基于扰动观察法的光伏 MPPT技术的仿真分析∗

为了解决光伏电池的输出特性受外界环境因素影响比较大的问题,达到有效利用光伏太阳能、提高光电转换效率的目的,从光伏电池的数学模型和输出特性入手,研究光伏发电系统的最大功率点跟踪算法.利用 MATLAB/ Simulink平台搭建光伏系统最大功率跟踪模型,基于 MPPT 的扰动观察法实现输出功率的最大值,并通过仿真验证其可行性和控制的有效性。     

基于扰动观察与模糊控制相结合的MPPT算法

随着化石能源的不断消耗,人类面临着巨大的能源危机,太阳能作为一种新能源越来越受到重视。分析了光伏电池板的数学模型,针对光伏电池板输出特性及最大功率点的跟踪方法,主要介绍了模糊控制的扰动观察对最大功率点跟踪的影响。利用Matlab仿真软件对电路进行仿真,验证了模糊控制的扰动观察能减少最大功率点附近震荡的功率损耗,且具有跟踪速度快等优点。     

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...     

基于改进扰动观察法的光伏MPPT研究

最大功率点跟踪技术是提高光伏发电利用率的有效方法,目前应用最为广泛的扰动观察法存在稳态震荡和跟踪速度之间不可兼顾的矛盾。通过Simulink仿真详细阐述了常用扰动观察法的优缺点,进而采用改进的变占空比扰动方法对最大功率点跟踪技术进行仿真,并且通过设置门限斜率的方式去除系统在达到最大功率点时的往复震荡现象。通过仿真验证,该改进算法在保证了系统跟踪速率的基础上,有效去除了光伏组件达到最大功率点时存在的震荡现象,提高了系统的跟踪效率和稳定性。     

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.     

基于自适应占空比扰动算法的光伏发电系统MPPT控制

常规的扰动观察法在光伏阵列的最大功率点跟踪中应用广泛,算法简洁,容易实现,但由于采用固定步长扰动,不能同时获得较高的跟踪速度与稳态跟踪精度.针对这个矛盾,提出了一种新的自适应占空比扰动算法,运用Matlab/Simulink对光伏发电系统MPPT控制进行了建模与仿真,并研制了一台控制器,在BOOST变换器上与定步长扰动法进行了对比实验,仿真和实验结果证明该算法能准确快速地跟踪光伏阵列的最大功率点,大大提高了系统的动态和稳态性能.     

基于遗传算法的占空比扰动法在MPPT中的应用研究

为了提高光伏电池的利用率,需对光伏电池的最大功率点进行快速准确的追踪控制.根据光伏电池的电气特性,建立了光伏阵列的数学模型.针对传统占空比扰动法的不足,提出了一种基于遗传算法的占空比扰动法,并在Matlab/simulink下进行了建模与仿真.仿真结果表明所提方法能够在外界环境变化时快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能.     

非对称模糊算法在MPPT扰动观察法中的研究

太阳电池最大功率跟踪(MPPT)控制方法有很多。从比较简单的控制方法如:直线近似法、电压反馈法、扰动观察法、增量电导法等发展到具有智能化的控制方法,如:模糊控制、神经网络控制等。每一种MPPT控制策略均具有自身的特点。对扰动观察法进行了分析,同时利用非对称模糊算法对扰动观察法进行了改进,减少了扰动观察法的震荡过程,确保了光伏阵列稳定地工作在最大功率点附近。仿真结果证明,利用非对称模糊算法改进的MPPT,具有良好的适应性。     

基于遗传算法的占空比扰动法在MPPT中的应用研究

为了提高光伏电池的利用率,需对光伏电池的最大功率点进行快速准确的追踪控制。根据光伏电池的电气特性,建立了光伏阵列的数学模型。针对传统占空比扰动法的不足,提出了一种基于遗传算法的占空比扰动法,并在Matlab/simulink下进行了建模与仿真。仿真结果表明所提方法能够在外界环境变化时快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

基于功率预测的自适应变步长MPPT算法研究

最大功率点跟踪技术(Maximum Power Point Tracking,MPPT)是光伏发电系统中关键技术研究的热点之一。针对传统扰动观察法跟踪速度和精度无法兼顾的问题,文中提出了一种以功率变化量为步长控制量的自适应变步长扰动观察法,通过判断功率变化趋势,对远离最大功率点,采用大步长逼近;靠近最大功率点,采用小步长逼近。首先建立太阳能光伏电池数学模型得到其输出特性曲线,再利用Matlab/Simulink搭建基于Boost电路的MPPT仿真模型,最后经仿真验证了本算法的稳定性、快速性和准确性比传统算法具有更好的MPPT暂态性能。     

基于扰动观测法的改进MPPT算法研究

根据目前阿克苏地区光伏发电场的运行情况,发现光伏发电技术还存在着光-电转换率低、输出功率不稳定等问题,很大程度上影响着该地区光伏发电场的经济运行。因此,为了促进光伏发电的进一步发展、稳定输出功率、提高光伏发电技术的光电转换率,在分析光伏发电的模型和研究光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)技术的基础上,提出改进的扰动观测法(SVM改进扰动法),并利用Simulink仿真软件进行仿真分析,通过仿真结果证明改进的扰动观测法消除了震荡,有效地减少了扰动次数和跟踪时间、提高了最大功率点的跟踪精度和速度。     

