一种基于增量电导法的变步长MPPT算法

针对光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)技术的研究和发展现状,提出一种基于增量电导法的变步长MPPT算法。建立太阳电池参数模型,通过理论分析、Matlab仿真实验和实际实验验证,推导出一种基于增量电导法的变步长电压方程。该方程中步长电压ΔU关于输出电压U在太阳电池的[0.20U_(oc),0.93Uoc]区间具有近似直线特性,通过采集电压电流可解得ΔU-U的直线方程及其值为零时的输出电压Uref,进而再以Uref为起始电压、ΔU为步长电压采用增量电导法进行MPPT。实验结果表明,所提MPPT算法能快速精确跟踪到太阳电池的最大功率点。     

光伏电池最大功率点跟踪控制方法的对比研究及改进

光伏发电系统中光伏电池的输出特性具有唯一的最大功率点(MPP),需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪(MPPT)。文中分析了几种常见的最大功率点跟踪控制方法对比分析了它们的优缺点。针对MPPT控制方法中存在的启动特性较差、跟踪过程不稳定、精度不高等特点,采用一种改进爬山法,该法以恒定电压法作为启动特性及采用变步长进行跟踪控制,并利用Matlab/Simulink搭建了改进爬山法的MPPT控制模型,仿真结果验证该方法的有效性。     

基于改进黏菌算法的光伏多峰值MPPT控制

针对传统最大功率点跟踪技术在局部遮阴等天气条件下存在无法追踪到全局最大功率点的问题,提出一种基于改进黏菌算法的MPPT控制。首先,对太阳电池模型及多峰值特性进行分析;其次,在黏菌算法中引入领导者策略和基于最优个体的凸透镜反向学习策略,在提高算法计算精度、收敛速度的同时克服了算法易“早熟”现象;最后,根据光伏阵列最大功率输出特性分别确定算法优化模型、初始化位置及重启机制。仿真与实验结果表明：基于改进黏菌算法的MPPT控制能快速、准确地跟踪到全局最大功率点,有效规避陷入局部最优问题,提高了光伏系统的转换效率。     

基于模糊控制的无电压传感器光伏系统MPPT研究

基于光伏并网发电系统直流母线电压恒定的特点,定义了一个由光伏电池输出电流和Boost变换器占空比表示的等效功率,根据该等效功率与Boost变换器占空比的关系深入分析了一种无电压传感器最大功率点跟踪(MPPT)算法。为了实现变步长跟踪以保证MPPT算法的快速性,将模糊控制与无电压传感器MPPT算法相结合,改善了系统的动态特性。基于Matlab/Simulink平台搭建了光伏并网发电系统模型,将该算法与传统的扰动观测法进行比较,结果表明,在保证稳态精度的基础上,基于模糊控制的无电压传感器MPPT算法具有更快的跟踪速度,并在光照强度和温度变化的条件下证明了该算法具有更好的鲁棒性。     

一种新型的交错反激微逆变器MPPT和并网控制策略

针对DCM模式运行的交错反激微型并网逆变器,提出了一种新的MPPT和并网电流控制策略.首先根据并网电流与占空比的表达式,给出主开关管占空比调制指令,并提出一种双频率并网控制策略;其次根据已有光伏电池模型,在Matlab上模拟了光伏电池随输出电流交化时的V-I、P-I特性曲线,根据扰动观测法设计了基于并网电流扰动的MPPT算法,将MPPT输出作为并网电流幅值给定,同时实现MPPT和并网电流控制功能;最后在Matlab/Simulink上对额定功率280W、最大功率点电压35.28V、最大功率点电流7.94A、并网电压220V的交错反激微逆变器光伏并网系统进行仿真分析,仿真结果表明该控制策略能够实现MPPT和并网电流控制的功能,具有较高的控制精度和动、静态响应特性,MPPT迅速准确,并网电流波形质量良好.     

