一种应用于光伏发电MPPT的变步长电导增量法

太阳能光伏发电的最大功率点跟踪(MPPT)控制是小型太阳能发电系统中的核心控制之一。此处提出一种应用于光伏发电的新型MPPT算法,用P-U曲线上不同点的斜率的绝对值确定MPPT的步长,使光伏电池的MPPT快速且稳定无振荡。Matlab仿真及样机实验结果表明:对比定步长电导增量法,能在快速跟踪到光伏电池最大功率点(MPP)的同时,有效降低光伏系统在MPP处的振荡,减小了能量损耗。     

变结构模糊控制在光伏发电MPPT中的应用

讨论了光伏发电系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)常用控制方法的优缺点,对光伏电池功率电压曲线进行了分析。根据分析结果将变结构模糊控制应用到光伏发电系统MPPT的控制,能快速响应外界环境的变化,使光伏发电系统始终工作在最大功率点(Maximum Power Point,简称MPP)。在两种天气条件下的实验结果证明,该方法能使系统在MPP稳定工作,并能快速跟踪外部环境的变化,具有良好的动、稳态性能。     

基于模糊PI的光伏发电双MPPT研究

针对光伏阵列非线性工作特性及传统MPPT控制中响应外界环境变化缓慢、最大功率点附近功率振荡现象明显等缺点,对其最大功率点跟踪算法进行分析,提出了一种模糊PI控制下扰动观察法(PO)和恒电压控制法(CVT)相结合的双MPPT(dual maximum power point tracking MPPT)控制方法应用于光伏发电系统。通过建立模糊PI控制下的光伏发电双MPPT系统模型,构建系统控制量及变化量变化规则,设计仿真参数。仿真实验结果表明本方法在外部环境变化时能快速准确地跟踪光伏阵列最大功率点,具有良好的动态和稳态性能。     

基于改进扰动观察法的光伏阵列MPPT研究

针对常规扰动观察(P&O)法由于环境快速变化带来的失效性问题,提出一种基于改进P&O法的最大功率点跟踪(MPPT)算法。采用一种压阻可变的方法模拟光伏阵列的输出特性。改进P&O法通过控制Boost变换器的占空比改变变换器的输入电压,从而实现MPPT。以DSP芯片TMS320LF2407A为控制电路主处理器,以Boost变换器为主拓扑电路,搭建了模拟光伏阵列MPPT实验系统。实验结果表明,该改进算法能有效地跟踪光伏阵列最大功率点(MPP)。     

基于电导—扰动观察双模式的MPPT研究

随着光照强度和环境温度的变化,光伏电池的最大功率点(MPP)也随之改变。为了实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT),提出一种新的双模式控制最大功率点跟踪控制方法。在外界环境变化较小时,采用小步长扰动观察法(PO),有效地减小稳态时功率振荡。当外界环境变化很大时采用电导增量法(INC),达到快速跟踪和避免跟踪失效。为了能在低占空比下获得高电压传输比,Z源升压变换器应用于光伏系统最大功率点跟踪电路。最后,通过仿真实验对比了PO方法和双模式控制方法,结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制MPPT技术

针对现有最大功率点跟踪(MPPT)控制方法的不足,结合光伏系统非线性和滑模控制动态响应速度快、鲁棒性好的特点,提出一种基于Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制MPPT技术。光伏阵列DC/DC升压电路采用最新高增益Boost-Cuk拓扑结构,控制器采用优化滑模控制技术。为削弱功率抖振,系统稳定在最大功率点(MPP)时采用固定占空比控制,MPPT模式下采用优化滑模控制。在建立光伏发电系统平均状态数学模型的基础上对BoostCuk DC/DC变换电路以及优化滑模MPPT控制器进行了数字仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,在光照强度变化情况下,采用Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制器稳态抖振很小,能快速稳定地跟踪到MPP,控制算法实用有效。     

基于对偶相切和Lagrange插值的高压光伏MPPT算法

为了提高高压光伏发电系统中最大功率点跟踪(MPPT)的速度、精度以及跟踪到最大功率点(MPP)后运行的平稳度,提出一种对偶相切与Lagrange插值相结合的改进MPPT算法。该算法利用对偶切线法的快速性和Lagrange插值法的近似拟合作用,迅速将参考电压定位到最大功率点附近,最后以极小的步长运行到MPP。仿真结果表明：所提出的改进MPPT算法与传统扰动观测法相比,能够更快速、精准地追踪到最大功率点,并以更小的波动持续地输出最大功率,有效地减少了光伏发电系统的功率损失,提高了太阳能的利用率。     

