跟踪。
针对多峰值曲线，以上方法可能会使系统陷入局部极值点而造成跟踪失败，导致光伏阵列的输出功率未被充分利用。
文献[1]中的粒子群优化算法是一种全局扫描法，粒子群以及步长的选取不易实现，步长过大会导致遗漏全局最大功率点，步长过小会导致系统的收敛速率大大降低。
多峰值MPPT算法研究是近年来的热点问题。
本文针对不同光照强度下光伏阵列的输出曲线呈现多峰值的特点，提出了一种基于受遮挡情况下光伏阵列P-U输出曲线几何特性的多峰值MPPT算法。
通过理论分析并在MATLAB中进行仿真，验证本算法在实际工程中的可行性以及优越性。
2光伏阵列曲线分析图1（a）为一串联支路的结构图，其中S n（S n为单个太阳电池等效元件）串联组成一条支路，图1（b）为光伏阵列所受光照不均匀时，由于热斑效应可能会对光伏阵列造成损坏，通常会在每个PV组件并联一个旁路二极管（D1、D2、D3、D4）。
当光伏阵列所受光照强度均匀时，光伏阵列输出曲线如图2所示。
光伏阵列的U-I特性曲线为单膝点曲线，U-P特性曲线为单峰值曲线。
当光伏阵列所受光照强度不均匀时，其输出曲线如图3所示，光伏阵列的U-I特性曲线为多膝点曲线，U-P特性曲线为多峰值曲线。
针对此曲线，传统MPPT跟踪算法在追踪最大功率点时可能会陷入局部极值点，从而导致追踪失效。
3多峰值MPPT算法实现3.1仿真模型搭建本文采用MATLAB/SIMULINK中ISoltech ISTH-220-P太阳能光伏阵列模块，具体参数如表1所示。
摘要：为实现受遮挡情况下光伏阵列最大功率跟踪，对三种阴影模式下的光伏阵列的输出曲线进行了分析，提出了一种基于受遮挡情况下光伏阵列P-U输出曲线几何特性的多峰值MPPT算法，解决了陷入局部极值而使得跟踪失败的问题，为多峰值下最大功率点跟踪技术的研究提供了一种新思路。
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。
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。
基于无线传感器网络的光伏系统MPPT应用研究
ｏｃ ｌｉｎａｏｎ ｘｍ ｍ ｏ ｅ ｏ ｔ Ｐ ．Ｔ ｅ ｉｕａ ｏ ｒｓｌ ｄ ｍ ｎｔ ｔ ｈ ｆａｉｉｔ ａ ｄ ｓｉａ ｏ ｒｕ ｄ ｍａｉｕ ｐｗ ｒ ｉ （Ｍ Ｐ） ｈ ｓ ｌｉｎ ｅｕｔ ｅ ｏｓ ａ ｔｅ ｅｓ ｌｙ ｎ ｌｔ ｐ ｎ ｍ ｔ ｓ ｒｅ ｂｉ
ｅｆｃ ｉｅ ｅ ｓ ｏ ｈ ｔ ｏ ｆｅ ｔｖ ｎ ｓ ｆｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ．
（ 湖南 大 学 电气 与 信 息 工 程 学 院 ， 南 长 沙 ４ ０ ８ ） 湖 １０ ２ 摘 要 ：光 伏 电池 输 出 的功 率 随 外 界 环 境 条 件 的变 化 而 变 化 ， 常 采 用 最 大 功 率 点 跟 踪 技 术 以获 得 最 大 通
功率输 出。结合无线传感器 网络 （ Ｎ ） ＷＳ ｓ 节点的工作方式与光伏 系统的特点 ， 提出了一种基 于 ＷＳ ｓ的光 Ｎ 伏 系统最大功率点跟踪技术 。针对开路电压法的不足 ， 利用 ＷＳ ｓ Ｎ 节点的测温工作方式来进 行温度补偿 。 当系统工作在最大功率点附近时 ， 引入 阻抗 匹配算法 ， 可有效 消减 光伏输 出功率在最大功率点处的振荡 现 象， 从而提高系统效率。仿真结果 验证 了该方法 的可行性 和有效性 。
