1. Введение Производство фотоэлектрической энергии — это технология, которая использует солнечную энергию для преобразования энергии света в электричество. В системе фотоэлектрической генерации энергии, чтобы получить максимальную мощность выработки электроэнергии, необходимо отслеживать изменение интенсивности солнечного излучения в режиме реального времени и регулировать рабочее состояние фотоэлектрического модуля, чтобы поддерживать его вблизи точки максимальной мощности. В этой статье представлены принцип и применение алгоритма отслеживания точки максимальной мощности для производства фотоэлектрической энергии.
2. Принцип алгоритма отслеживания точки максимальной мощности.
В фотоэлектрической системе производства электроэнергии выходная мощность фотоэлектрического модуля связана с его рабочей точкой. Рабочая точка определяется напряжением и током компонента. Следовательно, регулируя рабочее состояние компонента так, чтобы он работал вблизи точки максимальной мощности, можно достичь максимальной эффективности выработки электроэнергии.
Алгоритм отслеживания точки максимальной мощности реализуется путем мониторинга интенсивности солнечного излучения в режиме реального времени и корректировки рабочего состояния модуля в соответствии с результатом мониторинга. Обычно используются следующие алгоритмы отслеживания точки максимальной мощности:
2.1 Алгоритм возмущения и наблюдения (P&O)
Алгоритм P&O представляет собой простой и широко используемый алгоритм отслеживания точки максимальной мощности. Принцип заключается в определении точки максимальной мощности путем постоянного нарушения рабочего состояния компонента и последующего наблюдения за изменением мощности.
Конкретные шаги заключаются в следующем:
1. Инициализируйте рабочее состояние, включая напряжение и ток.
2. Измерьте текущую мощность.
3. Увеличьте или уменьшите значение напряжения или тока и измерьте новую мощность.
4. Сравните старую и новую мощность. Если новая мощность больше старой, продолжайте увеличивать или уменьшать значение напряжения или тока; Если новая мощность меньше старой, измените направление и уменьшите размер шага.
5. Повторяйте шаги 3 и 4, пока не будет достигнута точка максимальной мощности.
Алгоритм P&O прост и удобен в реализации, но поскольку он основан на методе локального поиска, его легко нарушить шум и тень.
2.2 Алгоритм дополнительной проводимости (INC) Алгоритм
INC представляет собой алгоритм отслеживания точки максимальной мощности, основанный на дифференциальном методе. Принцип заключается в достижении максимального отслеживания точки мощности путем регулировки рабочего состояния в соответствии с характеристиками проводимости компонента.
Конкретные шаги заключаются в следующем:
1. Инициализируйте рабочее состояние, включая напряжение и ток.
2. Измерьте текущую выходную мощность и проводимость.
3. Отрегулируйте рабочее состояние в соответствии с сравнением текущего и предыдущего допусков:
- Если адмиттанс увеличивается, значение напряжения или тока увеличивается;
- Если адмиттанс уменьшен, значение напряжения или тока уменьшается;
- Если допуск не изменился, сохраните текущее рабочее состояние.
4. Повторяйте шаги 2 и 3, пока не будет достигнута точка максимальной мощности.
По сравнению с алгоритмом P&O алгоритм INC имеет более высокую скорость отклика и лучшую стабильность, но также имеет определенную вычислительную сложность.
3. Применение алгоритма отслеживания точки максимальной мощности
Алгоритм отслеживания точки максимальной мощности широко используется в фотоэлектрических системах производства электроэнергии для повышения эффективности выработки электроэнергии и снижения потерь энергии. Ниже приведены некоторые примеры алгоритма отслеживания точки максимальной мощности в практических приложениях:
3.1 Фотоэлектрическая электростанция
Фотоэлектрические электростанции являются наиболее распространенной фотоэлектрической системой производства электроэнергии. На фотоэлектрических электростанциях, используя алгоритм отслеживания точки максимальной мощности, рабочее состояние компонента можно регулировать в реальном времени, чтобы он всегда работал вблизи точки максимальной мощности. Это не только повышает эффективность выработки электроэнергии, но и продлевает срок службы компонентов.
3.2 Фотоэлектрические уличные фонари
Фотоэлектрические уличные фонари — это вид оборудования, использующего солнечную энергию для освещения. Используя алгоритм отслеживания точки максимальной мощности, можно гарантировать, что фотоэлектрические уличные фонари всегда будут работать на максимальной мощности в случае изменения интенсивности солнечного излучения, обеспечивая тем самым более длительное время освещения.
3.3 Зарядное устройство для фотоэлектрических батарей
Зарядное устройство для фотоэлектрических батарей — это устройство, которое использует солнечную энергию для зарядки батарей. Используя алгоритм отслеживания точки максимальной мощности, рабочее состояние зарядного устройства можно регулировать в режиме реального времени, чтобы оно всегда работало на максимальной мощности, тем самым повышая эффективность зарядки.
4. Вывод
Алгоритм отслеживания точки максимальной мощности фотоэлектрической генерации является важной технологией, которая играет ключевую роль в системе фотоэлектрической генерации. В этом документе представлены два распространенных алгоритма отслеживания точки максимальной мощности: алгоритм P&O и алгоритм INC, а также описаны их применения в различных сценариях применения.
С развитием технологий и растущим спросом на возобновляемые источники энергии алгоритм отслеживания точки максимальной мощности будет дополнительно совершенствоваться и оптимизироваться. Постоянно улучшая точность и стабильность алгоритма, можно еще больше повысить эффективность и надежность фотоэлектрической системы производства электроэнергии.
