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mppt有哪些常用方法原理

發布時間:2022-03-12 23:29:25

① mPPT的工作原理輸入最高電壓電流是

MPPT控制器的全稱「最大功率點跟蹤」(Maximum Power Point Tracking)太陽能控制器,是傳統太陽能充放電控制器的升級換代產品。MPPT控制器能夠實時偵測太陽能板的發電電壓,並追蹤最高電壓電流值(VI),使系統以最大功率輸出對蓄電池充電。應用於太陽能光伏系統中,協調太陽能電池板、蓄電池、負載的工作,是光伏系統的大腦。
原理
給蓄電池充電,太陽板的輸出電壓必須高於電池的當前電壓,如果太陽能板的電壓低於電池的電壓,那麼輸出電流就會接近0。所以,為了安全起見,太陽能板在製造出廠時,太陽能板的峰值電壓(Vpp)大約在17V左右,這是以環境溫度為25°C時的標准設定的。當天氣非常熱的時候,太陽能板的峰值電壓Vpp會降到15V左右,但是在寒冷的天氣里,太陽能的峰值電壓Vpp可以達到18V。

② 風力發電中的MPPT具體是怎麼實現的

基本原理和部件組成如下: 大部分風電機具有恆定轉速,轉子葉片末的轉速為64米/秒,在軸心部分轉速為零。
距軸心四分之一葉片長度處的轉速為16米/秒。圖中的黃色帶子比紅色帶子,被吹得更加指向風電機的背部。

③ 你好,請問帶MPPT功能和不帶MPPT功能的太陽能逆變器有什麼區別謝謝!

MPPT控制器利用最大功率點跟蹤技術從太陽能陣列中提取最大的功率為蓄電池充電。最大功率點跟蹤方式完全自動,不需要用戶調整。在陣列最大功率點隨環境條件而變化時,控制器自動跟蹤陣列最大功率點,確保從太陽能陣列中獲取一天中最大的能量,有效地提高系統效率,降低系統成本。

愛龐德MPPT控制器採用了創新性的最大功率點跟蹤技術,可顯著提高太陽能系統能量利用率,轉換效率高達97%,能夠快速掃描整個I-V曲線,幾秒鍾就可以跟蹤到光伏電池最大功率點,最大光電池輸入功率可達3500W。此外,MPPT控制器具有過充、過放、過載、短路自動保護功能和任意組合的光伏組件及蓄電池反接自動保護功能,不損壞任何器件。

SMART系列MPPT控制器主要特點:
1、電流等級分為20A、25A、30A、40A、50A、60A,輸入電壓12V/24V/48V/96V自動識別(全國唯一一款可自動識別4個電壓的MPPT太陽能控制器)。
2、放電模式有常開模式,常關模式,雙時段控制開關模式,PV電壓控制開關模式,PV控制開+延時關模式等;可應用於負載長期需要供電或負載需要光控,時間控制或光控與時間相結合自動控制開關的系統,如:戶用家庭用供電系統,野外的自動檢測設備,交通指示燈、太陽能路燈、以及所有光伏離網發電系統等。
3、有雙通訊協議標准RS-232/LAN介面可用於連接MT50液晶顯示單元或PC機監控軟體等通信外設,方便用戶查看控制器運行數據,修改控制器控制參數,同時使用基於RS-232/LAN通訊匯流排的標准Internet通訊協議,通訊協議兼容性更好,並且可通過網路在全球的任何有互聯網的地區都可監控控制器的運行狀態。
4、提供專業的11國語言上位機軟體,可顯示和設置充放電系統的整個工作狀況和工作參數。還具有當前功率計算及實時電量統計記錄功能,方便用戶查看設備每日、每月、每年以及總計的電電量與放電電量值。
5、強迫風冷,風扇轉速由溫度調節,內部溫度較低時,風扇緩慢運轉或停轉;控制器停止工作時,風扇停止運轉;或散熱片40°啟動,35°停止工作。
6、支持PV寬壓輸入,最高PV輸入電壓可達300V,並且有輸入過壓和低壓保護。
7、客戶可自行選擇為4類常用電池(密封鉛酸電瓶,排放式電瓶,膠體電瓶,鎳鎘電瓶)充電,並且可自定義為其它種類的電池充電;且有三種充電方式:恆流、恆壓、浮充,三種充電方式,大大提高了蓄電池的使用壽命。