Ｋ ｙｗ ｒ ｓ ｐ ｏ ｖｈ ｉ Ｐ ｓｓ ｍ；ｍ ｘ ｍ ｐｗ ｒｐｉｔｔ ｃｉｇ ＭＰ Ｔ） ｉ ｌｓ ｓｎｏ ｅ ｏｋ ｅ ｏｄ ： ｈｔ ｏ ａ ｏ ｃ（ Ｖ） ｙｔ ｅ ａｉ ｏ ｅ ｏｎ ｒ ｋｎ （ Ｐ ；ｗｒ ｅｓ ｅｓｒｎ ｔ ｒｓ ｍｕ ａ ｅ ｗ （ Ｎ ） ｏｅ －ｉ ｕ ｏ ａｅｍ ｔｏ ； ｍ ｅａ ｃ ａ ｈｎ ＷＳ ｓ ； ｐｎｃ ｃｉｖｌ ｇ ｅ ｄ ｉ ｐｄｎｅｍ ｔ ｉｇ ｒ ｔ ｔ ｈ ｃ ０ 引 言
６ ４
传感器与微系统 （ ｒｎｄｃｒ ｎ ｃｏｙｔｍ Ｔ ｃｎｌ ｉｓ Ｔａｓｕｅ ｄＭｉ ｓｓ ｅｈｏ ｇｅ） ａ ｒ ｅ ｏ
基于改进MPPT算法的光伏并网系统研究
【 文献标识码 】 Ａ
０ 引言
由于全 球化 石 能源 正 日益枯 竭 ， 各 国加 大 了可 再 生 能 源利 用 研 究 。随着 现 代 科 学技 术 的不 断 发 展． 光伏 发 电技 术越 来越 来成 为 最具 发展 前 景 的新 能 源发 电技 术之 一 。然 而 ， 光 伏 电池 的输 出易受 外 界 环境 诸如 光 照强度 、环境 温度 等 因素 的影 响 ， 具 有 强烈 的非 线性 特性 ［ １ ］ 。所 以 ， 有 必要 对 光伏 电池 最 大 功率 点进 行 跟踪 。最大 功率 点 跟踪 （ ＭＰ Ｐ Ｔ ） 技 术 可 以保 证 光 伏 电池在 外 界 环 境 发生 变 化 时 始 终 输 出相 应 的最 大功率 。 实 现光 伏 发 电系统 电能 的有 效 利用 。 目前 ， 最 大 功率 点 跟 踪 方法 有 多 种 ， 较 为 常 用
图１ 不 同 光 强 光伏 『 ＿ Ｕ特 性
６
基于改进ＭＰ 算 法的光伏并 网系统研究
Ｖ ｏ ｌ ＿ １ ７ Ｎ ｏ ． ４
通用 仿 真模 型 ， 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ平 台下进 行 了仿 真 。 通 过
仿 真验 证 了在 光 照 和温 度 变化 时 最 大功 率 点 的 跟
降低 光 伏 电池 能量 转换效 率 ， 而且 还会 造成 并 网 电流 产 生畸 变。针 对上 述 问题 ， 笔者 改进 了传
统 扰 动观 察 法 ，提 出 了一种 改进 型Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ 算 法 ，并 在Ｍ ａ ｔ ］ ａ ｂ ／ Ｓ １ ｍ ｕ ］ １ ｎ ｋ 环 境 下搭建 了含 有
池 运行 受外 界环 境温度 、太 阳光 照 强度 的影 响 ， 呈
现 典 型 的非 线性 。
基于模糊PI控制与电导增量法的光伏MPPT跟踪技术
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ＭＰＰＴ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｕｚｚｙ ＰＩ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ
