基于FPGA的改进型电导增量法的MPPT控制方法

最大功率点跟踪(MPPT)控制方法的研究成为光伏发电的一个重要方面。目前MPPT算法的控制方法多种多样,在此分析了传统电导增量法实现最大功率点跟踪的利与弊,并在此基础上提出了一种改进的电导增量法的算法,并加入了变步长的环节,最后使用FPGA实现了基于这种算法的一种纯数字化的太阳能MPPT控制的电路结构。实验结果表示,在同样的外界环境变化下,改进的方法在保证系统稳定性的前提下,使得光伏阵列能更快速,准确地跟踪最大功率点。     

一种基于电导增量法的MPPT实现策略

太阳能光伏阵列的输出功率随外界环境因素的变化而变化,为了能高效地利用太阳能电池,需对光伏阵列进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT).分析了太阳能电池的工作特性和光伏系统的拓扑结构及原理,将电导增量法应用到光伏发电系统MPPT的控制中,使系统能够快速响应外界环境的变化...     

电导增量法光伏发电MPPT研究综述

综述了在单峰值的情况下光伏发电系统中最大功率点跟踪使用的电导增量法以及各种变体算法,总结分析各自的优缺点,对光伏阵列最大功率点跟踪技术的跟踪速度、控制精度及将来研究和应用中需要解决的问题作了探讨。     

基于改进电导增量法的光伏MPPT控制

为了提高光伏发电效率及系统稳定性,需要对光伏阵列进行最大功率点跟踪（MPPT）控制。针对传统扰动观测法存在的系统振荡及误判问题,提出一种改进的电导增量法,通过计算系统当前时刻电导与电导变化率的差值,利用积分器进行调节,消除其差值,最终实现对系统最大功率点的稳定跟踪。为验证所提算法的有效性,将改进电导增量法与传统扰动观测法进行仿真对比,结果表明改进算法控制的光伏系统输出功率在满足跟踪速度的基础上,减小了系统母线电压变化的振荡幅度,使系统能够稳定准确地跟踪最大功率点,提高了光伏电池的利用率。     

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。     

基于电导增量法的模型预测控制光伏MPPT算法

由于外界环境的多变性与随机性,光伏系统的全局最大功率点总是飘忽不定的。为使光伏系统在外界复杂环境下能够获得最大功率输出,提出了一种基于电导增量法的模型预测控制光伏MPPT算法。该算法将电导增量法与模型预测算法相结合,完成对光伏发电系统在外界复杂多变环境下的快速跟踪。通过建立系统性能指标函数,评价与估算出未来控制变量的动作,预测出P-U曲线的方向。最后通过simulink仿真表明了文章所提方法在外界光照强度发生突变时与单独使用电导增量法相比较可以同时提高系统的跟踪速度和控制精度。     

基于电导增量的扰动观测法MPPT研究与仿真

为解决传统扰动观测法由于步长固定引起功率点的较大扰动的问题,将电导增量法与扰动观测法技术相结合应用到光伏发电最大功率点跟踪中.开展光伏电池输出模型的分析,建立了以电导增量为判断依据的变步长选择关系;同时为了解决在较大光照强度变化下可能导致最大功率点跟踪失效的问题,结合自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立变步长因子与光照强度的逻辑关系,提出一种基于电导增量的扰动观测法的改进算法.仿真结果表明,该算法能有效提高系统的动态响应速度和稳态精度.     

基于模型参考电导增量法的光伏电池MPPT控制

由于光伏电池输出电压的非线性特性,需要进行MPPT(Maximum Power Point Tracking)控制,即最大功率点跟踪控制.通过建立光伏电池的数学模型,对光伏电池的输出特性进行了分析.分析了太阳能光伏阵列在不同外界环境的输出特性和几种传统的最大功率跟踪方法的优缺点,并且仿真验证了电导增量法的优点和缺点.在此基础上提出了一种基于模型参考的电导增量法.当光照强度和温度发生快速变化时,系统通过获得仿真模型在当前光照和温度的最大功率点电压,利用电导增量法在此电压附近寻找实际的最大功率点电压.仿真结果表明,和传统的电导增量法相比,该方案能够在外界环境发生变化时快速跟踪太阳能电池的最大功率点,有效提高了最大功率点的跟踪精度,具有良好的动态和稳态性能.     

基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究

通过分析光伏阵列特性,针对变步长电导增量( INC)法在光照强度发生大幅度变化时由于错误计算步长引起的系统振荡的缺点,采用了一种改进的变步长INC法,能够快速并准确地进行最大功率点跟踪(MPPT).最后搭建了Boost MPPT控制的硬件电路进行实验验证.结果表明,在光照强度发生大幅度变化时,改进后的算法能快速、准确地...     