三相单级式光伏并网型逆变器的研制

介绍了研制的三相单级式光伏并网型逆变器,启动时采用电压环控制,启动后切换到电流环并启动最大功率点追踪(MPPT)控制.根据MPPT算法特点,采用恒定电压法、导纳增量法及快速调整相结合的方法,能快速、准确地跟踪光伏电池的最大功率点(MPP).逆变器输出有功功率到电网,并能方便灵活地控制输出一定的无功功率给本地负载,起到无...     

基于变步长极值搜索法的三电平光伏MPPT控制

为提高光电转换效率,最大功率点跟踪(MPPT)被广泛应用于光伏系统。在常用的MPPT控制算法中,极值搜索(ESC)法因其不依赖对象的数学模型而受到关注。研究了一种以Boost三电平变换器为核心,基于变步长ESC法的光伏MPPT控制算法。该算法不但具有传统ESC的优点,还能自动调节步长,快速跟踪最大功率点(MPP),降低开关频率和功耗。通过仿真与样机实验结果证明新算法在外部环境突变的情况下,能快速准确地跟踪光伏阵列的MPP,具有良好的动态和稳态性能。     

基于玻尔兹曼函数的光伏发电MPPT系统

针对太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪(MPPT)问题,提出了一种新的基于ARM控制的方案。系统采用基于玻尔兹曼函数的自适应控制算法搜索最大功率点(MPP),在外界环境相对稳定的情况下系统具有良好的稳定性,能稳定工作在MPP;当外部环境突变时系统能快速、准确地跟踪MPP。在硬件电路的基础上进行了实验,结果证明该系统可稳定快速地追踪MPP,具有较高的跟踪精度,并对光照突变等恶劣情况有较强的适应能力。     

光伏并网最大功率跟踪的改进型扰动控制

扰动观察法是MPPT中常用的一种方法,由于日照的剧烈变化,常规的扰动观察法可能在调节过程中失效,导致系统运行失常.这里研究一种基于恒压控制(CVT)的变步长扰动观察法的控制策略,避免了光照强度变化对系统运行的影响,提高了系统的稳定性及MPPT的跟踪速度,并且减少了最大功率点(MPP)附近的能量损耗.最后将变步长扰动观察...     

一种光伏系统最大功率点跟踪新方法及其仿真验证

为了获得光伏发电系统连续稳定地输出最大功率,对其最大功率点跟踪(MPPT)提出一种新的方法。该方法采用恒定电压(CVT)启动和变步长扰动观测法(P&O)的光伏MPPT策略,同时对变步长加以最大和最小值的限制。DIgSILENT仿真结果显示,该方法提高了跟踪的速度和精度,且在最大功率点附近减小了振荡,从而降低了输出功率的损失。     

基于数值方法的光伏发电系统MPPT控制算法研究

针对传统的太阳能最大功率点跟踪(MPPT)算法跟踪速度及精准度不理想的缺点,提出了一种新型的基于数值方法的光伏发电系统最大功率点跟踪控制算法。该方法利用二次插值的思想,仅通过一步就可以跟踪到最大功率点。在该MPPT的启动中还采用了恒定电压法来提高跟踪速度。利用MATLAB搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度和准确度。     

强跟踪UKF算法在光伏系统MPPT中的应用

强跟踪UKF算法是采用Unscented策略逼近非线性分布且强跟踪系统突变的状态估计算法,该算法兼具强跟踪算法鲁棒性强、Unscented变换精度高、实现简单的优点。针对光伏系统在部分遮蔽情况下最大功率点误判问题,结合恒压法与强跟踪UKF算法,提出了一种新的光伏系统MPPT策略。采用恒压法快速定位最大功率点的电压范围;在该电压范围用尽量小步长的控制电压,以相应瞬时功率作为被估量,采用STUKF算法精确估算最大功率点,确定相应控制电压;保证光伏系统MPPT跟踪速度基础上,提高跟踪精度,通过状态跟踪判断状态突变,避免了误判问题。仿真和实验验证了所提策略的正确性、有效性。     