ＬＩ ＡｎｇꎬＬＩ Ｙｉｎ￣ｋｅꎬＬＩＵ Ｗｅｎ￣ｆｅｎｇ
( Ｓｈａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＨａｎｚｈｏｎｇ ７２３００１ꎬＣｈｉｎａ)
图 １ 光伏电池等效电路模型
根据基尔霍夫定律ꎬ可以得到:
侧ꎬ功率随着电压的增大几乎呈线性增长ꎻ当工作点
运行到最大功率点右侧时ꎬ开路电压大于最大功率
点电压ꎬ电流迅速下降ꎻ在点 ( Ｕ ｍ ꎬＰ ｍ ) 传输效率最
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« 电气开关» (２０２２. Ｎｏ. ６)
电压ꎻＵ ｍ 为等效模型的最大功率点电压ꎻＣ１ 、Ｃ２ 表示
修正系数ꎮ
故可得光伏电池的输出功率模型如下:
Ｕ
Ｐ( Ｕ) ＝ ＵＩ ｓｃ [ １ － Ｃ１ ( ｅ Ｃ２Ｕ ｏｃ － １ ) ]
(７)
太阳能电池的数学模型的输出特性曲线如图 ２
所示ꎮ 由图 ２ 可以看出ꎬ在最大功率点( Ｕ ｍ ꎬＰ ｍ ) 左
化处理时ꎬ可以忽略并联电阻 Ｒ ｓｈ 对整个系统的影
响ꎬ最终公式(４) 可以化简为:
Ｉ ＝ Ｉ ｐｈ － Ｉ ｓ [ ｅ
ｑ( Ｕ ＋ ＩＲ Ｓ)
ＡｋＴ
－１]
(５)
在标准条件( 日照强度 １０００Ｗ / ｍ ꎬ温度 ２５℃ )
２
下ꎬ光伏电池简化数学模型可以表示为:
ìï Ｉ ＝ Ｉ { １ － Ｃ [ ｅ Ｃ２ＵＵ ｏｃ － １ ] }
太阳能光伏发电最大功率点跟踪技术(教学课件PPT)
主要内容
MPPT技术的发展
了解
MPPT技术的基本原理和性能检测方法 掌握
各种MPPT控制方法的分类 了解
基于采样数据的直接MPPT控制法 掌握
MPPT在光伏并网控制系统中的应用 掌握
一、MPPT技术的发展
§1. MPPT技术的发展轨迹
➢ 最早出现的光伏功率输出控制方法是恒压（CVT）控制，即
当光照强度或温度发生变化时，始终控制光伏电池输出电压
一、MPPT技术的发展
（3）实验验证困难 MPPT很难进行实验验证，主要原因有二：一是难以保证
实验条件的均一性；二是很难确定实际的最大功率点。目前的 实验方法主要有以下几种：
① 短时实测。直接用阳光照射下的光伏电池作为电源，在 较短的时间段内进行实验。优点：能体现光伏电池的真实特性 ；缺点：难以保证实验条件的均一性，无从知道实际的最大功 率点，不便于设定各种实验条件以适应不同的测试需求，灵活 性差。
二、MPPT技术的基本原理和性能检测方法
I(mA)
曲线1 曲线2
负载1
A1
A2 B1
负载2 B2
O
U(mV)
➢ 最大功率点A1→最大功率点B1 (条件：将系统负载特性由负载1改为负载2)
➢ 最大功率点B1→最大功率点A1
(条件：将系统负载特性由负载2改回至负载1)
二、MPPT技术的基本原理和性能检测方法
一、MPPT技术的发展
（3）寄生电容法 寄生电容法是在电导增量法的基础上，根据光伏电池单元
存在的结电容所提出的算法。该方法在电导增量法的基础上， 引入结电容变量，根据开关纹波干扰阵列，测量光伏电池输出 功率和输出电压的平均谐波波动，计算得出等值寄生导纳，再 进行自寻优，从而实现最大功率点跟踪。