自适应BP神经网络在光伏MPPT中的应用

根据光伏电池的内部结构和输出伏安特性建立Matlab仿真模型。比较了扰动观察法(P&O)、电导增量法、恒定电压法、开路电压法和寄生电容法等几种光伏系统最大功率跟踪(MPPT)算法。由于这些算法存在在最大功率点附近扰动较大、且受环境影响、鲁棒性较差等问题,提出一种基于神经网络的MPPT算法。将温度和光强作为输入变量,通过神经网络识别后可得到最大功率点。仿真表明所提出的方法具有良好的适应性,显著提高了光伏系统的转换效率。     

太阳电池板的建模仿真与微扰并网电流的MPPT实现

在Matlab/Simulink仿真环境下利用S函数,开发了太阳电池板的仿真模型,其通用性较强,仿真速度快.该模型可以模拟不同太阳辐射度、环境温度、以及不同串并联连接时的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ特性,与实际太阳电池的工作特性非常接近,在光伏系统的理论分析和工程设计中能提供很大的方便.提出了一种基于微扰并网电流的最大功率点跟踪(MPPT)控制算法,并对此MPVT算法进行了验证和测试.     

基于多传感器信息融合的太阳电池动态建模

为获取运动状态下太阳电池输出特性,提出一种基于多传感器信息融合的太阳电池动态建模方法。基于多传感器信息融合测量模型、欧式空间旋转理论、光照强度与太阳电池空间位置关系和太阳电池数学模型及其参数与光照强度之间耦合关系,构建太阳电池动态模型得到其动态输出特性。通过SIMPACK及Matlab/Simulink仿真软件建立太阳电池动态发电仿真平台验证了方法的有效性。结果表明,载体的运动明显影响了太阳电池输出特性,且在太阳电池输出最大功率点处的功率最大减少了18.038%。     

基于电压窗口限制的粒子群MPPT算法的研究

为解决光伏电池阵列MPPT算法的多峰值寻优问题,出现了如粒子群MPPT算法的全局最大功率点跟踪算法,但是该算法的缺陷是稳定性较差,电压和功率的波动较大,能量利用率不高。针对前述缺陷,该文提出一种新的基于电压窗口限制的粒子群MPPT优化算法,即通过限制粒子群MPPT算法的电压搜索范围,大幅提高粒子群MPPT算法的收敛速度,降低功率波动,减少能量损耗。仿真和实验结果表明,该优化算法具有较好的多峰值特性曲线全局最大功率点跟踪能力且具极好的可行性。     

一种光伏发电系统的双扰动MPPT方法研究

针对一种开关电容(SC)的电路结构,在此基础上提出一种双扰动观察(PO)算法,形成双向互补控制的最大功率点跟踪(MPPT),通过不同收敛域的双扰动同时提高静态稳定特性和动态响应特性,其互补控制实现死区的自返回,利用Matlab仿真软件构建基于开关电容变换器的MPPT算法模型,模拟任意参数的光伏阵列,动态跟踪光照强度和环境温度的变化,通过光伏发电平台对该开关电容变换器的MPPT控制策略进行实验验证。仿真和实验结果表明:该方法能在一定范围内对太阳电池输出功率进行跟踪调节,可快速稳定地启动并减少误判,有效降低系统输出功率在最大功率点处的振荡现象,减小光伏组件的能量损耗。     

基于改进电导增量法的光伏最大功率点跟踪策略研究

以太阳电池的物理数学模型为研究对象,通过对太阳电池输出特性的分析,提出一种基于电导增量法的无级电压扰动叠加自适应的最大功率点跟踪（MPPT）简洁控制方法,在PSIM仿真环境下,与常规的固定步长电导增量法进行对比分析。仿真研究及实验结果表明,该方法在太阳光照强度或负载突变及稳态时均能快速有效实现最大功率跟踪控制,为光伏发电MPPT控制的设计应用提供了参考。     

基于自寻优占空比的光伏系统最大功率跟踪算法

提出一种基于自寻优占空比的改进变步长最大功率点追踪(MPPT)算法。该算法利用功率电压曲线斜率实现追踪占空比自寻优,运行点远离最大功率点(MPP)时采用较大占空比追踪,在MPP附近时采用较小占空比追踪。MATLAB仿真结果表明,改进算法准确实现追踪占空比自寻优,同时具有较好的动态响应特性和稳定性。     

基于混合逻辑动态的MPPT建模仿真

针对光伏阵列的输出特性,分析最大功率点跟踪的控制原理,通过建立混合逻辑动态模型,提出一种新的MPPT控制算法——基于混合逻辑动态的功率预测控制算法。与扰动观察法进行比较,仿真结果表明该算法不但可实现对最大功率点的跟踪,同时也可改善整个光伏系统的动态性能,保证最大功率点跟踪的精准性,实现整个系统控制的快速性,验证了该算法的优越性。     

