摘要：太阳能无人机机动过程常导致机翼表面光伏阵列所受辐照发生大幅快速变化,给光伏阵列最大功率点跟踪控制方法带来了新的挑战。提出了一种跟踪过程快速稳定无振荡的自适应扰动步长增量电导法。首先,根据“蒲公英IB”无人机的太阳翼布局,建立了光伏电池阵列模型,分析其输出特性曲线;其次,介绍了传统增量电导法的原理及优缺点;然后,针对传统增量电导法在光照大幅度变化条件下动态性能较差的缺点,通过对前三步电压之间的比较,制定扰动步长调节准则,提出自适应扰动步长增量电导法,以达到快速稳定地追踪到最大功率点的效果,从而适应飞行器姿态动态变化时辐照条件的变化;最后,设计了稳定辐照和大幅度变化辐照两种任务工况,对所提方法进行仿真与试验分析,并与传统增量电导法进行对比分析。结果表明,仿真与试验结果在两种不同的工况下,结果基本保持一致。相比于传统增量电导法,所提自适应扰动步长增量电导法在大幅度辐照扰动时可以快速跟踪到光伏阵列的最大功率点,并且可以明显改善稳态时的功率振荡现象,跟踪速度最大可提升50%,最终追踪效率可提升约3%。所提出的适用于太阳能无人机光伏发电系统的自适应扰动步长增量电导法能够快速稳定跟踪到最大功率点,对辐照变化的适应能力具有明显优势,具有良好的有效性、实时性和工程实用性,可为太阳能无人机高能效飞行提供有力支撑。

摘要：首先建立了光伏阵列的通用仿真模型,针对常用最大功率跟踪方法中增量电导法在温差较大时启动寻优较慢的问题,将开路电压在线温度补偿法与增量电导法相结合。基于输入输出反馈线性化技术,设计了三相光伏逆变器的非线性解耦控制系统。最后利用PSCAD/EMTDC仿真对上述系统模型和控制策略进行了仿真验证。结果表明:该控制系统能够快速跟随光照和温度的剧烈变化准确实现最大功率跟踪,有效实现了有功功率和无功功率的解耦控制,具有较强的鲁棒控制特性。

摘要：一种单相两级式光伏并网发电控制系统的仿真研究。根据硅型光伏电池的特性,研究设计了光伏电池的仿真模型,该模型可以模拟任意日照和温度下光伏电池的输出特性。在最大功率点跟踪的算法方面,基于传统电导增量法的进行改进,提出了一种变步长的跟踪算法。逆变环节采用全桥逆变电路,根据瞬时无功理论,虚拟出一个与单相交流电流分量正交的交流量,基于旋转坐标变换并利用PI调节控制来实现逆变电流的无静差并网控制,同时实现了有功、无功功率的解耦控制。详细分析了所提出的系统的工作原理和控制策略,采用Matlab/Simulink对系统进行了仿真验证,仿真结果表明该系统能实现光伏阵列最大功率点的快速、准确跟踪,逆变输出电流控制精度高、谐波含量低,能实现单位功率因数并网发电。

摘要：基于降低光伏发电的成本,提高光伏电池发电效率的目的,本文对采用增量电导法来跟踪光伏电池的最大功率进行深入的研究,分析其输出伏安特性、对采用BUCK电路电实现增量电导法来提高功率的设计进行论述、从数学原理来证实增量电导法的实施正确性、并提供了程序控制思路与编制流程。在大量的实验的基础上,采集到日光强度改变时基站电源运行情况的数据,为提高太阳能电池的利用率提供了实践依据。