光伏发电系统最大功率点跟踪控制及拓扑结构研究的新进展

本文针对光伏器件的特点提出两种新的最大功率点跟踪控制方法：短路电流结合扰动观察法及用非对称模糊控制的扰动观察法。前一种方法在短路电流控制方法的基础上引入了优化扰动步长的扰动观察法，它可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象。第二种方法把非对称模糊控制引入传统的扰动观察法，它在光伏器件最大功率点两侧的特性采取不同的扰动步长，可有效消除传统方法在最大功率点处的功率振荡。仿真和实验研究证明：上述两种方法可以快速跟踪外部环境变化，并消除系统在最大功率点的振荡现象。同时本文提出一种新型的用于小功率光伏发电的高频逆变电路，它由buck－boost变换器和电流源高频链逆变器构成。由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪，得到与电网同步的电压。该电路结构简单、效率高，光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过实验验证。     

固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用

对光伏发电系统提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPPT)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;在此基础上引入小步长的扰动观察法,对最大功率点处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.对固定电压法、扰动观察法以及所提的两者的结合方法分别进行仿真,结果表明,所提方法能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,减少了在最大功率点振荡的能量损失,提高了光伏发电系统的能量转换效率.     

基于扰动观察法的光伏电池最大功率跟踪控制

本研究提出了基于扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,检测太阳能发电输出功率的变化,根据检测结果,调整光伏电池的相关参数,以达到最大功率点跟踪的目的。通过Matlab/Simulink仿真,结果表明提出的改进算法能有效提高光伏发电系统的发电效率。     

电流扰动双轨迹最大功率跟踪技术研究

提出了一种基于电流扰动的双轨迹最大功率跟踪控制方法。该方法采用 P‐V 、I‐V 相结合进行光伏最大功率点跟踪,跟踪分为3个区域,电流源和电压源区采用短路电流法将光伏阵列工作点电流调整到最大功率点附近,电流扰动工作区采用电流扰动观察法进一步精确跟踪光伏最大功率点。采用短路电流法确定不同光照强度下的上、下边界阈值函数,建立带有线性化光伏电池等效电路模型,对其进行了幅频、相频特性分析,得到了稳定的闭环参数。将该方法用于某115 V／400 Hz独立光伏发电系统,并进行了一系列的仿真和实验研究,结果表明,系统运行稳定、状态良好,验证了方法的可行性和正确性。     

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪

常规的扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,在光伏阵列的最大功率点跟踪系统中得到广泛的应用。然而常规扰动观察法由于采用固定的扰动步长,难于同时获得较高的响应速度和稳态跟踪精度。本文提出了一种固定电压启动的变步长扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比实验,实验结果证明了该方法的有效性。     

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...     

一种改进型扰动观察法在最大功率点跟踪中的应用

光伏发电系统中,为了提高发电效率,必须采用最大功率点跟踪方法,其中扰动观察法因其算法简单、容易实现,对参数检测精度要求不高等优点,而被广泛应用。但是传统扰动观察法在最大功率点处存在功率波动,针对这一问题,提出一种改进型变步长扰动观察法。该方法在步长的选择方式和步长形式中引入功率P,在外界环境变化较大时,变步长区域变化小,在不同外界条件下都可以保持较好的最大功率点动态跟踪特性和稳态精度,改善了传统的变步长扰动观察法在外界环境变化较大时,动态特性和稳态精度不能兼顾的问题。通过仿真和实验对比了改进前后两种方法的动、静态特性,验证了该方法的正确性和有效性。     

短路电流法与变步长扰动观察法结合的MPPT算法研究

针对小型家用光伏系统的特点,设计了一种有效的改进型最大功率点跟踪(MPPT)控制方法。当外界环境突变时,采用改进的短路电流法进行初步跟踪,调整光伏阵列的工作点到最大功率点附近。在此基础上再使用双阶段变步长扰动观察法,使得工作点进一步调节到最大功率点,并有效减少了光伏阵列输出功率在最大功率点的振荡。对该结合方法及相关的常用MPPT算法分别仿真,结果表明,该方法可以在外界环境剧烈变化下快速、有效、准确地跟踪最大功率点,同时有效减少在光伏阵列最大功率点附近振荡所带来的能量损失,提高了光伏发电系统的效率。     

光伏发电的最大功率点跟踪控制

最大功率点的跟踪(MPPT)是提高光伏发电系统效率的有效手段之一,本文在分析光伏电池输出特性的基础上,讨论了几种常见的最大功率点跟踪算法,最后提出了改进的变步长扰动观测法,并进行了仿真验证。     