基于电压预估法的光伏发电系统MPPT算法

光伏发电系统处于复杂光照条件下时,光伏电池阵列的输出特性呈多峰现象,致使传统的MPPT算法追踪结果可能停留在次优点。针对此问题,提出一种基于电压预估法的光伏发电系统MPPT算法,采用DMPPT电路结构的光伏阵列,通过研究其输出特性,得到复杂光照条件下光伏阵列最大功率点对应的工作电压最佳区域,并以该预估到的电压值为基础,设计了一种新型的MPPT控制算法。仿真结果表明,所提算法能有效避免光伏系统工作在次优点,提高了光伏发电的出力。     

局部阴影下光伏阵列建模及多峰值MPPT控制

针对实际应用中光伏阵列易受部分遮挡的情况,结合太阳电池的工程模型,推导出适用于复杂环境下的通用光伏阵列模型。考虑阴影条件下光伏阵列呈现多峰值输出特性,传统的最大功率点跟踪算法可能失效,提出了基于混合蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm,SFLA)的最大功率点跟踪算法。经仿真实验验证,该算法在静、动态阴影条件下均能快速准确跟踪全局最大功率点,可有效提高光伏阵列的输出功率。     

阴影遮蔽条件下光伏发电效率的增大方法

受阴影遮蔽影响,光伏阵列输出功率下降,功率曲线呈现多峰值,使传统的最大功率点(MPPT)算法失效陷入局部极值点。基于光伏电池的等效电路模型,在正常和有阴影遮蔽情况下对光伏组件串并联输出特性进行仿真,分析功率曲线上局部极值点的产生原因及变化规律。针对阴影遮蔽对光伏发电效率的影响,提出建立微型光伏发电系统,采用光伏组件间解耦的方法,跟踪每个光伏组件的最大功率点,使光伏发电效率达到最优。试验结果验证了该方法的可行性,为今后光伏电站的建设提供了指导。     

太阳电池模型参数对并联组件输出特性的影响

根据太阳电池I-V方程和基本电路联接理论,推导出选择具有相同最大功率点电压V_m的单体太阳电池组成并联组件可以获得最大输出功率;分别计算出二极管理想因子A,短路电流I_(sc),反向饱和电流I_o,电池串联内阻R_s对最大功率点电压V_m和组件失配损失的影响,确定出对它们影响最大的模型参数是二极管理想因子A。     

基于改进PSO的复杂环境下光伏MPPT控制

复杂环境下,传统算法实现光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)失效;常规粒子群优化算法(PSO)实现的MPPT控制易给系统引入较大跟踪振荡。针对上述问题,提出一种基于改进PSO的MPPT控制方法,通过引入线性调整因子,自适应调整环境突变时最大功率点电压的搜寻范围。结果表明:与常规PSO算法相比,改进的PSO算法跟踪速度更快、动态响应振荡更小、能量转换率更高,可实时准确跟踪复杂环境下的最大功率点。     

基于并联光伏组件外特性的最大功率点跟踪方法

当阴影条件变化时,并联光伏组件的全局最大功率点(MPP)会随之改变.为了实现太阳能发电最大化,要求最大功率点跟踪(MPPT)方法始终能实时而准确地锁定住并联光伏组件的全局MPP.不同阴影条件下并联光伏组件会呈现不同的外特性特征,如多阶梯的电流电压特性以及多峰值的功率电压特性.基于此现象,该文提出一种基于并联光伏组件外特...     

数字式光伏模拟器的研究与设计

为在光伏实验系统中模拟光伏电池外特性,克服自然条件下多种环境因素的复合影响和功率器件性能差异对电池输出特性的影响,实现温度、光照强度改变等条件下光伏电池真实外特性的模拟。设计了一种基于三相AC-DC整流器结构的光伏模拟器,硬件部分基于三相电压型PWM整流器,软件部分基于单二极管光伏电池模型的模拟算法,详细推导了模型参数的计算方法;采用电压电流双环控制策略,保证输出电压的跟踪精度及响应速度,并加入负载电流前馈补偿控制,提升直流电压抗扰动性能。模拟器能够精确模拟光照、温度及阴影遮挡等条件下的光伏阵列外特性,电压控制偏差为±0.001 V,响应时间为20 ms。