如何做微信官方网站,哈尔滨的网站建设公司哪家好,装修公司加盟哪家好,网站开发毕业设计任务书MPPT是逆变器非常核心的技术#xff0c;MPPT电压在进行光伏电站设计时一项非常关键的参数。
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上图中#xff0c;光伏组件的输出电压和电流遵循I-V曲线(绿色)、P-V曲线(蓝色)#xff0c;如果…MPPT是逆变器非常核心的技术MPPT电压在进行光伏电站设计时一项非常关键的参数。
一、什么是MPPT 单块光伏组件的I-V、P-V曲线
上图中光伏组件的输出电压和电流遵循I-V曲线(绿色)、P-V曲线(蓝色)如果希望逆变器输出的功率最大就需要直流电压运行在红点所在的最大点这个点就是最大功率点。假如最大功率点是550V550V时功率是200W。此时运行在520V时的功率约为190W580V时约为185W都没有550V时的功率大。逆变器如果跟踪不到550V就损失了发电量但不会对系统产生其他影响。
那为什么还要不断跟踪呢因为这个曲线随着光照强度、温度和遮挡的不同在变化着最大功率点也就在变化了可能早上最大功率点电压是560V中午是520V下午是550V所以逆变器需要不断地寻找这个最大功率点也就是最大功率点跟踪了这样才能保证全天的电池板能量都能最大化地输出出来不浪费太阳能资源。
在了解上述基本知识的基础之上我们再来聊一聊MPPT。
MPPT即MaximumPowerPointTracking的简称中文为“最大功率点跟踪”它是指逆变器根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率使得光伏阵列始终输出最大功率。
MPPT的作用是什么
由于太阳能电池收到光强以及环境等外界因素的影响其输出功率是变化的光强发出的电就多带MPPT最大功率跟踪的逆变器就是为了充分的利用太阳能电池使之运行在最大功率点。也就是说在太阳辐射不变的情况下有MPPT后的输出功率会比有MPPT前的要高这就是MPPT的作用所在。
举个例子假设MPPT还没开始跟踪这时组件输出电压是500V然后MPPT开始跟踪之后就开始通过内部的电路结构调节回路上的电阻以改变组件输出电压同时改变输出电流一直到输出功率最大(假设是550V最大)此后就不断得跟踪这样一来也就是说在太阳辐射不变的情况下组件在550V的输出电压情况输出功率会比500V时要高这就是MPPT的作用。
二、单个光伏组件的MPPT的影响因素
一般来说辐照度、温度变化对输出功率的影响最直接就体现在MPPT上也就是说辐照度和温度是影响MPPT的重要因素。
辐照度降低光伏组件的输出功率会降低温度升高光伏组件的输出功率会降低
1、辐照度对MPPT的影响 辐照度变化对光伏组件输出功率的影响
逆变器进行最大功率点跟踪MPPT就是要找到上图中功率最大的点。从上图可以看出当辐照度下降的时候最大功率点几乎是成比例降低的如下表所示。 由上表可以看出辐照度成比例下降时MPPT电压略微下降由于PIU辐照度下降时P成比例下降而U略微下降因此电流I应该是成比例下降的。
2、温度对MPPT的影响 温度变化对组件输出功率的影响
从上图可以看出当温度变化时最大功率按照温度系数的比例逐渐下降如下表所示。 由此可见电流主要受辐照度的大电压主要受温度的影响。
三、光伏发电单元的MPPT及其原理与算法
1、光伏发电单元的MPPT 上面两张图都是一个光伏组件的MPPT跟踪而在实际工程中一个500kW的逆变器往往要接80~90个光伏组串。
光伏阵列在使用过程中易受周围环境(如浮云建筑物树木遮荫等)和电池板表面的灰尘的干扰导致光伏阵列的输出功率减小输出特性曲线变得复杂。输出特性曲线呈多极值点。如果一个电站某一个组串后面有空调机组又有一片树叶遮盖了某一块电池片又有一片树荫遮挡了部分组件。那么不同的组串间必然存在输出功率偏差。因此每个逆变器接入的光伏组串的输出特性曲线变得复杂呈多极值点如何找到最高的那个点就需要MPPT了 光伏方阵的输出功率曲线
2、最大功率点跟踪的原理
随着电子技术的发展当前太阳能电池阵列的MPPT控制一般是通过DC/DC变换电路来完成的。其原理框图如下图所示。
光伏电池阵列与负载通过DC/DC电路连接最大功率跟踪装置不断检测光伏阵列的电流电压变化并根据其变化对DC/DC变换器的PWM驱动信号占空比进行调节。 MPPT系统原理框图
对于线性电路来说当负载电阻等于电源的内阻时电源即有最大功率输出。虽然光伏电池和DC/DC转换电路都是强非线性的然而在极短的时间内可以认为是线性电路。因此只要调节DC-DC转换电路的等效电阻使它始终等于光伏电池的内阻就可以实现光伏电池的最大输出也就实现了光伏电池的MPPT。
3、MPPT的算法
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PO)、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PO)
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。目前国际上也有人提出了多峰值的MPPT算法主要包含如下三种
结合常规算法的复合MPPT算法
Fibonacci法
短路电流脉冲法