基于改进扰动观测法的光伏阵列最大功率点跟踪策略

提出了一种通过追踪直流侧母线电压控制参考信号的实时调整环节的扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比。仿真结果证明,该方法能快速、精确地跟踪最大功率点,稳态精度较高,提高了光伏电池的利用率。     

基于改进型扰动观察法的光伏电池最大功率点追踪算法研究

为了研究光伏电池最大功率点追踪算法,本文对光伏电池的输出特性进行了分析。以光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dU与I存在线性关系为基础,本文提出了一种改进型扰动观察法的最大功率点追踪算法。该算法提出了一个新的判断光伏电池最大功率点的条件,结合扰动观察法和固定电压法寻找最大功率点。与传统的扰动观察法相比,该算法提高了系统的稳定性。对该算法进行了理论推导,并采用Matlab进行了仿真验证,结果表明,该算法能减少在最大功率点附近的振荡。     

光伏系统最大功率点追踪的一种改进方法

介绍了一种光伏电池的实用仿真模型,分析了最大功率点追踪算法的优缺点,在原有的干扰观测法基础上,提出了一种改进的变步长的算法,既能满足追踪速度的要求,又能满足精度的要求,并且通过仿真模型验证了该算法的有效性。     

基于扰动观察法的最大功率跟踪的实现

对光伏并网逆变系统最大功率算法中的扰动观察法的实现问题进行研究。在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出扰动观察法的实现算法。通过比较前后两次功率的大小来决定光伏电池电压扰动的方向,使光伏电池最终达到最大功率点。最大功率跟踪过程中直流侧存在功率脉动,干扰最大功率判断。合理设置滤波算法和采样周期,可滤除直流侧功率脉动。通过设置直流电压控制环节,使系统在最大功率跟踪过程中直流电压保持平稳。实验结果表明,该算法可有效跟踪光伏电池最大功率点,适用于光伏并网逆变系统。     

基于扰动法的自学习MPPT控制研究

太阳能板输出功率具有非线性特性,易受温度、光照强度、负载等多种因素影响.为了提高太阳能板的利用效率,需要对其进行最大功率点跟踪(MPPT).这里以“扰动法”为基础,提出了自学习MPPT控制方法,并构建MPPT控制器和普通控制器对蓄电池充电的实验系统进行充电实验,其结果表明基于扰动法的自学习MPPT控制方法能够实现太阳能...     

基于LabVIEW太阳能电池最大功率点跟踪研究

为了获得太阳能电池最大功率点时的电压、电流、功率数据,根据太阳能电池模型及其输出功率曲线的单峰性,提出了利用LabVIEW和电子负载实现太阳能电池最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)方法.该方法以LabVIEW和电子负载为核心,实现采集并记录电子负载的电压、电流、功率数据的功能,并根据这些数据实时对电子负载进行控制,完成人阳能电池的MPPT.该方案稳定可靠、开发周期短.     

一种新的光伏系统最大功率跟踪控制方法

在大型光伏场中,从微观的角度看,可认为相邻的两光伏组件受到的光照强度相等,因而其最大功率点也大致相同。根据此特点,提出了一种新的最大功率跟踪控制方法,通过将相邻的两光伏组件的Boost电路串联,使其输出电流相等,实时地比较两Boost电路的输出电压,将输出电压的差值通过PI调节后转化为相应的占空比,动态地调节光伏组件的输出功率,实现最大功率点跟踪。该方法与传统的扰动观察法相比,只需要检测电压,不需要检测电流,控制简单;不需要微处理器和存储器,只需要简单的硬件电路即可实现最大功率的跟踪。     

基于改进蜻蜓算法的光伏全局最大功率追踪

光伏阵列的P-U特性曲线在局部遮蔽条件下呈现多峰现象,针对传统最大功率点跟踪方法易陷入局部极值、群智能算法跟随速度慢的问题,提出一种基于蜻蜓算法和扰动观察法的改进最大功率点跟踪算法.该算法通过优化算法角色,引入Lévy飞行模式加快算法的收敛速度并提高全局搜索能力;结合扰动观察法,提出种群密度的概念,制定最优局部搜索策略...     

基于模糊控制的MPPT在光伏并网发电系统中的应用

为了提高光伏并网发电系统的输出效率,减小系统正常工作时的电压波动,提出了一种基于模糊控制的最大功率点跟踪方法.在分析了光伏电池的特性和几种光伏并网发电系统的最大功率点跟踪算法后,针对扰动观测法的不足,将模糊控制应用到最大功率点跟踪控制算法中,提出基于扰动观测法的模糊控制策略.在Matlab/Simulink中进行了系统...