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MPPT算法用于控制占空比或光伏系统的工作电压,以确保在任何时候都能获得最大功率。
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实现三个常用的MPPT算法来控制占空比或PV系统的工作电压。金宝app如果你想了解更多关于为什么使用MPPT算法,请观看视频为什么使用MPPT?
首先,我将讨论扰动和观测算法。这里是一个简单的流程图表示这个算法。扰动观测算法是目前工业中应用最广泛的算法。正如你所看到的,这个算法涉及到运行电压的扰动,或者占空比,这是基于发电功率的比较来确保最大功率点。
该算法可以用多种方法在Simulink中实现。金宝app对于这个例子,我使用了MATLAB函数块,这是一个来自Simulink库的标准块,可以让您使用MATLAB语言实现算法。金宝app当您模拟模型时,此MATLAB代码被转换为C代码,并与模型中的其他块一起编译。注意,在MATLAB中使用条件语句实现这个算法非常简单,正如您在这里看到的。
接下来我要展示的是增量电导算法的实现。再次,这里是一个流程图,显示了这个算法的简单表示。这种算法在本质上稍微复杂一些,而且更健壮。这里的中心思想是增量电导与瞬时电导相比较,占空比相应调整。
对于本例,我使用Simulink中的一个状态流图来实现逻辑。金宝app使用statflow,您可以表示状态机和逻辑图。如果仔细观察,可以发现状态流图中的逻辑与流程图中的逻辑几乎相同。很酷的一件事是,当我模拟模型时,您可以看到图形界面显示了逻辑转换是如何发生的动画。
对于最后一个,让我打开模型,它显示了一个完整的系统。如您所见,我们有一个PV阵列和一个DC/DC转换器,它由实现MPPT算法的DC/DC buck控制。该算法与前两种算法不同,被称为分数开路电压算法,它是基于最大功率点电压始终是开路电压的一个恒定分数的原理。因此,光伏阵列中电池的开路电压被测量并用作这里的输入。在这个例子中,正如你看到的,我用了82%的开路电压仅仅是输入。
在运行模拟之前,我想指出,我使用Signal Builder模块将辐照度输入选择为每平方米800瓦。你们会注意到这里的表格上写着,最大功率必须是2000瓦,而800瓦是平方米的辐照度。使用Signal Builder块,您可以为模型提供自定义输入。您也可以引入真实的辐照度数据,并将其用作模拟的输入。
现在,如果我点击播放按钮,你会注意到产生的功率最大,在2000瓦左右,如预期。我们已经看到了三种不同的最大功率点跟踪算法的实现,或MPPT算法,在这个视频中使用MATLAB和Simulink。金宝app
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