基于simulink的MPPT和PV光伏发电的仿真

简介: 基于simulink的MPPT和PV光伏发电的仿真

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:
7cb8cddbabbdd44e156366e397580216_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
c0129f3c3f7bbf60cfe130905c3d69d1_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
cada2ddb6c506c13ee24840b602ced3b_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

2.算法涉及理论知识概要

  光伏阵列(Photovoltaic Array)是多片光伏模组的连接,也是更多光伏电池的连接,光伏阵列是最大规模的光伏发电系统。太阳能电池透过光生伏特效应可以将太阳光能转化成直流电能,但一块光伏模组(光伏板)能够产生的电流不够一般住宅使用,所以将数块光伏模组连接在一起而形成了阵列。光伏阵列能够利用逆变器将直流电转化成交流电以供使用。

   光伏阵列,是指将太阳能电池组件,光伏模组的连接,以一定的排列方式组合起来(如方阵列,圆形阵列等)以便于更好的采集光能用于发电,提高光能利用率。光伏阵列是最大规模的光伏发电系统。

光伏阵列设计:

   在进行光伏阵列设计时,为了使阵列能尽可能多输出能量,则需要使光伏组件尽可能多获得足够的辐射能量,解决此问题除了改进光伏组件材料之外,还要考虑光伏阵列的方位角和倾斜角。由于空地(包括屋顶)的总面积有限,因此还要适当考虑在获得合理输出总能量的前提下,尽可能减小光伏阵列的占地面积。

光伏阵列与逆变器匹配:

    光伏阵列与逆变器匹配主要是指三个方面:电压匹配、电流匹配和功率匹配。光伏阵列设计的最大串联组件数应保证在最大开路电压处阵列输出电压不超过光伏逆变器的最大允许输入电压。对于电流,应保证阵列输出电流不大于逆变器的最大输入电流。在符合电压范围和电流范围的前提下,调整光伏阵列的串联组件数,使得阵列输出接近逆变器的额定功率,以求获得最高的逆变效率。

————————————————

 MPPT控制器的全称是“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)太阳能控制器,是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(VI),使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作,是光伏系统的大脑。

   最大功率点跟踪系统是一种通过调节电气模块的工作状态,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。

    目前,光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)技术,国内外已有了一定的研究,发展出各种控制方法常,常用的有一下几种:恒电压跟踪法(ConstantVoltageTracking简称CVT)、干扰观察法(PerturbationAndObservationmethod简称P&O)、增量电导法(IncrementalConductancemethod简称INC)、基于梯度变步长的电导增量法等等。(这些算法只能用在无遮挡的条件下)

1)单峰值功率输出的MPPT的算法

   目前,在无遮挡条件下,光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法常用的有以下几种:

l恒电压跟踪法(ConstantVoltageTracking简称CVT)
l干扰观察法(PerturbationAndObservationmethod简称P&O)
l增量电导法(IncrementalConductancemethod简称INC)
l基于梯度变步长的电导增量法,等等。

2)多峰值功率输出MPPT算法

   普通的最大功率跟踪算法,如扰动观测发和电导增量法在一片云彩的遮挡下就有可能失效,不能实现真正意义的最大功率跟踪。

3.MATLAB核心程序

b3e6f4ec8b67dd7e30c2f3eedda72069_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

相关文章
|
27天前
|
算法
基于PSO优化的MPPT最大功率跟踪光伏发电系统simulink仿真
本课题在Simulink中构建了基于粒子群优化(PSO)的最大功率点跟踪(MPPT)光伏发电系统,包括光伏模块、MPPT模块、PSO优化模块及电路模块。PSO模块采用Matlab编程并在Simulink中调用。系统通过优化算法在复杂环境下实现高效MPPT。仿真结果显示该系统具有良好的性能。版本:MATLAB2022a。
|
2月前
|
算法
基于智能电网系统的PQ并网控制器simulink建模与仿真
在MATLAB 2022a的Simulink环境中构建智能电网PQ并网控制器模型,实现对并网三相电压电流的精确控制及其收敛输出。PQ控制器根据实时需求调节有功与无功功率,确保电力系统稳定。通过测量、计算、比较、控制和执行五大环节,实现PQ参考值的跟踪,保证电能质量和系统稳定性。广泛适用于可再生能源并网场景。
基于智能电网系统的PQ并网控制器simulink建模与仿真
|
22天前
|
算法
基于simulink的光伏并网逆变器电网系统建模与仿真
本课题使用Simulink实现光伏并网逆变器的建模与仿真,该逆变器负责将光伏电池板产生的直流电转换为与电网同步的交流电。系统通过最大功率点跟踪(MPPT)、DC-DC转换、DC-AC转换及滤波处理,确保电能质量并与电网同步。Simulink模型基于MATLAB 2022a版本构建。
|
2月前
|
算法 芯片
基于MPPT最大功率跟踪算法的光伏并网发电系统simulink仿真
本项目采用Simulink仿真构建基于MPPT的最大功率跟踪光伏并网发电系统,自行建立PV模型而非使用内置模块。系统包含MPPT控制器、PI控制器、锁相环及逆变器等,实现光伏阵列在各种条件下高效运行于最大功率点。仿真结果显示光伏并网输出的电流(Ipv)、电压(Upv)及功率(Ppv)波形。通过闭环控制,系统持续调整以维持最佳功率输出,有效提升光伏系统的整体效能和环境适应性。
|
3月前
|
存储
基于蓄电池和飞轮混合储能系统的SIMULINK建模与仿真
构建了基于SIMULINK的蓄电池-飞轮混合储能系统模型,重点在于飞轮模型与控制策略。仿真展示了充放电电流电压、功率波形及交流负载端的电气参数变化,揭示了系统从波动到稳定的过程。 ### 系统原理 - 混合储能系统结合了蓄电池(化学能转换)和飞轮(动能存储)的优势,提供高效快速的能量响应。 - 蓄电池通过化学反应进行能量储存和释放。 - 飞轮储能利用电动机/发电机转换动能和电能。 - 智能控制协调二者工作,适应电力系统需求,提升系统性能。 ### 混合储能原理 混合系统利用控制系统协同蓄电池和飞轮,优化充电和放电,以提高储能效率和电力系统的整体表现,预示着其未来广泛应用的潜力。
|
4月前
|
传感器
基于PI控制和六步逆变器供电的无刷直流电动机控制系统simulink建模与仿真
该文介绍了基于PI控制和六步逆变器的无刷直流电动机(BLDC)控制系统。BLDC因高效、长寿用于各类产品,其控制需结合逆变器与精确的PI控制器。六步逆变器将直流转换为三相交流电,PI控制器负责速度和位置控制。系统包括速度、位置传感器,PI控制器,PWM发生器和逆变器,通过闭环控制实现电机稳定运行。MATLAB2022a用于仿真验证。参数优化对系统性能关键,常通过实验或仿真确定。
|
5月前
【Simulink】基于FCS-MPC的单相并网逆变器电流控制(Matlab Function)
【Simulink】基于FCS-MPC的单相并网逆变器电流控制(Matlab Function)
基于PWM技术的三相光伏逆变器研究(Simulink)
基于PWM技术的三相光伏逆变器研究(Simulink)
129 1
|
存储 算法 数据库
在电网上使用的储能系统模拟(simulink)
在电网上使用的储能系统模拟(simulink)
162 0
|
传感器 数据可视化
Simulink|电动汽车、永磁电动机建模与仿真
Simulink|电动汽车、永磁电动机建模与仿真
130 0