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MPPT算法用于控制光伏系统的占空比或工作电压,以确保在任何时间最大功率。
本视频详细介绍了三种最常见的MPPT算法:
在这个视频中,我将展示如何使用MATLAB和Simulink实现三种常见的MPPT算法来控制PV系统的占空比或工作电压。万博1manbetx如果你想了解更多关于为什么使用MPPT算法,请观看为什么使用MPPT的视频。
首先,我将讨论扰动和观察算法。下面是这个算法的一个简单流程图。扰动和观察算法是目前工业中应用最广泛的一种算法。正如你所看到的,这个算法涉及到运行电压的扰动,或者说是占空比,基于产生的功率的比较来确保最大功率点。
该算法可以在Simulink中通过多种方法实现。万博1manbetx在本例中,我使用了MATLAB函数块,这是Simulink库中的一个标准块,可以使用MATLAB语言实现算法。万博1manbetx当您模拟模型时,这个MATLAB代码被转换成C代码,并与模型中的其他块一起编译。请注意,在MATLAB中使用条件语句实现此算法非常简单,如这里所示。
接下来,我将展示电导增量算法的实现。同样,这里有一个流程图,展示了这个算法的简单表示。这个算法稍微有些复杂,但在本质上更健壮。其核心思想是将电导增量与瞬时电导进行比较,并相应地调整占空比。
对于本例,我在Simulink中使用了一个Stateflow图表来实现逻辑。万博1manbetx使用Stateflow,您可以表示状态机和逻辑图。如果您仔细观察,您会发现Stateflow图中的逻辑与流程图中的逻辑几乎相同。其中一件很酷的事情是,当我模拟模型时,您可以看到图形界面显示了逻辑转换如何发生的动画。
对于最后一个,让我打开显示一个完整系统的模型。如你所见,我们有一个PV阵列和一个DC/DC转换器,由DC/DC降压控制器控制,实现了MPPT算法。该算法不同于前两种算法,称为分数开路电压算法,其原理是最大功率点电压始终是开路电压的常数部分。所以光伏阵列中电池的开路电压在这里被测量并作为输入。在这种情况下,正如你所看到的,我只用了82%的开路电压作为输入。
在运行模拟之前,我想指出,我已经选择使用信号构建块将辐照度输入设置为每平方米800瓦。你会注意到这里的表格说最大功率必须在2000瓦左右800瓦为平方米的辐照度。使用Signal Builder块,您可以向模型提供自定义输入。您还可以引入真实的辐照度数据,并将其用作模拟的输入。
现在,如果我按下播放键,你会注意到所产生的能量是预期的最大2000瓦左右。在这个视频中,我们使用MATLAB和Simulink看到了三种不同的最大功率点跟踪算法(MPPT算法)的实现。万博1manbetx
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