粒子群算法与电导增量法的双级最大功率点跟踪控制

通过对光伏发电最大功率点跟踪系统的研究,提出了PSO与电导增量法的双级最大功率跟踪(MPPT)控制算法。该算法能很好地解决传统电导增量法在采用较大跟踪步长时跟踪精度差,采用较小跟踪步长时跟踪速度慢,动态跟踪过程中功率震荡大的问题。所提出的算法包含最优占空比预测和最大功率点跟踪两个阶段。最优占空比预测阶段采用改进的PSO算法搜索最大功率点附近的工作电流和工作电压,然后根据搜索到的电压和电流计算最大功率点附近的最优占空比,该阶段能解决传统的电导增量法在采用较小步长时存在的跟踪速度慢、功率震荡大等问题;在最大功率点跟踪阶段接收上一阶段所搜索到的最优占空比,当电导增量法所产生的占空比接近最优占空比时,采用电导增量法进行控制,否则采用上一环节的最优占空比进行控制。仿真实验结果表明,PSO与电导增量法的双级MPPT控制算法跟踪速度快,跟踪精度高,功率震荡小,能很好地实现最大功率点跟踪。     

基于S-函数改进光伏阵列MPPT的新方法

利用Matlab/Simulink搭建了光伏阵列数学模型,分析了传统最大功率跟踪(MPPT)方法的缺陷,针对传统电导增量法跟踪速度慢、存在误判的问题,详细研究了温度和光照强度对于光伏阵列输出特性的影响,提出新的改进电导增量法,并对核心算法进行优化,使用S函数实现了最大功率跟踪。仿真结果证明,改进后的方法能够更加快速和准确跟踪最大功率。     

无电压传感器的光伏MPPT研究

最大功率点跟踪在光伏阵列工作时发挥着重要作用,针对目前采用的最大功率点跟踪算法均需要计算功率,提出了一种无电压传感器的改进型控制策略。该方法基于DC-DC变换器输入电流的控制,通过变步长调节实现占空比自寻优,使光伏阵列输出最大功率,算法实现过程不需要功率计算。最后通过仿真对该方法进行验证和测试,结果表明,该方法能准确实现最大功率跟踪,同时动态响应特性和稳定性也较好。     

基于改进多元宇宙优化算法的光伏系统最大功率点跟踪

在局部遮蔽条件下,光伏阵列的功率输出曲线呈现多峰特性,传统控制算法无法持续准确地跟踪最大功率输出点,该文提出一种基于改进多元宇宙优化(MVO)算法跟踪全局最大功率点的方法(IMVO)。引入螺旋更新和自适应压缩因子,增强了算法的全局搜索能力;改变旅行距离率的更新方式,加快了算法的收敛速度,3方面改进有效提高了算法的寻优能力。仿真结果表明:在均匀光照、局部遮蔽和变光照强度3种条件下,改进多元宇宙优化算法均能持续稳定地跟踪最大功率点,在收敛时间和收敛精度上均有较大提高,由此验证了该算法在最大功率点跟踪控制中的可行性。     

一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略

针对传统控制算法在局部遮蔽条件下无法持续准确地跟踪最大输出功率点,提出一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略.在羊群算法中引入扰动算子、反向种群和自适应放牧概率,以增强算法的局部开发能力,提高算法的寻优精度.均匀光照、局部遮蔽和变照度3种条件下的实验结果表明,改进羊群算法在不同环境条件下均能持续稳定地跟踪最大功率点,在收敛时间和收敛精度上均有较大优势,验证了该算法在最大功率点跟踪控制中的可行性.     

基于粒子群优化的光伏MPPT算法

针对光伏发电系统最大功率点跟踪恒定电压法跟踪精度较低的缺点,提出了基于温度系数在线修正的改进恒定电压法与粒子群优化结合的光伏MPPT算法,即在系统偏离最大功率点时,采用改进恒定电压法快速确定一个新的工作点,再采用粒子群优化进行最大功率控制,使得MPPT确保跟踪速度的同时又提高了跟踪精度。最后通过Matlab/Simulink对该算法进行了仿真,结果表明该控制系统可快速跟踪最大功率点。     

基于变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制

太阳能光伏发电的最大功率跟踪控制是小型太阳能发电系统中的核心控制之一.针对光伏电池功率曲线的特点,本文在分析最大功率跟踪原理的基础上,提出了基于变步长电导增量法,实现光伏电池最大功率跟踪的优化控制,最大程度的提高光伏电池效率.并通过与定步长算法的仿真对比实验,验证了该算法跟踪迅速,控制精度高和稳定无振荡的特点.     

