光伏系统多峰值MPPT控制方法研究

实际光伏系统在被部分遮挡的情况下,带有旁路二极管的串联光伏组件呈现出多峰值的输出特性。为得到全局最大功率点,需要对其进行多峰值最大功率点跟踪（MPPT）。在单峰值MPPT控制算法的基础上,提出新的多峰值MPPT控制方法,能够通过4步,实现对最大功率点的有效跟踪。该算法的关键在于确定输出特性的谷值,以便进行定界和多区域搜索。最后通过仿真实例验证该算法的有效性。     

基于人工鱼群和蛙跳混合算法的光伏阵列多场景参数辨识

光伏阵列模型的准确性对大规模光伏发电系统的并网运行与调度至关重要。在建立光伏阵列机理模型的基础上,采用人工鱼群和蛙跳混合算法对模型中的未知参数进行辨识,并将辨识结果与人工鱼群算法和蛙跳算法单独辨识的结果进行了对比分析,证明了混合算法兼具两种算法的优点,并能有效克服两种算法的不足,验证了其优越性和有效性。为使光伏阵列模型的输出与实际光伏电站任意1 d的实测曲线均能很好拟合,采用混合算法对不同场景下的参数进行了辨识,并采用任意2 d的实测数据对辨识结果进行了适应性验证,证明了辨识结果的准确性,进一步验证了混合算法的有效性和实用性。     

基于改进粒子群优化算法光伏阵列多峰值MPPT的研究

光伏阵列局部处于阴影时,其功率输出会呈现多峰值特征,将造成传统的MPPT算法跟踪失效。文章针对标准粒子群算法(PSO)在实现多峰值MPPT控制时,存在容易进入局部最优、收敛速度较慢和跟踪精度较低等问题,提出了一种基于改进PSO算法的多峰值MPPT控制算法。该方法把非线性变化的变异策略引入到PSO算法中,在显著提高跟踪速度的前提下,扩大了粒子的搜索范围,从而增强了全局寻优能力。仿真与实验结果表明,与传统的PSO方法相比,文章所提出的方法在均匀光照、静态阴影和动态阴影下,均能快速精准地实现对全局最大功率点的跟踪和控制,在一定程度上提高了光伏阵列的发电效率。     

基于多峰值拆分的局部阴影下最大功率点跟踪研究

文章提出一种多峰值拆分的方法。首先,根据光伏阵列的阴影分布,将多峰拆分成光照均匀下的若干单峰;其次对拆分后单峰对应的新光伏阵列进行参数辨识,并利用遗传算法对辨识出来的参数优化,准确建立各单峰的光伏阵列模型,进而分析其在局部阴影情况下的输出特性;再次对所得模型进行理论求解,基于理论结果进行最大功率点跟踪,快速得到全局最大功率点。最后,通过搭建仿真模型,验证文章所提方法的准确性和可行性。     

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。     

基于改进多种群遗传算法的光伏阵列多峰值MPPT研究

光伏阵列在实际工作条件下因灰尘、受照不均匀等影响而功率输出呈现多峰特性,传统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）算法不能实现全局寻优,无法精确跟踪到最大功率点。遗传算法可以有效解决多峰寻优问题,但一般遗传算法在跟踪过程中会出现早熟、准确率较低等问题,为此,提出一种多种群遗传算法（multiple population genetic algorithm,MPGA）与扰动法相结合的算法来解决此类问题。在光伏电池拓扑模型中,采用优化双二极管代替单二极管模型,并在Matlab/Simulink下进行建模仿真。结果表明：该算法可以准确快速高效地找到局部阴影条件下光伏阵列的最大功率点。     

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,使得光伏...     

基于改进蚁狮算法的光伏多峰值MPPT控制

针对局部阴影下光伏阵列的多峰特性以及传统蚁狮算法的缺陷,提出一种基于改进蚁狮优化的MPPT控制算法.通过针对性的初始化蚁狮位置、将蚂蚁的位置更新公式引入自适应变权重系数调整策略、优化蚁狮陷阱范围大小的改进措施,运用仿真并通过统计分析将提出的算法与传统蚁狮、粒子群、鸡群、蛙跳、花粉授粉和扰动观察法、电导增量法等多种算法进...     

