光伏发电系统中最大功率跟踪的研究

讨论了并网太阳能光伏发电系统最大功率跟踪问题-提出了实现最大功率跟踪的方法,并且比较了四种方法优缺点。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。文章利用Matlab的S-函数构建了光伏电池的仿真模型,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DSP的光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的研究

基于DSP芯片TMS320F2812设计一种两级式光伏并网发电系统.对该系统提出了一种新型的MPPT控制算法,即在外界环境或负载突变时,先采用一种在线计算短路电流法,避免了对系统正常工作的干扰,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,可有效减小系统的输出功率在最大功率点的振荡现象.通过Matlab软件分别对扰动观察法、短路电流法以及所提的新型MPPT方法进行仿真,结果表明,该新型MPPT方法能够快速、准确地跟踪外部环境变化,减少了系统在最大功率点的振荡现象,提高了光伏发电系统的效率.     

光伏发电中最大功率点跟踪控制方法综述

在光伏发电系统中,光伏电池输出特性具有明显的非线性特征,其输出功率受光照强度及环境温度影响很大。因此,为了提高光伏电池的利用效率,需要快速准确地对光伏电池的最大功率点进行跟踪控制。本文简要介绍了十多种常用的光伏电池最大功率点跟踪控制方法的原理,说明了各种控制方法的优缺点,指出了选择某一方法时需要综合考虑的因素,并展望了光伏发电系统最大功率点跟踪方法的发展方向。     

基于双并联Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制方法

光伏电池的输出功率取决于外界环境（温度和光照条件）和负载状况,需采用最大功率点跟踪（MPPT）电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,从而充分发挥光伏器件的光电转换效能.在比较了常用光伏发电系统控制的优缺点后,依据MPPT控制算法的基本工作原理,主电路采用双并联Boost电路,具有电压提升功能,并且能够提高DC-DC环节的额定功率和减小直流母线电压的纹波.针对传统扰动观察法存在的振荡和误判问题,提出了一种新型的基于双并联Boost电路的改进扰动观察法最大功率跟踪策略.在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,仿真结果表明,当外界环境发生变化时,系统能快速准确跟踪此变化,避免算法误判现象的发生,通过改变当前的负载阻抗,使之与光伏电池的输出阻抗等值相匹配采满足最大功率输出的要求,使系统始终工作在最大功率点处,并且在最大功率点处具有很好的稳态性能.最后通过实验验证了该算法的有效性.     

光伏电池最大功率跟踪算法的优化设计

光伏电池输出功率受到光照强度、温度和负载等因素的影响而变化,有必要对光伏电池进行最大功率跟踪。文中提出了新的扰动观察MPPT方法,该方法通过控制Boost变换器的占空比来实现最大功率的控制。该方法具有跟踪效率高、跟踪速度快、跟踪控制简单的优点,仿真验证了该方法的有效性。     

基于电压直接控制的光伏系统最大功率点跟踪策略

在分析光伏系统的数学模型和输出特性的基础上,对传统的扰动测量法进行了改进,提出一种直接基于太阳能输出电压的最大输出功率点跟踪策略。利用Simulink对该方法进行仿真,并且应用到实际光伏系统中。测量结果表明了方法的优越性,能够适应天气变化较快的场合,输出功率能够快速跟踪太阳能最大功率点。     

光伏发电系统中复合人工智能控制最大功率点

在太阳能光伏发电系统中,光伏电池的输出功率受日照强度和温度的影响具有随机性,因此对发电系统中光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方法进行改进具有重要的现实意义.本文分析光伏电池的工作原理后,得出光伏电池相关参数的数学表达,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,得到在不同日照强度和温度下对其输出电压、输出电流以及输出功率的影响,并对最大功率点跟踪控制问题提出改进的复合人工智能型控制方法,通过仿真软件验证光伏发电最大功率点跟踪控制中的可行性,验证了该方法的正确性。     