太阳能半导体照明系统控制器的研究与设计

在增量电导法的基础上提出一种改进的最大功率点跟踪算法.该算法在最大功率点两侧取不同变化步长,可减小在最大功率点附近的振荡,降低振荡造成的能量损失.设计了基于此算法进行最大功率点跟踪的太阳能半导体照明系统控制器,并进行了系统工作状态分析.控制器通过ATmega16单片机实现系统在不同工作状态间的切换和对蓄电池充放电的精确控制,提高了太阳电池的利用率,结合了太阳电池和半导体照明的优点.     

基于细菌觅食算法的光伏阵列MPPT控制方法

针对光照不均匀条件下光伏阵列P-V输出特征呈现多波峰,传统算法无法摆脱局部最优值的缺点,提出了一种基于细菌觅食的优化算法,并首次应用于光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)。算法引入了趋向性操作,用以进行局部范围内的最优寻找。分析了光伏阵列在遮挡条件下输出功率的变化特性,然后使用细菌觅食算法进行了最大功率点跟踪控制方法实验。实验表明,该算法能够成功摆脱局部最优值的约束,快速寻找到全局最大功率点,控制精度高,为光伏阵列最大功率点跟踪提供了一种新的实现方法。     

局部阴影下光伏阵列的MPPT综合优化

针对光伏阵列在实际工作中被局部阴影遮挡,输出特性出现多个峰值点难以进行最大功率跟踪的问题,在分析研究局部阴影下光伏阵列输出特性的基础上,对传统电导增量法进行改进,提出一种模糊控制电导增量法。同时,将改进后的电导增量法同传统粒子群优化算法结合起来对光伏阵列进行联合控制,利用Matlab/Simulink平台搭建光伏阵列及其最大功率点跟踪的仿真模型,对该控制策略进行仿真分析,仿真结果表明所采用的方法能够实现MPPT的综合优化。     

Maximum Power Point Tracking in Variable Speed Wind Turbine Based on Permanent Magnet Synchronous Generator Using Maximum Torque Sliding Mode Control Strategy

The present study was carried out in order to track the maximum power point in a variable speed turbine by minimizing electromechanical torque changes using a sliding mode control strategy. In this strategy, first, the rotor speed is set at an optimal point for different wind speeds. As a result of which, the tip speed ratio reaches an optimal point, mechanical power coefficient is maximized, and wind turbine produces its maximum power and mechanical torque. Then, the maximum mechanical torque is tracked using electromechanical torque. In this technique, tracking error integral of maximum mechanical torque, the error, and the derivative of error are used as state variables. During changes in wind speed, sliding mode control is designed to absorb the maximum energy from the wind and minimize the response time of maximum power point tracking (MPPT). In this method, the actual control input signal is formed from a second order integral operation of the original sliding mode control input signal. The result of the second order integral in this model includes control signal integrity, full chattering attenuation, and prevention from large fluctuations in the power generator output. The simulation results, calculated by using MATLAB/m-file software, have shown the effectiveness of the proposed control strategy for wind energy systems based on the permanent magnet synchronous generator (PMSG).     

认知无线网络中功率和信道接入的联合优化

在认知无线网络中,针对系统中所有用户能否接入同一信道进行通信的问题,提出了适用于不同情形的联合优化方案.在系统不可行的情形下,提出了联合优化功率和接入控制的方案.由于接入控制是NP问题,于是利用所提LP-PSO算法来实现优化控制,并分析和证明了所提算法的收敛性.在系统可行的情形下,提出了联合优化功率和传输速率分配的方案,通过改进拉格朗日对偶(Lagrange duality)算法来实现优化控制.数值结果分析表明,相比其他接入控制算法,虽然所提算法的时间复杂度有所增加但能够快速收敛,在有效地提高接入量的同时还能降低功率消耗,并能使传输速率得到更公平的分配.     