基于改进滑模控制的光伏最大功率点跟踪技术

为了充分利用太阳能,改善光伏发电中普遍存在的跟踪速度慢、输出功率不稳定、转化效率低等缺点,基于光伏阵列工作特性和滑模变结构控制的特点,提出一种最大功率点跟踪控制策略。采用Boost电路作为实现电路,通过分析光伏阵列输出特性,设计相应滑模控制器,并对其中非线性分量进行改进;采用微滑模层代替传统的滑模面,减小系统振荡。利用Simulink仿真软件对该控制策略改进前后进行仿真分析,并与传统控制方法中的扰动观察法进行对比。仿真结果表明,该控制策略在跟踪速度、超调量以及跟踪的动态稳定性控制方面表现良好。     

太阳能电池MPPT方法的初值问题及其实验研究

阐述了采用最大功率跟踪控制(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)的原因,比较了几种MPPT实现方法的优缺点。基于增量电导法(Incremental Conductance,简称INC)研究了MPPT参考电压初值的设置方法,提出在MPPT参数初始化程序中,将参考电压初值设定为当前光强和温度对应的开路电压的76%,可使系统开机后能快速跟踪到太阳能电池最大功率点。最后通过原理样机验证了所提MPPT初值设置方法正确性和有效性。     

某智能变电站220kV CVT分频谐振分析

电容式电压互感器(CVT)在电力系统得到广泛应用,但当电力系统发生冲击或故障时,由于CVT中含有电容及电感类的储能元件,可能会发生铁磁谐振现象。某智能变电站220 kV新设备在送电过程中CVT二次电压出现长时间波动,经分析认为CVT出现了能长时间自保持的分频谐振。通过对其产生原因的分析,提出了改进措施,并经现场证明有效,这为防范此类CVT的分频铁磁谐振提供了新的方法。     

混合液气压缩储能机电系统控制策略

微小规模压缩空气储能是一种环保且很有发展前景的储能方式。本文分析了混合液气压缩储能系统中机电转换环节的工作特性,进而对储能系统的电机控制策略进行研究,提出了利用最大效率点和最大功率点跟踪混合控制策略。针对混合液气压缩储能系统中能量形式转换多的特点,利用宏观能流表示法对混合压缩空气储能系统进行建模,重点对机电转换环节进行仿真。分别利用最大效率点跟踪、最大功率点跟踪以及两种方法的混合控制作为系统控制策略,对比分析仿真结果,证明控制策略的控制效果。     

基于防突变负载的光伏并网发电最大功率点跟踪方法与实验研究

太阳能光伏并网发电易受到电网不稳定因素影响,造成对最大功率点跟踪的误判。针对太阳能光伏并网发电过程中,电网负载变化影响光伏发电对最大功率点的跟踪问题,提出了一种能够在电网负载突变情况下的,防止最大功率点跟踪误判的方法。该方法在Boost前级电路利用扰动观察法对最大功率点判断跟踪时,通过对电网电压和频率的检测,得到电网负载变化功率,补偿到最大功率点跟踪过程,避免由电网负载变化而引起的跟踪误判现象。通过实验结果表明:改进的防误判扰动观察法能够在电网负载变化下,对跟踪方向进行有效的判断,避免跟踪误判现象的发生,与一般扰动观察法相比,该方法能够有效的提高光伏并网发电效率。     

基于虚拟磁链的PWM整流器模型预测直接功率控制

为了省去基于虚拟磁链定向的传统直接功率控制(DPC)中的滞环比较器和开关表以及基于电压定向的传统模型预测直接功率控制(MPDPC)中的交流电压传感器,提高系统的动态响应,实现功率的准确跟踪,在二者的基础上结合空间矢量脉宽调制(SVPWM),再引入延时补偿和重复控制,在两相静止坐标系下,以电网电压作为基本控制矢量,利用功率给定值与实测值的误差平方和最小建立目标函数,提出一种基于虚拟磁链的电压型PWM整流器的改进MPDPC方法。将传统DPC、传统MPDPC与改进MPDPC进行了仿真和实验对比研究。仿真和实验结果表明,所提改进MPDPC方法提高了功率跟踪精度,减小了功率纹波,降低了电流谐波畸变率。