浅谈逆变器 MPPT的作用
MPPT控制原理

MPPT控制原理MPPT(Maximum Power Point Tracking)是一种太阳能光伏系统中常用的控制原理,主要用于提高光伏系统的能量转换效率。
MPPT控制原理的核心是通过调节光伏阵列的工作点,使其始终工作在最大功率点上,从而最大限度地提取光伏电池的能量。
为了更好地理解MPPT控制原理,我们首先需要了解光伏电池的工作特性。
光伏电池的输出功率与光照强度和电压之间存在着一定的关系,当光照强度不变时,电压越高,输出功率越大。
然而,光照强度是随着时间和环境变化的,因此光伏电池的工作点也会不断变化。
如果光伏电池的工作点偏离了最大功率点,系统将无法充分利用光能,导致能量转换效率降低。
MPPT控制原理的基本思想是通过不断调节光伏电池的输出电压和电流,使光伏电池的工作点始终处于最大功率点。
具体来说,MPPT控制器会对光伏电池的输出电压和电流进行监测,并根据监测结果调节电池的工作点。
当光伏电池的输出功率小于最大功率时,MPPT控制器会逐渐增加电池的负载电流,以提高输出功率。
相反,当光伏电池的输出功率超过最大功率时,MPPT控制器会逐渐减小电池的负载电流,以降低输出功率。
通过这种方式,MPPT控制器能够实时跟踪光伏电池的最大功率点,从而提高系统的能量转换效率。
在实际应用中,MPPT控制器通常采用迭代搜索算法来寻找最大功率点。
常见的迭代搜索算法包括增量调整法、开关法和模拟法等。
这些算法通过不断调节光伏电池的负载电流或电压,以逼近最大功率点。
其中,增量调整法是最常用的一种算法,其基本思想是根据光伏电池的当前输出功率与上一次输出功率的比较结果,调节电池的负载电流或电压,直到找到最大功率点为止。
总之,MPPT控制原理通过实时跟踪光伏电池的最大功率点,调节电池的工作点,从而提高系统的能量转换效率。
这种控制原理在太阳能光伏系统中得到广泛应用,可以有效提高能源利用率,降低光伏系统的成本。
光伏逆变器控制原理

光伏逆变器控制原理
光伏逆变器控制原理是将通过光伏组件产生的直流电转换为交流电。
光伏组件产生的直流电经过变流器(逆变器)的控制,经过一系列的处理和调节后,可以输出所需的交流电。
光伏逆变器的控制原理主要包括以下几个步骤:
1. MPPT(最大功率点跟踪)控制:逆变器通过跟踪光伏组件
输出功率的变化,确定最佳的工作点,以获得最大的发电效率。
利用最大功率点追踪控制算法,调整电流和电压的输出,确保光伏组件的工作在最佳工作点附近。
2. 电压控制:逆变器需要根据光伏组件输出的直流电压来控制交流输出的电压。
通过电压控制回路,使逆变器能够自动调整输出电压的大小,以适应不同的负载需求。
3. 频率控制:逆变器需要确定输出交流电的频率。
这通常是根据国家或地区的电网标准来确定的。
通过频率控制器,逆变器可以实时监测输出频率,保持在设定的范围内。
4. 网络连接控制:光伏逆变器需要与电网连接,以实现交流电的输出。
逆变器需要通过与电网同步的操作,确保逆变器输出的交流电与电网相位和频率完全匹配。
通过与电网连接的控制器,可以监测电网电压和频率的变化,调整逆变器的输出以保持与电网的同步。
光伏逆变器的控制原理通过上述的步骤,能够确保逆变器将光
伏组件产生的直流电转换成符合电网要求的交流电,并实现最大的发电效率。
光伏逆变器功率调节原理

