基于变步长扰动观察法的MPPT仿真分析

为了更好地跟踪光伏发电系统的最大功率点,在MATLAB/Simulink环境下,搭建了光伏电池阵列仿真模型,根据其输出的U-I、P-I和P-U特性曲线分析了光伏电池阵列的非线性特性。基于光伏电池的动态特性,采用一种变步长的扰动观察法来实现光伏电池阵列的最大功率点跟踪。仿真结果表明,该方法能够快速稳定准确地进行最大功率点跟踪。     

一种改进的光伏阵列最大功率点跟踪方法

针对光伏阵列最大功率点跟踪常用的控制方法即恒压法、扰动观察法、增加电导法存在的问题,提出了一种将恒压法和扰动观察法相结合的快速最大功率点跟踪控制方法。该方法采用恒压法获取光伏阵列最大功率点处的近似电压,然后根据光伏阵列的输出电压与该近似电压的差值确定扰动步长:如果差值较大,则表明光伏阵列工作点离最大功率点比较远,应采用较大的步长;如果差值较小,应采用较小的步长,从而减小功率振荡。仿真和实验结果表明,该方法不仅可快速跟踪光伏阵列的最大功率点,而且可有效减小功率振荡。     

一种改进型变步长MPPT算法

针对固定步长比较法的跟踪速度和精度不够理想的特点,提出一种新的变步长扰动观测法来跟踪光伏电池的最大功率点。依据光伏电池的P-U曲线特性,在最大功率点两侧采用不同的变步长控制策略。在左侧,采用较大的步长选择策略。在右侧,采用较小的步长选择策略。同时给出步长的选择方法。在MATLAB/Simulink环境下,搭建光伏电池最大功率点模型并进行仿真。仿真结果表明,该算法可以显著提高最大功率的跟踪速度与精度,有效抑制在最大功率点处的振荡现象。     

基于灰色预测扰动观察法的MPPT方法研究

为了提高光伏发电系统的输出效率,针对光伏发电现有扰动观察法的不足,提出了基于灰色预测扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法根据负载功率的变化调节DC/DC电路的占空比来实现最大功率点跟踪,即通过建立GM(1,1)模型,对占空比步长数据序列的提取,预测系统未来发展趋势,确定相应的控制决策。在Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明该算法能快速准确地跟踪太阳能电池最大功率点,可以有效地提高光伏电池的输出效率。     

改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪算法

为了更好地跟踪光伏阵列的最大功率点,分析单个光伏电池的物理特性,建立光伏阵列的Matlab仿真模型,分析光伏阵列随光照温度不同而变化的P-U、U-I特性.针对系统在工作工况发生变化时跟踪情况的不同,对传统的扰动观察法做了变步长的寻优算法,并结合调整策略搭建光伏系统最大功率点跟踪的仿真实验模型.结果表明该算法可以快速准确地跟踪最大功率点,稳态效果好,能够更好地提高光伏发电最大功率点跟踪系统的跟踪性能.     

基于模糊控制的最大功率点跟踪算法的研究

本文根据太阳能电池的特性方程进行优化得到其工程模型并建立MATLAB/SIMULINK仿真模型,同时对仿真结果进行简单分析,主要是分析太阳能电池在标准参数下的伏安特性和伏瓦特性,以及在不同温度和光照强度条件下的特性。介绍最大功率点跟踪(MPPT)的原理并采用扰动观察法进行了定步长的仿真并对其结果进行了分析,在其基础上进行改进,提出一种基于模糊控制的变步长扰动观察算法,应用MATLAB中的Fuzzy工具箱进行模糊控制器的设计。得出的仿真结果表明,本算法能够稳定在最大功率点,避免了定步长扰动观察法在最大功率点的震荡,在环境参数突变的情况下,能够快速寻找到新的最大功率点,具有良好的跟踪效果。     

光伏发电系统中最大功率跟踪控制算法的研究和控制器的设计

本文对几种常用的最大功率跟踪控制算法进行比较,分析其优缺点,在扰动观察算法的基础上,提出了"变步长"扰动观察法改进算法,避免最大功率点的"误判"。并设计制作了最大功率点跟踪控制器的硬件电路,实现跟踪控制太阳能电池的最大功率点。通过最大功率跟踪控制实验,结果说明该系统可以有效地提高响应速度和跟踪精度,提高太阳能光伏发电系统的工作效率。     

基于固定电压法结合P＆O法MPPT控制策略研究

对光伏发电控制系统提出了一种新型的最大功率点跟踪（MPPT）控制方法。即在外界环境或负载突变时,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,以保证跟踪的快速性;并且引入新型的扰动观察法,对最大功率点的稳态特性进行优化,可有效减小光伏阵列的输出功率在最大功率点的振荡现象。通过仿真验证了上述方法的有效性。     

基于ARM单片机的太阳能发电功率控制系统设计

该文介绍了一种基于Philips ARMLPC2131单片机,并用于太阳能发电的步进电机驱动跟踪器控制系统。它用于自动跟踪太阳光直射方向来提高光伏电池的效率,并采用了一种改进的可变步长扰动观察算法来寻找太阳电池阵列的最大功率点,使该系统在任何温度和日照条件下都能获得太阳电池的最大功率。实践证明,该系统精确地跟踪了各种情况下的太阳光变化,并将光伏电池的实际转换率提高到30％以上。     

