研究目的
为了在非均匀光照条件下为低功率应用采用不同最大功率点跟踪(MPPT)技术从太阳能电池板获取最佳功率,特别是通过引入一种带有增量电导(INC)控制算法的新型差分功率转换器来解决部分阴影导致的功率输出下降问题。
研究成果
仿真结果表明,与其他方法相比,INC和模糊逻辑MPPT技术能以更快的收敛速度和更小的振荡实现最大功率点的更优追踪。所提出的采用INC算法的差分功率转换器通过处理串联光伏组件的电流失配问题,有效缓解了部分阴影效应,在非均匀光照条件下实现了更高的输出功率和转换效率。未来工作可包括在不同环境场景下的实物实现与测试。
研究不足
该研究基于MATLAB/Simulink仿真,可能无法完全反映实际工况与复杂因素。未涉及物理实现与验证环节,且聚焦于低功耗应用场景,可能限制向更大规模系统的扩展性。差分功率处理方法仅采用INC算法进行评估,其与其他技术配合使用或在极端条件下的有效性尚未探究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用MATLAB/Simulink模拟光伏系统,评估不同最大功率点跟踪技术(扰动观察法、增量电导法、恒压法、恒流法、模糊逻辑法)及提出的差分功率处理方案(结合增量电导算法)在包括局部阴影在内的不同辐照条件下的表现。理论模型包含光伏电池等效电路与降压转换器特性。
2:样本选择与数据来源:
选用标称参数为最大功率60W、短路电流3.74A、开路电压21.0V的光伏组件,在标准温度与辐照条件下进行仿真,并通过参数调整模拟非均匀辐照和局部阴影场景。
3:0W、短路电流74A、开路电压0V的光伏组件,在标准温度与辐照条件下进行仿真,并通过参数调整模拟非均匀辐照和局部阴影场景。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:使用MATLAB/Simulink软件进行仿真;未提及具体物理设备,因本研究基于仿真开展。
4:实验流程与操作步骤:
通过仿真测量光伏阵列在不同辐照度下的输出功率、电压及电流。实施差分功率转换器以处理局部阴影条件下串联光伏组件的电流失配问题,并基于稳定时间和功率效率对不同技术进行对比。
5:数据分析方法:
通过仿真输出的功率、电压、电流曲线,以及不同MPPT技术获得的最大功率与稳定时间的表格数据进行结果分析。
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