光伏发电中基于模糊自适应修正变步长最大功率点跟踪的控制策略

最大功率点跟踪能够有效快速地实现光伏阵列的最大功率输出,提高光能转化效率。针对传统变步长导纳增量法在光伏阵列中最大功率点寻优时步长和阈值选择上的困难,导致其动态响应速度和输出功率波动性以及跟踪精度的缺陷,提出了一种新型变步长控制参数的修正方案,利用模糊规则语言实时调整变换器的功率占空比;并分析了光伏电池的工作特性,建立其连续导电模式的小信号状态空间模型并验证其稳定性。最后,通过MATLAB/Simulink对比了与传统定、变步长导纳增量法的仿真验证。试验表明:模糊自适应修正控制算法有效提高了系统的动态响应特性、缩短了寻优时间,并具有较高的稳态精度。     

一种扰动观察法在光伏发电MPPT中的应用

分析了光伏电池的特性和扰动观察法的优缺点,针对扰动观察法步长难确定和光伏电池最大功率点两侧具有非对称性的特点,提出了一种改进扰动观察法。将该方法应用于光伏电池的最大功率跟踪,仿真和实验结果均表明该方法能在外界环境变化的情况下,保证光伏电池快速、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。     

基于功率预测的变步长扰动最大功率跟踪法

在光伏发电系统中,光伏电池的利用率除了与光伏电池的内部特性有关外,还受外界环境(如光照强度、负载和温度等因素)的影响。在不同的外界条件下,光伏电池可以工作于不同且唯一的最大功率点(Maximum Power Point,MPP)。应通过调节使光伏电池运行在MPP,最大限度地将光能转化为电能。基于已有研究提出了基于功率预测的变步长扰动最大功率点跟踪方法,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真验证。仿真结果表明在日照强度迅速变化时,与变步长扰动观测法相比,所提方法可以较快地跟踪到MPP且波形抖动非常小,有效提高了系统的跟踪速度和精度,并且能够保证实际电压跟随环境改变后的理论最大功率点的电压。     

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.     

基于模糊控制的光伏系统MPPT

针对光伏电池的非线性特性和光伏阵列成本高、转换效率低的缺点,为充分提高光伏发电系统的效率,根据最大功率点跟踪原理及常用MPPT方法的优缺点,本文提出了将模糊控制算法应用到光伏系统最大功率点的跟踪控制中。该方法能快速响应外界环境的变化,并且在最大功率点波动比传统方法小。Matlab/Simulink仿真结果证明,该方法能使系统稳定工作在最大功率点,同时能快速准确地跟踪太阳能电池最大功率点。     

基于自适应电导增量法的最大功率跟踪

目前光伏电池的光电转换率较低,为有效利用光伏电池,需要对光伏发电系统进行最大功率跟踪。常规的跟踪算法在快速跟踪最大功率点的过程中存在精度低、适应性差和跟踪效率低等弱点,基于自适应思想,采用自适应变步长算法快速跟踪最大功率点,仿真结果证明该方法不仅增加了最大功率点跟踪的精度,而且提高了跟踪的速度与系统的稳定性。     

基于二分法的光伏发电系统最大功率跟踪算法

目前光伏电池的光电转换率较低,为有效利用光伏电池,需要对光伏发电系统进行最大功率跟踪,常规的跟踪算法在快速跟踪最大功率点的过程中存在精度低、适应性差和跟踪效率低等弱点,论文基于二分法思想,采用变步长算法快速跟踪最大功率点,仿真结果证明该方法不仅增加了最大功率点跟踪的精度,而且提高了跟踪的速度与系统的稳定性。     

基于分布估计算法的动态环境下光伏MPPT的应用研究

采用分布估计算法实现动态环境下光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)。基于光伏发电原理,通过Matlab建立了光伏电池的仿真计算模型。针对传统最大功率点跟踪方法在动态环境下跟踪速度和精度难以兼顾的问题,应用分布估计算法建立了动态环境下的最大功率点跟踪模型。仿真结果表明,当光强、温度变化时,该方法能快速、准确地跟踪最大功率点。通过与PSO算法的Matlab仿真对比验证可得,在保证精度条件下,分布估计算法能提高跟踪速度并减少迭代,具有良好的综合性能,验证了算法有效性和可行性。     