基于改进的扰动观察法在光伏发电MPPT中的应用

光伏电池是一种非线性电源,随外界环境的变化而变化,为了提高光伏阵列的利用率,光伏系统中需采用最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。近年的研究中,提出了许多跟踪算法,其中应用最为广泛的是扰动观察法和电导增量法。在分析扰动观察法的基础上,进行优化提出了一种改进的变步长算法,它有效提高了最大功率点跟踪过程中的跟踪速率,克服了扰动方向的误判问题,消除了在最大功率点的振荡现象。仿真与实验结果证明了该方法的有效性。     

基于改进型扰动观察法的光伏阵列MPPT方法研究

在分析光伏电池数学模型和输出特性的基础上,提出了一种固定电压法与改进的自适应步长占空比直接控制法相结合的方法.该方法应用固定电压法与自适应步长的扰动观察法相结合跟踪光伏阵列的最大功率点,在变化的环境条件下,使用MATLAB软件对这种自适应步长的跟踪方法进行仿真.仿真结果表明,所提方法能够快捷、准确地跟踪到光伏阵列的最大功率点,具有较好的控制精度,减少了在最大功率点振荡的能量损失,从而提高了光伏发电系统的能量转换效率.     

基于SVR与扰动观察法的光伏阵列多峰值MPPT研究

当光伏组件出现局部阴影遮挡或光照不均匀时,光伏阵列的输出特性将发生改变,此时的P-U特性曲线将呈现多峰值现象,传统的基于单峰P-U特性曲线的MPPT算法将失效,很难准确地跟踪到全局的最大功率点。为解决该问题,提出了一种基于支持向量机回归与扰动观察法的MPPT融合算法。利用支持向量机的全局优化、泛化性能高的特点,结合扰动观察法的控制简单、容易实现的优点来实现最大功率点的跟踪。仿真结果表明,在真实的光照、温度及光照突变等外界条件下,该新型融合算法与传统的扰动观察法相比,光伏阵列在局部阴影下不会陷于局部峰值,能迅速准确地搜寻到全局最大功率点。     

一种新型变步长光伏最大功率点跟踪控制策略

针对传统变步长算法在光伏发电系统最大功率点跟踪上的缺陷,即以输出功率随电压的变化率P′(u)作为决定扰动步长的关键参数,而P′(u)曲线在最大功率点(MPP)左右侧的数学特性差异较大,导致其在跟踪精度与响应速度无法兼顾,很难取得预期效果。提出了一种新步长参数的改进型变步长光伏最大功率点跟踪策略,理论证明了新方法的可行性。通过与传统定步长、变步长扰动观测法的仿真结果进行比较,得出新方法具有较快的跟踪速度和较高的跟踪效率。     

光伏发电中MPPT控制方法综述

在光伏发电系统中,快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT)有利于光伏功率的充分利用.综述了光伏发电中较常用的最大功率点跟踪方法,指出各自的优缺点,对一些较实用的最大功率点跟踪算法如双步长扰动观察法、迭代比较法进行了阐述.为更好满足实际需求,对一些最大功率点跟踪方法的有机结合进行了探讨如电流固定参数法与扰动观察法相结合、...     

光伏发电系统常用Mppt算法仿真分析综述

分析了几种常用的最大功率跟踪算法的原理,在对它们用MATLAB/Simulink进行仿真分析后,提出了几种改进的算法,并分析了它们的优缺点,以期进一步提高光伏发电系统太阳能的利用率。分析了几种常用最大功率跟踪算法的原理,在MATLAB/Simulink中对这些方法进行了仿真分析,并分析总结了这几种常用方法的改进措施。     

改进MPPT算法在光伏发电系统中的应用

针对传统扰动观察法存在的最大功率点跟踪(MPPT)精度低和振荡问题,提出了一种变步长扰动观察法与Newton插值法相结合的改进型MPPT算法,通过三相并网发电系统对该算法进行仿真验证,结果表明改进MPPT算法不仅能够快速跟踪外界环境变化,还能有效减小在最大功率处的振荡,有效地提高了光伏电池的利用率。     

改进的电导增量法在光伏系统MPPT中的应用

分析了太阳能光伏阵列的输出特性和传统最大功率跟踪方法的优缺点,并在此基础上提出了一种改进的电导增量法.用Matlab/Simulink 对Boost DC/DC变换器系统进行了建模与仿真,将改进的方法和传统的电导增量法分别应用于控制该系统.仿真结果表明.在外界环境变化的情况下,改进的方法在保证系统稳定性的前提下,使得光...     

Smoothing of PV system output by tuning MPPT control

A PV system's power output is not stable and fluctuates depending on weather conditions. Using a battery is one feasible measure to stabilize a PV system's power output, but it requires additional costs and results in additional waste of used batteries. In this paper, we propose a new measure for smoothing the short‐term change in a PV system's power output, which is performed by tuning the characteristics of Maximum Power Point Tracking (MPPT) control without additional equipment. In our proposed measure, when the insolation increases rapidly, the operation point of MPPT control changes to a new point where the maximum power is not generated with the current insolation, so that the rate of increase in the PV system's power output is limited to a certain value. In order to evaluate the effect of the proposed measure on the operation of electric power systems, we evaluated the required capacity of generators for load‐frequency control (LFC). It was revealed that the additional LFC capacity is not required even in the case where penetration of PV systems reaches 5% of the utility system's total capacity if the proposed measure is applied to all PV systems. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 152(2): 10–17, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20106