基于MPPT的新型变步长增量电导法的研究

针对目前太阳能发电技术,光伏阵列输出最大功率点的跟踪精度低,光电转化效率有待提高的现状,选取了最大功率点跟踪技术(MPPT)为研究对象。在综合分析了现工程应用的各种控制算法的原理基础上,并且根据光伏输出特性,提出了"基于MPPT的新型变步长增量电导法"的控制策略。在Matlab/Simulink环境下对该方法进行了仿真验证。该控制策略具有跟踪精度高,功率输出稳定,对外界光照,温度等环境变化抗干扰能力强的优点。     

部分遮阴条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法

在部分遮阴情况下,光伏阵列功率-电压(P-U)特性曲线呈现多个极值点,传统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法会失效。提出了一种基于电导增量法的全局搜索（Global search based on Incremental conductance,GSINC）方法来实现最大功率点跟踪,该方法保证不会陷入局部最优且不会错过任何极值点。最后通过仿真验证了该算法能快速且准确的跟踪最大功率点,有效提高了光伏阵列输出效率。     

基于差分进化算法的阴影影响下光伏阵列MPPT控制研究

当光伏模块受到阴影影响时,其功率-电压（P-V）特性曲线有多个峰值点,传统最大功率跟踪控制（MPPT）算法,如扰动观察法（P&O）,由于采用局部搜索范围,无法准确跟踪全局最大功率点（GMPP）。提出一种基于差分进化（DE）最优算法的全局最大功率点跟踪方法,同时修正了算法的变异方向,使得所有变异算子总能收敛到最优,有助于算法快速收敛。采用Matlab/Simulink对所述算法进行了仿真分析,并与传统扰动观察法进行了对比,本文所述MPPT方法具有更高的效率和功率输出。     

部分遮挡条件下光伏组件的建模与仿真研究

当光伏组件被部分遮挡时,输出的伏安特性曲线呈阶梯状,功率电压特性曲线会产生多个局部峰值点,在此情况下,现有的单体光伏电池数学模型和传统的单峰最大功率点跟踪算法都不再适用.研究和建立了适用于部分遮挡情况下串联光伏组件的数学模型,并通过Matlab软件对其进行仿真研究,分析了光伏组件在部分遮挡时Ⅰ-Ⅴ,P-Ⅴ特性曲线及输出...     

基于LLC谐振变换器的电导增量法MPPT直接控制策略

提出了一种基于LLC谐振变换器的电导增量法最大功率点跟踪(MPPT)直接控制策略的实现方案。通过采用LLC谐振变换器实现电气隔离,同时获得较高的功率变换效率;另一方面,通过采用直接控制策略省略了传统的双环控制中PI调节器。该直接控制策略的基本思想是:在每个采样周期中直接计算得到LLC谐振变换器的所需开关频率并在下一个采样周期中实时更新以实现MPPT。最后通过1台650 W的样机试验验证了所提出方案的有效性。     

局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究

光伏阵列在局部阴影条件下,其输出P-V特性曲线将呈现多个功率峰值。为了追踪到全局最大功率点,对局部阴影条件下光伏阵列输出P-V特性曲线进行了深入分析,对各功率极值点对应电压和被遮挡的光伏组件个数及光照强度之间的关系进行了研究。得出了相邻功率极值点对应电压之差的最小值为0.8Uoc(Uoc为单个光伏组件的开路电压)等规律,在这些规律的基础上,提出了一种新的最大功率点跟踪方法,能够快速、准确地跟踪到全局最大功率点。应用MATLAB软件搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

基于改进型变步长电导增量法的最大功率点跟踪策略

光伏电池的输出特性会随着外界环境的变化而改变,利用最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)技术可有效提高光伏发电系统的效率。针对现有MPPT控制方法的不足,提出了一种基于改进型变步长电导增量法的MPPT控制方法。该方法采用一种新的步长调整系数,可根据外界环境变化自动调整步长,即使光照剧烈变化时,系统始终保持较大步长运行,克服了传统变步长算法启动速度和光照剧烈变化时动态响应速度慢的问题;同时采用电压闭环控制,提高了系统的整体稳定性。仿真和实验结果证明了该方法的可行性。     

基于粒子群优化算法和电导增量法的多峰值MPPT控制

复杂环境条件下,光伏阵列由于被遮挡其输出特性呈现多峰值特性,传统最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)算法不再适用。为此,在研究光伏阵列多峰值输出特性的基础上,提出一种基于粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法和电导增量法INC(incremental conductance)的多峰值MPPT算法。该算法分成2步:第1步先由PSO算法将输入位置调整到最优值附近;第2步再由INC算法得到全局最优解,其中对传统PSO算法进行改进,INC算法采用变步长扰动。在Matlab中进行仿真,结果表明该算法可实现复杂环境条件下的最大功率跟踪,并具备较快的响应速度和稳定的寻优效果。     

基于恒电压跟踪法和自适应占空比扰动法的最大功率点跟踪研究

针对光伏阵列传统的最大功率点跟踪方法带来的系统振荡、效率低等问题,提出了一种基于恒电压跟踪法和自适应占空比扰动法相结合的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,分析了该方法的实现流程,并建立了光伏阵列、光伏系统的Matlab仿真模型,对比分析了两种控制策略,评价了在不同光照强度和环境温度下的跟踪性能,得出各个算法的优缺点。最后通过实验证明了所提控制策略的正确性,同时验证了新型MPPT控制策略提高了系统的快速跟踪性能和稳定性。