基于等效负载阻抗扰动的分布式MPPT方法研究

介绍了光伏优化器系统的工作原理及最大功率点跟踪的本质。针对光伏优化器系统中每块光伏组件进行MPPT控制,造成传统MPPT方法由于负载阻抗扰动而引起误判断的问题,提出了一种基于等效负载阻抗扰动的分布式最大功率点跟踪方法。该方法综合考虑控制量扰动和负载阻抗扰动进行MPPT判断,避免光伏优化器系统中各个独立模块之间的相互影响。通过对比实验证明提出的基于等效负载阻抗扰动的最大功率点跟踪方法具有快速的响应能力及抗负载阻抗扰动能力,其稳定性优于传统的MPPT方法。     

基于PSO-PSA的光伏系统最大功率点跟踪技术

为弥补恒定电压法实现最大功率点跟踪时忽略外界条件变化的缺陷,提高其跟踪精度和光伏系统的发电效率,本文提出了基于混合粒子群-模式搜索算法(PSO-PSA)的光伏发电最大功率点跟踪方法。对光伏电池模型进行仿真分析,绘制其在外界条件变化的情况下的输出特性曲线,分析环境变化对最大功率点的影响;通过对比PSO-PSA与粒子群算法,对基准测试函数的求解速度、精度与稳定性,验证本文算法的有效性,进而在不同环境条件下将混合算法优化输出结果与模型输出结果进行对比;将PSO-PSA与光伏阵列结合应用到Boost电路,实现模型动态输出结果与理论计算值匹配,从而实现最大功率点的有效跟踪。结果表明:基于PSO-PSA的光伏系统最大功率点跟踪技术合理,跟踪精度较高,弥补了使用固定电压值时无法适应环境改变而造成能源浪费的不足。     

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。     

一种改进滞环比较法的研究与应用

最大功率点跟踪(MPPT)在光伏发电系统中占有重要地位。针对传统滞环比较法在跟踪速度和精度上的不足,提出了一种改进算法,不仅改善了传统滞环比较法的跟踪速度和稳态精度,且在外界环境突变的情况下具有较快的动态跟踪速度。Matlab/Simulink仿真及实物实验结果证明,该方法能快速准确地跟踪太阳能电池最大功率点(MPP),同时系统工作在MPP时具有较高稳态精度。     

一种用于光伏MPPT的分阶段变步长电导增量法

针对传统的光伏系统最大功率点控制算法跟踪精度和速度不能兼顾的问题,提出一种分阶段变步长电导增量法。该算法将光伏电池输出曲线划分为两阶段,根据不同阶段的曲线特性分析比较,从而进行步长模式的切换,在远离最大功率点的动态阶段采用大步长跟踪,而在最大功率点附近的稳态阶段则采用小步长跟踪。仿真结果表明,该方法快速跟踪到最大功率点,且有效降低了系统最大功率点附近的振荡,提高了光伏电池的利用效率。     

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。     

固定电压法与改进电导增量法结合的光伏发电系统最大功率点跟踪

由于光照强度、光伏阵列温度、负载时时变化,使光伏电池阵列的最大功率点也发生变化,需采用适当的最大功率点跟踪(MPPT)算法提高光伏转换率。提出固定电压法与改进的电导增量法结合的MPPT方法,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;而后利用变步长的电导增量法,使工作点电压与最大功率点电压近似相等。仿真结果表明,固定电压与电导增量法结合追踪最大功率点能够快速、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率。     

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。     

双级式光伏系统最大功率点跟踪研究

光伏电池的输出功率随外部环境和负载的变化而变化.为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪(MPPT)电路.根据MPPT的基本原理和常用光伏发电系统控制的优缺点,主电路采用了Boost电路结构,结构简单,硬件实现方便.控制部分在经典干扰观测方法的基础上对控制方法进行改进,采用变步长跟踪,克服了跟踪速度与跟踪精度之间的矛盾.实验结果证明,该方法能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点.     

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。     

光伏发电系统最大功率跟踪研究

针对光伏发电系统在最大功率点跟踪时存在跟踪速度慢和电压振荡的问题,提出一种最大功率点跟踪的改进电导增量算法.该算法先获取光伏电池输出的电流、电压,然后进行滤波和最大功率跟踪.若输出功率与最大功率点之间偏差较大,则进行恒定步长跟踪,以便系统快速获得最大功率;若输出功率与最大功率点之间偏差较小,以二分变步长进行跟踪.该算法在TMS320F28335 DSP处理器件上实现,并成功应用于光伏发电最大功率跟踪系统.实验结果表明,该改进算法能够实现最大功率快速跟踪,减少系统功率损耗,提高系统最大功率跟踪精度.