基于SG/Simulink的一种改进MPPT控制器的研究

针对传统扰动观测法响应速度慢和输出功率稳定性不够理想的特点,分析了光伏电池在光照强度变化时的输出特性,提出一种改进的变步长扰动观测法,即采用新的自适应步长公式Step=N×(d V·d P)作为系统的扰动量,使光伏电池以较大步长快速接近最大功率点,然后以较小步长稳定于最大功率点。最后在SG/Simulink混合建模仿真平台下进行了仿真,所得结果表明该算法可显著提高系统响应速度与输出功率稳定性。     

应用于光储系统中的改进型扰动观察MPPT算法

本文提出了一种改进的步长可变、稳态时无振荡的扰动观察MPPT算法,该改进算法在保持基本的扰动观察法简单以及便于实现特点的同时,还能停止稳态振荡并具备良好的追踪速度.该算法首先通过变步长实现快速跟踪最大功率点,当确定到达稳态之后,停止人工扰动,实现无振荡稳定输出功率,从而减少因振荡造成的功率损耗,提高了整个系统的效率.当...     

基于改进占空比扰动法的光伏系统的研究

最大功率跟踪技术是光伏发电系统的关键技术之一.通过对经典最大功率跟踪方法的分析,以及传统占空比扰动法的比较,采用一种改进的占空比扰动法,该方法能在线调整步长,解决传统方法出现的“误判”问题,并通过仿真实验验证该方法的有效性.     

采用自适应扰动观察法的光伏并网系统最大功率点跟踪

提出了一种自适应扰动观察（P＆O）算法,用于在不同天气条件下太阳能光伏（PV）并网系统的最大功率点跟踪（MPPT）控制策略。该策略对于从太阳能光伏电池板中,获取最大的功率输出是十分重要的。利用一种依赖于功率变化的可变的扰动步长,提出了改进的自适应扰动观察算法。最后将通过仿真所得到的数据与传统的扰动观察算法进行了比较,结果表明所提出MPPT算法的收敛值和速度得到了改善,稳定时间缩短25%,稳态值提高20%以上,在太阳能光伏并网系统的最大功率点跟踪时是有效而实用的。     

基于功率预测的变步长扰动观察法MPPT控制策略研究

针对传统扰动观察法存在步长选择困难和“误判”问题,提出了一种基于功率预测的变步长扰动观察法MPPT复合控制策略。该算法首先通过功率预测法判断扰动的方向,避免“误判”,然后再通过变步长扰动观察法对最大功率点进行精确定位;在Matlab/Simulink平台上搭建MPPT仿真模型,仿真结果表明：该算法在追踪最大功率点过程中,不但具有良好的动态性能,而且有效改善了传统扰动观察法存在的振荡和“误判”问题,对提高太阳能的利用率有一定积极意义。     

基于分组粒子群的光伏最大功率点跟踪方法

针对光伏发电系统在复杂遮阴条件下,光伏输出P-V特性曲线呈现高度非线性,采用基于分组粒子群算法（particle swarm optimization, PSO）和优化的扰动观察法(perturb and observe, P&O)相结合的MPPT（maximum power point tracking）算法进行光伏发电系统输出功率的提升。提出的最大功率点算法分为两个阶段,首先通过将混合蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm, SFLA)的分组思想引入到传统粒子群算法,并采用改进后算法实现近似全局最大功率点的快速搜索,以加快最大功率点跟踪的收敛速度和稳定性。然后,采用优化的扰动观察法实现最大功率点附近的动态精确跟踪,同时减少后续最大功率点跟踪过程中的计算量。通过在不同阶段发挥两种MPPT算法的各自优点来提高光伏最大功率点跟踪控制的效率。最后进行光伏系统遮阴条件变化的仿真实验,与传统粒子群算法相比,提出MPPT方法具有较快的跟踪速度和稳定的功率输出。     

MPPT算法与输入输出反馈线性化控制技术在光伏发电系统中的应用

针对目前光伏发电系统采用的固定电压法、增量电导法等最大功率点跟踪控制技术跟踪速度慢、精度不佳的问题,提出采用变步长电导增量法进行最大功率点跟踪控制;为了控制光伏系统中电网电流和直流母线电压,采用输入输出反馈线性化控制技术,使得系统的功率因数和直流母线电压可用相同的算法进行控制。在Matlab/Simulink环境下对基于变步长电导增量法算法与输入输出反馈线性化控制技术的光伏发电系统进行了建模仿真,结果表明,采用反馈线性化技术控制逆变器后,日照强度和温度变化不会对电网功率因数产生影响;变步长电导增量法提高了光伏发电系统的动态和稳态性能,且降低了电网电流的总谐波失真率。     

基于LabVIEW的风力机最大功率点跟踪仿真研究

基于风力机的发电效率因环境风速变化而改变,本文选用LabVIEW为仿真平台建立风力机最大功率点的追踪系统。首先根据风力机的风能捕获输出功率公式,在LabVIEW平台上搭建了风力机系统模块、风力机控制模块、风轮转速调节模块、风速变化判断模块等。为了弥补传统扰动法存在的追踪精度等问题,利用变步长的扰动观测法对输出功率进行最大功率点追踪,使风力机的输出功率保持在最大输出功率。实验结果表明该系统在不同的仿真风速环境下,能有效的追踪风力机最大输出功率点。