光伏逆变器功率调节原理
光伏逆变器功率调节是为了保证光伏发电系统的输出功率始终与负载需求匹配。
光伏逆变器的功率调节原理一般有以下几种:
1. MPPT原理(最大功率点跟踪):光伏电池阵列的输出功率
与太阳辐照度和温度有关,而光伏逆变器的任务是实时追踪当前的最大功率点,使得光伏电池阵列能够以最佳工作状态输出功率。
光伏逆变器通过不断调整电压或电流的输出来实现最大功率点的追踪。
2. 电压控制:光伏逆变器中一般会设置一定的输出电压范围,当负载需要不同功率时,逆变器会根据负载要求调整输出电压来实现功率调节。
3. 频率控制:有些光伏逆变器可以通过调整输出电压的频率来实现功率调节。
通过改变输出电压的频率,可以调整逆变器输出的功率。
4. 即时响应技术:光伏逆变器需要具备快速的响应能力,能迅速根据负载要求调整输出功率。
一些先进的逆变器会采用即时响应技术,通过实时检测负载需求,迅速调整输出电压或频率,以确保稳定的输出功率。
以上是一些常见的光伏逆变器功率调节原理,不同的逆变器厂家和型号可能会采用不同的调节策略,但核心目标都是确保光伏发电系统的输出功率始终与负载需求匹配。
关于逆变器MPPT的工作原理

关于MPPT的工作原理摘要MPPT即“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)的简称,是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。
其功能为,控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(最大功率),使系统得以最高的效率对蓄电池充电。
关于最大功率点MPP,太阳能光伏阵列的输出特性具有非线性的特点,并且输出受太阳幅照度,环境温度和负载影响,只有在某一输出电压值时,光伏阵列的输出功率才能达到最大值,这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点。
MPPT-最大功率点追踪的工作原理:在一个规定的周期内,微处理器定期地主动调节PWM的占空比D,改变太阳能电池的输出电流,从而引起太阳能电池的输出电压变化,检测太阳能电池输出电压及输出电流,计算出太阳能电池阵列的输出功率,然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。
MPPT的简单模型如下:(个人认为,其最简原理和我们求电池最大输出效率模型相似,即寻找与内阻相等的负载点功率)图1 MPPT原理的最简等效模型RS为太阳能电池板的等效输出电阻,RL为MPPT端的等效负载电阻。
当外界条件变化时,RS也跟着变化了,这是为了满足最大的功率输出,通过调整MPPT端的负载电阻与之匹配,当RS = RL时,功率输出最大,也就是我们说的MPP点。
RL实时跟随RS变化的方法叫做MPPT算法。
带MPPT的逆变器原理框图:图2 逆变器中MPPT原理框图目前国在用的几种MPPT方法有:扰动观察法、电导增量法、恒定电压法、短路电流法、实际测量法、直线近似法、间隙扫描法。
前三者为目前最常用的方法,以下就三种方法详细说明:一、扰动观察法扰动观察法的原理为:由于太阳能电池的P-V曲线我们是可以从实时功率系统中得到,当太阳能电池的工作在最大功率点的左侧时,dP/dV>0(斜率);而在最大功率点的右侧时,dP/dV<0;在最大功率点时,dP/dV=0。
mppt工作原理

mppt工作原理MPPT工作原理。
MPPT(Maximum Power Point Tracking)是太阳能光伏系统中的关键技术,其作用是确保光伏组件输出功率达到最大值。
在光照条件不断变化的情况下,MPPT 控制器能够实时调整光伏组件的工作点,以最大化光伏系统的能量转换效率。
本文将介绍MPPT的工作原理及其在光伏系统中的应用。
MPPT控制器的工作原理主要基于光伏组件的伏安特性曲线。
在不同的光照条件下,光伏组件的伏安特性曲线会发生变化,而曲线上的最大功率点(MPP)也随之变化。
MPPT控制器通过对光伏组件进行实时的电压、电流调节,使其工作在MPP附近,从而实现最大功率输出。
常见的MPPT控制器工作原理分为脉冲宽度调制(PWM)和电压频率调制(VFM)两种。
PWM控制器通过调节光伏组件的工作电压来实现MPPT,而VFM控制器则是通过调节光伏组件的工作电流来实现MPPT。
不同的控制器在实现MPPT的过程中,会采用不同的算法和控制策略,以适应不同光照条件下的光伏系统。
在实际的光伏系统中,MPPT控制器通常与光伏组件和逆变器相结合,构成一个完整的光伏发电系统。
光伏组件将太阳能转化为直流电能,而MPPT控制器则确保光伏组件输出最大功率,逆变器则将直流电能转化为交流电能供电网使用。
这种组合形式能够最大程度地提高光伏系统的能量转换效率,降低光伏发电成本。
除了提高光伏系统的能量转换效率外,MPPT控制器还具有一些其他功能。
例如,它可以对光伏组件进行实时监测和故障诊断,及时发现并处理光伏组件的异常情况,保障光伏系统的安全稳定运行。
此外,MPPT控制器还可以通过通信接口与监控系统相连,实现对光伏系统的远程监控和管理,提高光伏系统的智能化水平。
总之,MPPT控制器作为光伏系统中的关键部件,其工作原理是通过实时调节光伏组件的工作点,使其输出功率达到最大值。
在光照条件不断变化的情况下,MPPT控制器能够有效提高光伏系统的能量转换效率,降低光伏发电成本,实现对光伏系统的智能化管理。
mppt控制原理

