研究目的
研究一种改进的扰动观察法(P&O)用于光伏系统,以更精确、更快速地提取最大功率点,并避免经典P&O方法在气候条件变化时引发的问题。
研究成果
改进的P&O算法相比传统方法具有更快的响应速度和更小的稳态振荡,在各种运行条件下无论静态还是动态工况均证明了其正确性与有效性。
研究不足
传统的电导增量法(P&O)的特点是在最大功率点(MPP)附近存在较大振荡,尤其在气候条件变化时更为明显。所提出的改进型电导增量法旨在克服这些缺陷,但在大气条件快速变化时仍可能面临挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用改进的P&O最大功率点跟踪(MPPT)技术应用于光伏系统,通过直流/直流变换器由光伏发电机为电阻负载供电进行测试。方法基于运行于MATLAB/SIMULINK环境的STM32F4微控制器实现,并使用配备DS1104卡的计算机构建可视化界面。
2:样本选择与数据来源:
仿真中的光伏阵列由10个光伏??樽槌?,MPPT算法采用的采样周期为0.00001秒。
3:00001秒。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包含TMS320F240从处理器和ADC接口板CP1104的dSPACE DS1104控制板、STM32F4微控制器、TITAN-12-50型光伏面板、SEMIKRON型直流/直流变换器、LV-25-P型电压传感器、LA-25-NP型电流传感器、基于LM335的温度传感器以及基于TLO82的辐照度传感器。
4:实验流程与操作步骤:
占空比指令每0.00001秒更新一次。研究在相同条件下对比了MP&O MPPT方法与常规P&O MPPT方法的性能表现。
5:00001秒更新一次。研究在相同条件下对比了MP&O MPPT方法与常规P&O MPPT方法的性能表现。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:基于响应时间和最大功率点(MPP)跟踪速度评估所提算法性能,比较改进方法与经典方法在动态响应及MPP附近振荡特性的差异。
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STM32F4 microcontroller
STM32F4
STMicroelectronics
Microcontroller used for running the MPPT algorithms in MATLAB/SIMULINK environment.
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Photovoltaic panel
TITAN-12-50
TITAN
Solar module used in the PV system for testing the MPPT techniques.
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dSPACE DS1104 controller board
DS1104
dSPACE
Controller board for implementing and testing MPPT algorithms in an experimental environment.
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DC/DC converter
SEMIKRON
SEMIKRON
Converter used to adapt the voltage level between the PV generator and the load.
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Voltage sensor
LV-25-P
Sensor for measuring voltage in the PV system.
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Current sensor
LA-25-NP
Sensor for measuring current in the PV system.
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Temperature sensor
LM335
Sensor for measuring temperature in the PV system.
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Insolation sensor
TLO82
Sensor for measuring insolation in the PV system.
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