S-CDMA-HFC系统初始接入改进功率控制算法

功率控制是S-CDMA-HFC系统上行信道的关键技术之一。对于初始接入CDMA终端,采用传统的功率控制方法是不合理的。该文提出了一种初始接入改进功率控制算法,给出了吞吐量和接入时延性能仿真结果,并与传统功率控制算法的性能进行了比较。     

光伏并网逆变器的仿真研究

为了提高光伏发电效率和电能质量,对光伏并网逆变器进行了相关研究,针对光伏最大功率点跟踪问题,对传统的电导增量法进行融合和改进．提出一种改进的电导增量控制算法。该控制算法能够快速精准地跟踪最大功率点;有效改善系统在最大功率点附近的震荡现象;提高了光伏电池的发电效率。在逆变控制方面,采用电压外环、电流内环的双PI环控制,电压外环实现中间直流母线电压的稳定控制。电流内环用于控制输出电流的稳定,两者通过中间直流母线耦合,匹配简单,系统控制具有较好的快速性和稳定性;减少了谐波含量,输出电流具有良好的正弦度,且与电网电压同频同相．因而提高了电能质量。最后用matlab对光伏并网逆变器进行建模仿真,实验结果表明该系统工作稳定．性能良好。达到了预定的设计效果。     

基于DSP28335的风光互补发电系统的优化设计

文中设计了以DSP28335为控制核心的风光互补智能发电控制系统。分析了前级DC/DC斩波电路的工作原理并运用了基于改进扰动法的最大功率跟踪策略来实现风光互补系统最大功率的跟踪,采用DSP28335芯片作为控制核心,通过对直流斩波电路的检测与控制来实现对系统最大功率的跟踪和总体控制,并通过系统仿真与实验验证了设计的合理性。     

Comparative analysis of maximum power point tracking controller for wind energy system

This paper proposes an adaptive maximum power point tracking (MPPT) control method to achieve the maximum power from the wind turbine (WT) power generation system. The MPPT control method has a vital role to find the maximum power point, and also compute the simulation results in both analysis such as offline using MATLAB/SIMULINK? and online using OPAL-RT simulator. The proposed adaptive perturb and observe (P&;O) algorithm provides better results using the OPAL-RT simulator compared to the P&;O method using MATLAB/SIMULINK?. The power generation through doubly fed induction generator (DFIG) WT system is becoming important day by day throughout the world. The simulation result by OPAL-RT simulator showed that the efficiency of WT-DFIG has been enhanced.     

光伏发电系统最大功率点激光定位系统

传统光伏发电系统最大功率点定位精度较差,导致光伏发电系统的功率增益较差,为此提出基于激光点跟踪定位的光伏发电系统最大功率点激光定位方法。构建光伏发电系统的电路阻抗参数分析模型,通过滤波电感和滤波电容联合参数估计的方法,进行光伏发电系统最大功率控制和潮流逆流点跟踪控制,根据控制器参数和功率变化量跟踪定位进行功率突变诱发的激光点,采用激光点扫描方法进行光伏发电系统的受控源参数分析,建立光伏发电系统的端电压分析等效模型,通过光伏并网逆变稳态控制对光伏发电系统最大功率点进行控制,通过激光点定位方法,实现光伏发电系统最大功率点激光定位系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行光伏发电系统最大功率点激光定位的精度可达99.96%,功率突变引发的电路过渡过程得到优化控制,提高了光伏发电系统的稳定性和输出增益。     

基于簇结构超宽带无线传感器网络的传输功率优化选择算法

在簇结构超宽带无线传感器网络中,为了在可接受的实现成本范围内解决节能与功率控制问题,提出了一种传输功率优化选择算法,同时满足了预设的数据传输速度和最大限度的节能要求.然后详细地分析了该算法实现的可行性、复杂度和实现成本.仿真结果表明,本算法得出的最优传输功率大大小于传感器节点可获取的最大功率,并可以根据网络背景噪声和最大传输速度的变化而动态调整;该算法可以较为显著地延长传感器节点寿命;另外,仿真结果还表明本算法的实现成本是合理的且可接受的.