mppt控制原理MPPT控制原理。
MPPT(Maximum Power Point Tracking)是太阳能光伏系统中常用的一种控制方式,它可以使光伏组件的输出功率达到最大值,从而提高系统的整体效率。
本文将介绍MPPT控制原理及其在光伏系统中的应用。
首先,我们需要了解光伏组件的工作原理。
光伏组件是利用光的能量转换为电能的装置,当光照强度发生变化时,光伏组件的输出电压和电流也会相应变化。
然而,光照强度和温度的变化会导致光伏组件的电压-电流特性曲线发生偏移,从而影响光伏系统的工作效率。
为了克服这一问题,MPPT控制器应运而生。
MPPT控制器通过不断调整光伏组件的工作点,使其工作在最大功率点附近,从而最大化输出功率。
其控制原理主要包括以下几个方面:1. 电压-电流特性曲线分析,通过分析光伏组件的电压-电流特性曲线,可以确定其最大功率点的位置。
MPPT控制器利用这一特性进行功率跟踪,以保证系统始终工作在最大功率点。
2. 变步长寻峰算法,MPPT控制器采用变步长寻峰算法,根据当前工作点的功率变化情况,动态调整步长,快速而准确地找到最大功率点。
3. 输出功率反馈控制,MPPT控制器通过实时监测光伏组件的输出功率,并根据功率变化调整工作点,以实现最大功率输出。
在光伏系统中,MPPT控制器通常与光伏组件和逆变器相连接,通过对光伏组件输出电压和电流进行实时监测和调节,实现最大功率跟踪。
其工作流程如下:1. 监测光伏组件输出电压和电流;2. 根据当前电压和电流计算输出功率;3. 根据输出功率变化调整工作点,使其逐渐趋近最大功率点;4. 将调整后的工作点信息传递给逆变器,控制其输出电压和频率,以实现最大功率输出。
通过MPPT控制器的应用,光伏系统可以在不同光照条件下实现最大功率输出,提高系统的整体效率。
同时,MPPT控制器还可以实现对光伏组件的保护,避免过载和过压等问题的发生,延长光伏系统的使用寿命。
总之,MPPT控制原理是光伏系统中至关重要的一部分,它通过对光伏组件的输出电压和电流进行实时监测和调节,实现最大功率跟踪,提高系统的整体效率和稳定性。
MPPT算法及逆变器应用