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...     

基于改进灰狼优化算法的光伏阵列多峰MPPT研究

针对局部阴影条件下光伏阵列呈现出的非线性多峰值P-V输出特性,提出一种基于改进灰狼优化算法的最大功率点跟踪（MPPT）控制方法。该算法将传统灰狼优化算法中线性减小的收敛因子改进为按非线性规律变化,以改善算法的动态性能。结果表明：所提出的MPPT方法在局部阴影条件下能有效跟踪到光伏阵列的最大功率点,不仅具有较快的跟踪速度,且跟踪精度达到99.1%。     

基于差分进化的光伏MPPT算法改进

基于差分进化(DE)算法提出一种改进的最大功率追踪(MPPT)算法。针对DE算法MPPT时收敛较慢且追踪过程中会产生较大的尖峰电压和振铃的问题,该文采用新的差分策略并增加种群个体排序,提出一种差分进化和扰动观察法(P&O)相结合的OMDE-P&O算法。首先通过OMDE算法快速达到最大功率对应的电压附近,然后通过P&O算法快速稳定到最大功率点。通过Matlab仿真及硬件实验,验证该算法的可行性。     

基于量子混合蛙跳算法的含分布式 电源配电网无功优化

将分布式电源（DG）的无功调节能力与传统的电压调节手段相结合,研究了含DG的配电网无功优化问题。建立以降低系统网损、抑制电压波动为综合目标的配电网模糊无功优化模型。通过蒙特卡罗仿真对配电网系统进行无功补偿选址,采用量子混合蛙跳算法求解含DG的配电网无功优化问题。最后,通过IEEE 33节点系统进行仿真计算,表明在配电网接入DG的基础上进行无功优化能较大程度地改善系统电压水平和降低系统网损,并且证明了所提算法的快速性和有效性     

基于光伏阵列建模的阴影多峰值电压估算

局部阴影条件下,由于旁路二极管和阻塞二极管的作用,光伏阵列的功率-电压输出特性存在多个局部峰值和一个最大功率点,增加了阵列建模和最大功率点跟踪的复杂性。为了提高光伏系统的工作效率,对阴影条件下阵列建模,分析多峰值的分布规律具有重要意义。该文建立了阴影条件下光伏阵列的通用模型,并据此提出了一种基于模型的阴影多峰值电压估算方法。在不同阴影条件下,将估算的峰值电压与实际峰值电压比对,证明了所提方法的可行性,且具有较高的精度。     

基于滞环比较的自寻优扰动观察MPPT控制策略

文章对于光伏发电系统最大功率点跟踪过程中定步长扰动观察法跟踪速度与跟踪精度之间的矛盾,分析了光伏电池的输出特性,并提出了一种基于滞环比较的自寻优扰动观察法。该算法首先以自寻优的方式来确定扰动步长,然后通过滞环比较环节来判断扰动的添加方向,这样能够保证控制系统的跟踪速度与跟踪精度满足要求,并有效地避免了最大功率点处的振荡问题和系统的误判问题。文章利用Simulink软件搭建了光伏发电系统模型。仿真结果表明,基于滞环比较的自寻优扰动观察法能够快速、准确地跟踪到最大功率点,从而提高了光伏发电系统的能量利用率。     

基于混合蛙跳算法的油纸绝缘变压器拓展德拜等值电路参数求解

为了更好地研究变压器油纸绝缘老化状态与拓展德拜等值电路参数之间的相关性,根据实测回复电压特征量参数等值电路模型,建立求解等值电路参数的数学模型,并将该模型转化为非线性优化问题,利用混合蛙跳算法的全局信息交换和局部深度搜索特性对拓展德拜等值电路参数进行参数辨识。通过两台变压器的辨识结果表明,与粒子群算法相比,由混合蛙跳算法辨识的电路参数计算获得的回复电压值与测量值具有更高的重合度,并能够准确地反映变压器油纸绝缘状态。     