④ MPPT 最大功率跟蹤控制器的工作原理是什麼

最大功率點跟蹤(MPPT)是隨著日照強度及溫度的改變,及時調整DC-DC變換器,從而使光伏電池輸出阻抗與負載阻抗相匹配,讓太陽能電池輸出最大的功率 。

⑤ MPPT到底是什麼

MPPT控制器的全稱「最大功率點跟蹤」(Maximum Power Point Tracking)太陽能控制器,是傳統太陽能充放電控制器的升級換代產品。

⑥ 目前光伏並網發電設備中常用的MPPT(最大功率點)跟蹤的方法有哪些

一般常用擾動觀察法(P&O),導納增量法(INCond)。
還有並聯功率補償法;結合常規演算法的復合MPPT演算法;電流掃描法;短路電流脈沖法;Fibonacci搜索法;基於狀態空間的MPPT演算法等。
詳細內容可參考http://wenku..com/view/39cec41eb7360b4c2e3f6439.html

如何在眾多mppt實現方法中合理選取最佳方案

MPPT技術已成研究熱點,其控制方法多樣,控制效果不盡相同,實現過程也大有區別。根據文[123],可將各種控制方法分為間接近似控製法、直接采樣控製法以及人工智慧控製法3大類。間接控製法主要有曲線擬合法、查表法等;直接采樣控製法主要有干擾觀測法、電導增量法等;人工智慧控製法主要有模糊控製法、神經網路控製法等。
目前主要文獻均針對某一特定方法進行研究,缺乏對各種控制方法實際應用效果的系統化比較研究,採用實際控制平台進行實用性研究的則更少。
本文根據方法分類,選取最具代表性的干擾觀測法、電導增量法、模糊控製法作為研究對象,分別建立控制模型,採用MATLAB/Simulink對系統主電路及控制系統進行整體模擬,並在實驗平台上對各種方法分別進行實驗研究。
1各典型控制方法實現原理
1.1干擾觀測法的實現
干擾觀測法的原理是先讓光伏陣列工作在某一參考電壓下,檢測輸出功率,在此工作電壓基礎上加一正向電壓擾動量,檢測輸出功率變化。若輸出功率增加,表明光伏陣列最大功率點電壓高於當前工作點,需繼續增加正向擾動;若所測輸出功率降低,則最大功率點電壓低於當前工作點,需反向擾動工作點電壓[425]。
1.2電導增量法的實現
電導增量法通過比較光伏陣列的電導增量和瞬間電導來改變控制信號。由光伏陣列特性曲線可知最大功率點處滿足電導條件:

其中,VPV和IPV分別為光伏陣列輸出的電壓和電流,PPV為光伏陣列輸出的瞬時功率。根據判定結果調整參考電壓即可實現控制。
1.3模糊控製法的實現
定義輸出偏差E及其變化率CE作為模糊控制器的輸入,將控制系統所需要的控制變化量以微分dD的形式從模糊控制器輸出。若當前采樣和上次采樣數值分別用n和n-1來表示,則可定義模糊控制器輸入變數ec(n)及其變化率Δec(n)的函數表達式為:

定義模糊控制規則為:若當前正向調節控制PWM占空比使輸出功率增加,則繼續正方向調整,反之則反方向調節,調節幅度由具體的模糊規則表和隸屬度函數經模糊控制器輸出決定。定義模糊集合:ZO=零PS=正小PB=正大NB=負大NS=負小。定義模糊函數F(ec(n),Δec(n))的輸入輸出隸屬度函數 E、CE、dD如圖1所示。
對模糊控制器輸出dD進行積分運算,即得控制所需的占空比D,輸出作用於主電路開關器件。
2系統模擬
根據MPPT的控制方法,建立由光伏電池通過Buck電路對蓄電池進行最大功率充電的主電路模型,採用MATLAB/Simulink進行模擬,模型中包括光伏電池模塊、主電路模塊和控制模塊,其電氣主電路模型如圖2所示。

圖1隸屬度函數E、CE和dD定義

圖2MATLAB/Simulink平台的電氣主電路模型
控制部分根據感測器采樣獲得數據分別採用上述不同控制方法進行MPPT控制,最後輸出開關器件的控制信號。模擬中,光伏電池模型額定功率為 300W,在0.025、0.03、0.035s不同時刻改變光照強度PU分別為700、800、900、1000W/m2,溫度參數定為25℃。為便於比較,采樣頻率統一為5kHz,干擾觀測法和電導增量法的電壓參考值單步變化量均為0.1V,模糊控制則由控制演算法自身判定。
干擾觀測法控制的MPPT模擬輸出曲線如圖3所示,圖3a為光伏電池PV輸出的電壓、電流曲線,圖3b為最大功率點跟蹤效果圖,系統從光照強度為700W/m2曲線右側啟動,顯示在光照強度劇烈變化下的跟蹤過程。
模擬中,圖3a電流波形上升沿較陡,說明能快速准確地進行MPPT跟蹤;圖3a輸出電壓電流振盪明顯,說明在最大功率附近反復調整;圖3b反映出MPPT運行點左右擺動較大。

圖3干擾觀測法控制下的MPPT模擬輸出曲線
同理,電導增量法控制的MPPT模擬輸出曲線如圖4所示。

圖4電導增量法控制下的MPPT模擬輸出曲線
模擬中,圖4a上升沿陡、超調量較小,體現系統動態響應較好;圖4b中MPPT運行點較為穩定,擺動幅度小,說明系統MPPT跟蹤效果較為理想,動穩態精度均較高。模糊控製法MPPT模擬輸出曲線如圖5所示。

圖5模糊控製法控制下的MPPT模擬輸出曲線
模擬中,圖5a電壓電流波形輸出均較平穩,說明系統穩態性能較好;圖5a中電流輸出超調衰減較慢,體現動態響應不夠靈活的缺點;圖5b體現MPPT運行點較為穩定。
3系統實驗
實驗平台由300W光伏陣列、蓄電池組、LEM霍爾電壓電流感測器等組成。系統由感測器采樣經調理電路轉換後由TMS320F2812DSP根據采樣數據和控制演算法最終輸出PWM控制脈沖控制開關器件,從而實現整個系統的控制。
實驗中採用遮蓋部分光伏電池並迅速移開的辦法產生光照變化效果,測試各種方法在光照強度變化下的跟蹤效果。
實驗波形如圖6所示。
圖 6a波形上升沿和下降沿變化迅速,體現出干擾觀測法跟蹤速度較快的特點,但上升沿和下降沿均出現電流毛刺,為光照強度劇烈變化時出現的誤判斷引起,且穩態運行時輸出電流波動范圍較大;圖6b上升沿和下降沿均較為平滑,體現動態響應快、跟蹤精度高的優點;圖6c中,當光照突然增大,電流增加迅速,但超調較大,說明動態響應精度不夠,系統調節速度較慢,但電流波形波動較小,最後仍能回到初始值,說明穩態精度理想。