优化太阳能系统新招:利用微型逆变器连接太阳能板上网时间:2010年07月08日 优化太阳能系统效率和可靠性的一种较新方法是使用连接至每个单独太阳能板的微型逆变器。
为每个太阳能板都安装其自己的微型逆变器,让系统可以适应其变化的负载和空气环境,从而为单个太阳能板和整个系统提供最佳的转换效率。
微型逆变器构架还实现了更简单的布线,从而实现更低的安装成本。
通过提高用户太阳能系统的效率可缩短系统的初始技术投入回报时间。
图1:传统的电源转换器构架包括一个太阳能逆变器,其从一个PV 阵列接收低DC 输出电压,然后产生AC线压。
电源逆变器是太阳能发电系统中关键的电子组件。
在一些商业应用中,这些组件连接光伏(PV)板、存储电荷的电池以及局域配电系统或公共电网。
图1显示的是一款典型的太阳能逆变器,它从PV 阵列DC 输出获得非常低的电压,然后将其转换成DC 电池电压、AC 线压和配电网电压的某种组合。
在一个典型的太阳能采集系统中,多块太阳能板以并联方式连接到一个单逆变器,该逆变器将多个PV 单元的可变DC 输出转换成一种清洁的正弦曲线50Hz 或60Hz 电压源。
另外,应该注意的是,图1中微型控制器(MCU)模块、TMS320C2000或MSP430微型控制器一般包括脉宽调制(PWM)模块和A/D 转换器等关键片上外围器件。
主要设计目标是最大化转换效率。
这是一个复杂、反复的过程,涉及了算法(最大功率点追踪算法,MPPT)以及执行这些算法的实时控制器。
电源转换最大化MPPT 算法电源转换最大化不使用MPPT 算法的逆变器只是将模块直接连接到电池,强制它们在电池电压下工作。
几乎无一例外,电池电压并非是采集最大化可用太阳能的理想值。
图2:相比非MPPT 系统的53W ,最大功率点追踪(MPPT)算法实现了75W PV 输出。
电源逆变器应用分析图2相比非MPPT系统的53W,最大功率点追踪(MPPT)算法实现了75W PV输出。
光伏逆变器MPPT技术对系统发电量影响

光伏逆变器MPPT技术对系统发电量影响在光伏系统中,逆变器的成本不到5%,却是发电效率的决定性因素之一,当组件等配件完全一致时,选择不同的逆变器,系统的总发电量有5%到10%的差别,这个差异的主要原因就是逆变器造成的。
而MPPT效率是决定光伏逆变器发电量关键的因素,其重要性甚至超过光伏逆变器本身的效率,MPPT的效率等于硬件效率乘以软件效率,硬件效率主要由采样电路的精度,MPPT电压范围,MPPT路数来决定的,软件效率主要由控制算法来决定的。
最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)是光伏发电系统中的一项核心技术,它是指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。
中国光伏市场的爆发,促进了光伏逆变器的发展,各种技术层出不穷。
目前使用的有集中式逆变器,单级组串式逆变器,双级组串式逆变器,集散式逆变器,高频模块化逆变器,MPPT的技术也是多种多样。
1、MPPT采样电路精度MPPT实现的方法有很多种,但不管用哪种方法,首先要测量组件功率的变化,再对变化做出反应。
这其中最关键的元器件就是电流传感器,它的测量精度和线性误差将直接决定硬件效率,电流传感器做得比较好的厂家有瑞士的LEM,美国的VAC,日本的田村等,有开环和闭环两种,开环的电流传感器一般是电压型,体积少,重量轻,无插入损耗,成本低,线性精度99%,总测量误差1%左右,闭环的电流传感器,频带范围宽,精度高,响应时间快,抗干扰能力强,线性精度99.9%,总测量误差0.4%。
天气剧烈变化时,使用闭环传感器有优势。
闭环传感器开环传感器2、MPPT电压范围逆变器的工作电压范围和逆变器的电气拓扑结构以及逆变器输出电压有关,组串式逆变器和集散式逆变器是双级电气拓扑结构,MPPT工作电压范围在250-850V之间,集中式逆变器是单级结构,输出电压有270V,315V,400V等规格,输入MPPT电压范围有450-850V,500-850V,570-850V 等多种,还有一种单级结构的组串式逆变器,只有一级DC-AC 逆变器,输出电压是400V,MPPT输入电压范畴是570-850V。
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浅谈逆变器MPPT的作用
如上图:电池板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。
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。
假如最大功率点是550V,550V时功率是200W。
此时运行在520V时的功率约为190W(具体请参考曲线)。
580V时约为185W(具体请参考曲线)。
都没有550V时的功率大,就损失了发电量,不会对系统产生其他影响。
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的作用所在。