基于IP&O-ICS算法的光伏系统MPPT控制研究

传统的光伏系统MPPT算法易陷入局部最优,而基于智能优化算法的MPPT方法追踪速度慢,皆不能同时兼顾准确性和快速性。对此,该文设计一种变步长扰动观察法（IP&O）结合自适应布谷鸟搜索（ICS）算法的复合算法,先利用IP&O迅速到达对应电压最大的功率极大值点,再根据复杂光照环境下光伏阵列的输出特性,利用该点的功率值调整ICS算法的搜索范围,使其快速准确地追踪到最大功率点。通过仿真对比,验证了此算法在追踪速度和精度上的优越性。     

基于β参数的混合控制策略光伏系统MPPT算法研究

最大功率点跟踪技术是光伏发电系统的关键技术之一。文章在Matlab中搭建了光伏系统最大功率点跟踪模型,并针对功率预测-扰动观察法在太阳辐照度快速变化时出现的误判现象以及最大功率点处振荡等问题,提出一种基于β参数的混合控制策略,该方法以β值为界限将跟踪过程分为两个阶段,分别采用变步长扰动法和模糊控制法,在太阳辐照度非匀速变化时,快速追踪最大功率点,避免了误判现象,并提高了系统的稳态精度。     

复杂遮荫下基于改进GWO的光伏多峰MPPT控制

光伏阵列在复杂遮荫环境下的P-U曲线呈现多个峰值导致最大功率跟踪（MPPT）算法失效,为此提出双层控制模型,在上层模型中将Levy飞行和多项式变异策略嵌入灰狼算法,构建Levy-变异灰狼优化算法（LPGWO）搜索全局最大功率点;在下层模型中采用扰动观察法对最大功率点进行局部跟踪,进而有效降低复杂遮荫环境下的功率振荡。仿真结果表明,在多峰MPPT控制中,所提模型具有跟踪速度快、收敛精度高、整体功率振荡小等特点,能有效提升复杂遮荫环境下光伏阵列的最大功率跟踪效率和精度。     

光伏并网发电系统的MPPT改进算法及其在光照突变时的仿真

利用MATLAB软件中的S函数编写了光照突变时光伏组件的模型,并依此建立了一个三相光伏并网发电系统的仿真模型。对传统的最大功率点跟踪（MPPT）算法进行了分析,提出了扰动观测法和电导增量法的改进算法,给出了基于光照突变时传统的恒定电压法和所提改进算法的跟踪仿真曲线,通过根据跟踪曲线的局部和总体的相对误差以及方差比较了这些算法的效果,指出改进的扰动观测法是一种特性较好并具有实用性的MPPT算法。由于仿真分析采用了三相并网运行光伏发电系统的仿真模型,得到的结论更适合作为实际应用参考。     

基于电导增量法的全局最大功率点跟踪算法

在部分阴影条件(Partially shaded condition, PSC)下,光伏阵列的功率曲线有多个峰值。传统的跟踪方法只在均匀光照条件(Uniform irradiance condition,UIC)下有效,在PSC情况下则无法追踪到全局峰值(Global peak,GP)。为了在均匀光照条件下和部分阴影条件下均能快速有效地跟踪到GP,提出一种基于变步长电导增量(Incrementalconductance,INC)法的GP跟踪算法。该算法主体由四个步骤构成,通过循环执行这四个步骤来寻找全局峰值点。为了提高跟踪精度,所提算法在局部峰值点附近使用一种变步长的INC算法以减小扰动步长。为了减少跟踪时间,算法采用了两种扰动步长,特别是在步骤二和步骤三中通过采用较大的扰动步长,加快了跟踪速度。最后,通过在Matlab构建模型,验证了所提算法的效果。仿真结果表明,该方法比传统的INC全局方法速度更快、精度更大、效率更高。