圖6各種控制方法對應的MPPT實驗波形
本系統所用組件開路電壓85V左右,額定光照下最大功率點電壓為72V左右,實驗控制和經驗值完全一致。
43種MPPT方法比較
對以上模擬和實驗進行分析可以發現,干擾觀測法能快速准確進行MPPT控制,但在最大功率點附近振盪運行,穩態輸出波形有一定波動;擾動步長設定無法兼顧跟蹤精度和響應速度,選擇不當甚至會出現電壓失控現象,需進行多次嘗試才能選定最佳步長;在光照強度劇烈變化時會出現誤判斷。
電導增量法控制效果較理想,最大功率點附近較平穩,在光照強度變化劇烈的條件下也能快速跟蹤,跟蹤中無明顯毛刺現象。但其演算法實現時需要反復微分運算,計算量大,需要高速運算控制器,且對感測器精度要求較高,否則控制效果也不理想,出現擾動和振盪。本實驗採用的控制器和感測器性能較高滿足實驗要求,故此問題未突顯。
以模糊控制為代表的智能控制技術不需要精確研究光伏電池的具體特性和系統參數,系統控制設計靈活,穩態精度較高,控制系統魯棒性強。但模糊控制在光伏系統MPPT控制應用中存在動態響應較慢、適應能力有限、特定條件下易振盪等固有問題;模糊控制演算法復雜,其模糊推理和解模糊過程需要完成大量浮點運算,控制系統實時性難以滿足,實際應用中實現困難,採用 TMS320F2812定點DSP難以實現較高控制頻率,高性能控制需要更高性能的控制器,如TMS320F28335、TMS320VC33等浮點運算控制器,但系統成本較高。

⑧ 什麼是mppt技術

[MPPT_charge_controller]MPPT_charge_controller[1]
MPPT控制器的全稱「最大功率點跟蹤」(Maximum Power Point Tracking)太陽能控制器,是傳統太陽能充放電控制器的升級換代產品。所謂最大功率點跟蹤,即是指控制器能夠實時偵測太陽能板的發電電壓,並追蹤最高電壓電流值(VI),使系統以最高的效率對蓄電池充電。下面我們用一種機械模擬對比的方式來向大家解釋MPPT太陽能控制器的基本原理。這是網址,你進去看下 http://ke..com/view/2288214.htm

⑨ 光伏逆變器規格中含有1個MPPT或者含有多個MPPT有什麼區別每個MPPT可以接多少串是什麼意思謝謝!

光伏組件的MPPT跟蹤,而在實際工程中,一個500kW的逆變器,往往要接80~90個光伏組串。


MPPT,即Maximum Power Point Tracking的簡稱,中文為「最大功率點跟蹤」,即:逆變器根據外界不同的環境溫度、光照強度等特性來調節光伏陣列的輸出功率,使得光伏陣列始終輸出最大功率。

假設MPPT還沒開始跟蹤,這時組件輸出電壓是500V,然後MPPT開始跟蹤之後,就開始通過內部的電路結構調節迴路上的電阻,以改變組件輸出電壓,同時改變輸出電流,一直到輸出功率最大(假設是550V最大),此後就不斷得跟蹤,這樣一來也就是說在太陽輻射不變的情況下,組件在550V的輸出電壓情況,輸出功率會比500V時要高,這就是MPPT的作用所在。

由於遮擋不一致、組件功率偏差等原因,不同的組串間必然存在輸出功率偏差。因此,每個逆變器接入的光伏組串的輸出特性曲線變得復雜,呈多極值點,如圖所示。

光伏方陣的輸出功率曲線出現了多個功率的峰值。如何找到圖3中最高的那個點,就需要進行MPPT計算了!



如何對MPPT進行計算:

單峰值功率輸出的MPPT的演算法。

目前,在無遮擋條件下,光伏陣列的最大功率點跟蹤(MPPT)的控制方法常用的有以下幾種:

恆電壓跟蹤法(Constant Voltage Tracking 簡稱CVT)。

干擾觀察法(Perturbation And Observation method簡稱P&O)。

增量電導法(Incremental Conctance method簡稱INC)。

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