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率跟踪器的研究

光伏阵列由于输出特性具有非线性,为了提高发电效率,需要对其进行最大功率点跟踪（MPPT）。提出了一种基于改进扰动观察法的最大功率点跟踪器的设计方案,该方案在实现最大功率跟踪的基础上,解决了传统扰动观察法在响应速度与跟踪精度之间的矛盾。通过实验对比引入MPPT前后光伏阵列的输出,验证了方案的可行性与有效性。     

局部遮挡条件下的光伏阵列最大功率点跟踪

针对局部遮挡条件下光伏阵列存在多个局部峰值的问题,以准确跟踪到光伏阵列的全局最大功率点为目标,提出一种新型的局部遮挡条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法。首先深入分析了局部遮挡条件下的光伏阵列输出特性,并构建了相应的数学模型,然后采用改进扰动观察法搜索到全局最优的光伏阵列最大功率点,防止陷入局部最优点难题,最后采用Matlab 2014仿真软件对其性能进行分析。结果表明,本文方法可以快速、准确找到光伏阵列最大功率点,提高了光伏阵列的输出效率。     

光伏系统中最大功率点跟踪的研究

最大功率点跟踪是光伏发电研究的一个重要方向。本文介绍了光伏电池组件的特性以及光伏电池阵列最大功率点跟踪的原理,阐述了传统的跟踪光伏电池最大功率点的方法——扰动观察法,在此基础上提出了基于变换器输出电流控制的最大功率点跟踪法,该方法继承了扰动观察法的优点,并且降低了系统的成本,减轻了系统的运算负担。本研究在光伏系统的开发和应用中具有重要的科学研究意义和现实意义。     

Integrated photovoltaic maximum power point tracking converter

A low-power low-cost highly efficient maximum power point tracker (MPPT) to be integrated into a photovoltaic (PV) panel is proposed. This can result in a 25% energy enhancement compared to a standard photovoltaic panel, while performing functions like battery voltage regulation and matching of the PV array with the load. Instead of using an externally connected MPPT, it is proposed to use an integrated MPPT converter as part of the PV panel. It is proposed that this integrated MPPT uses a simple controller in order to be cost effective. Furthermore, the power converter has to be very efficient, in order to transfer more energy to the load than a directly-coupled system. This is achieved by using a simple soft-switched topology. A much higher conversion efficiency at lower cost will then result, making the MPPT an affordable solution for small PV energy systems     

全自动跟踪太阳光伏发电设备控制器的设计

详细介绍了一种全自动跟踪太阳光伏发电设备控制器的基本原理,给出了系统的检测控制方法、各模块的硬件电路及软件设计方法.     

风光互补发电系统最大功率跟踪综述

风光互补发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪,为此综述了风光互补发电系统最大功率点跟踪的几种方法,包括在太阳能电池阵列部分日益成熟、改进和优化策略较多的扰动观察法、电导增量法和恒压控制法;风力发电机部分的叶尖速比控制法、功率信号反馈法、扰动观察法,分别说明了各种跟踪控制方法的优点和不足之处。最后探讨了最大功率点跟踪控制方法的发展思路,对该领域今后的研究方向做了展望。     

Comparative analysis of maximum power point tracking controller for wind energy system

This paper proposes an adaptive maximum power point tracking (MPPT) control method to achieve the maximum power from the wind turbine (WT) power generation system. The MPPT control method has a vital role to find the maximum power point, and also compute the simulation results in both analysis such as offline using MATLAB/SIMULINK? and online using OPAL-RT simulator. The proposed adaptive perturb and observe (P&;O) algorithm provides better results using the OPAL-RT simulator compared to the P&;O method using MATLAB/SIMULINK?. The power generation through doubly fed induction generator (DFIG) WT system is becoming important day by day throughout the world. The simulation result by OPAL-RT simulator showed that the efficiency of WT-DFIG has been enhanced.     

光伏系统最大功率跟踪技术的研究

基于传统的滑膜控制算法,本文采用一种改进的指数趋近律方法,来实现最大功率跟踪,使得控制输出变量可以为连续变量,再通过调制器得到开关管的控制信号,实现控制,以弥补传统方法的参数灵敏度、适用范围受限制等方面的缺陷。通过对传统算法和改进算法的仿真比较,得出了改进的滑模控制法能够快速地跟踪最大功率点,振荡幅度较小,鲁棒性较好。     

Dynamic performance of maximum power point tracking circuits using sinusoidal extremum seeking control for photovoltaic generation

The article studies the dynamic performance of a family of maximum power point tracking circuits used for photovoltaic generation. It revisits the sinusoidal extremum seeking control (ESC) technique which can be considered as a particular subgroup of the Perturb and Observe algorithms. The sinusoidal ESC technique consists of adding a small sinusoidal disturbance to the input and processing the perturbed output to drive the operating point at its maximum. The output processing involves a synchronous multiplication and a filtering stage. The filter instance determines the dynamic performance of the MPPT based on sinusoidal ESC principle. The approach uses the well-known root-locus method to give insight about damping degree and settlement time of maximum-seeking waveforms. This article shows the transient waveforms in three different filter instances to illustrate the approach. Finally, an experimental prototype corroborates the dynamic analysis.     

光伏发电中的传感器节能控制器设计

传感器储能性能较弱,导致设计出的光伏发电中的传感器节能控制器网络延迟较长、节能效果不理想。因而,设计一种新型光伏发电中的传感器节能控制器,其对供电电路、无线通信芯片和太阳光传感器芯片进行重点设计。n RF905无线通信芯片对控制器中各设备、电路、元件之间的数据通信进行监控,保障节能效果、缩短网络延迟。供电电路为控制器的节能工作供应电能、优化太阳光光强的能量转化。优化后的太阳光能量,将通过太阳光传感器中的TSL2678芯片太阳光进行参数提取和分析,输出太阳能最佳采集方位和该方位的太阳光光强,实现光伏发电的最优节能。控制器软件设计部分给出了控制器的节能控制流程。分析实验结果可知,所设计的控制器具有网络延迟短、节能效果好的特点。     

光伏发电中并网系统的节能控制器的设计与实现

设计并实现光伏发电中并网系统的节能控制器,给出硬件软件设计流程。设计光伏并网方案模块分析获取的电压电流值,得到光伏阵列输出的最佳电流值,将该值反馈到并网电流管理模块中,对并网变流器输出电流实时调控,确保其处于最佳状态,使得并网电能的消耗最低化。通过小波分析方法检测光伏电网孤岛效应,并调控并网电流定位模块终止工作,避免能量的浪费,实现节能控制。实验结果表明,所设计控制器节能控制效果显著,可实现能耗的均衡。     

光伏电池输出特性与最大功率点跟踪的仿真分析

根据太阳能光伏电池的等效电路特点,建立了相应的光伏电池组件的仿真模型。该模型可以实现在不同光照强度和温度下光伏组件的输出特性,在此模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法(MPPT)。在众多最大功率追踪方法中,扰动法有着比较优秀的控制效果。针对最常用的最大功率点跟踪方法-扰动观察法,提出一种改进型的扰动法算法,通过仿真结果和实验证明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效避免跟踪偏差,提高光伏电池的输出效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

A new algorithm for rapid tracking of approximate maximum power point in photovoltaic systems

This paper presents a new algorithm for tracking maximum power point in photovoltaic systems. This is a fast tracking algorithm, where an initial approximation of maximum power point is (MPP) quickly achieved using a variable step-size. Subsequently, the exact maximum power point can be targeted using any conventional method like the hill-climbing or incremental conductance method. Thus, the drawback of a fixed small step-size over the entire tracking range is removed, resulting in reduced number of iterations and much faster tracking compared to conventional methods. The strength of the algorithm comes from the fact that instead of tracking power, which does not have a one-to-one relationship with duty cycle, it tracks an intermediate variable /spl beta/, which has a monotonically increasing, one-to-one relationship. The algorithm has been verified on a photovoltaic system modeled in Matlab-Simulink software. The algorithm significantly improves the efficiency during the tracking phase as compared to a conventional algorithm. It is especially suitable for fast changing environmental conditions. The proposed algorithm can be implemented on any fast controller such as the digital signal processor. All the details of this study are presented.