基于CPA和FSCC的自适应扰动观察法在MPPT中的应用

针对定步长扰动观察法存在的不足,提出一种基于局部短路电流启动的自适应变步长最大功率跟踪方法。该方法将电流扰动(CPA)和局部短路电流(FSCC)结合,利用自适应扰动法调整扰动步长;同时在恒压启动时,引入温度调整系数,计算最大功率点补偿值,从而应对外界环境的迅速变化。文中于MATLAB/simulink建立起80 W光伏发电系统模型,与传统最大功率跟踪方法进行对比实验。实验结果表明:所提出的最大功率跟踪方法使系统具有很好的静、动态性能。     

自适应扰动观察法在光伏MPPT中的应用与仿真

为了提高光伏发电系统的输出效率,提出了基于变步长扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,以光伏输出功率的变化为判断依据,通过对光伏电池的输出电压进行调节,从而实现最大功率点跟踪。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明该算法能够在快速跟踪最大功率点变化的情况下保证跟踪精度。这说明变步长扰动观察法具有比传统扰动观察法更优异的稳态和动态性能,能够有效提高光伏发电系统的发电效率。     

基于变步长MPPT方法的光伏发电并网系统仿真研究

对光伏发电并网系统进行了仿真研究,该系统采用两级式结构,前级Boost电路采用变步长扰动观察法实现最大功率点跟踪(MPPT),后级逆变电路通过电压外环、电流内环的双闭环控制方式,使得逆变器的输出电流准确、快速地跟踪电网电压.介绍了利用变步长扰动观察法实现最大功率跟踪的基本原理,基于Matlab/Simulink仿真软件对变步长最大功率跟踪方法及并网逆变器的控制策略分别进行了仿真验证,仿真结果表明所采用的方法及策略是可行、有效的,满足光伏发电对并网逆变器的要求.     

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.     

一种开路电压和短路电流相结合的MPPT算法研究

为了能够有效地提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏电池的输出特性和数学模型,提出了一种新型MPPT算法,即开路电压和短路电流相结合的MPPT算法。利用开路电压、短路电流和S-function函数快速解得最大功率点。针对不断变化的外界环境会给引入该算法的光伏系统带来频繁扰动,以及该算法在理论推导过程中采用了大量的估算算法,因此在该算法中引入阈值电流?I和微变步长扰动法。阈值电流?I降低了系统的扰动,减少能量的损失,微变步长扰动法进一步的修正了系统的最大功率点,解决了因理论估算而带来的误差问题。实验证明,引入了阈值电流和微变步长扰动法的开路电压和短路电流相结合的MPPT算法能快速、准确的跟踪最大功率点,提高转换效率。     

基于微元面积的光伏最大功率跟踪研究

为提高光伏发电系统的能量利用率,结合光伏发电系统输出有功功率–电压曲线的特点,提出一种基于微元面积的扰动步长分段自适应最大功率跟踪方法。在步长调整过程中,使扰动步长的调整算法与微元面积相关联,即令扰动步长的符号由微元面积的符号决定。同时,使扰动步长的大小随着微元面积大小的改变而实现自适应调整,进而实现光伏发电系统的最大功率跟踪。在MATLAB/Simulink环境中搭建仿真模型,验证算法的理论有效性及其对外界条件变化的适应性。     

一种新型光伏系统MPPT变步长滞环比较P&O法

在分析光伏电池的输出特性的基础上,提出了一种应用于光伏发电的新型MPPT算法。该方法利用P-U曲线上的不同点的斜率来计算扰动步长,并应用滞环比较法来确定扰方向,使系统能够快速、准确地跟踪至最大功率点且稳定无振荡。利用Matlab/Simulink搭建光伏系统的最大功率点跟踪模型,仿真实验表明:相对于传统变步长扰动观察法,该算法能够显著地提高跟踪速度和精度,当外部环境发生突变时仍能快速地跟踪至最大功率点,并能够有效地避免在跟踪过程中的误判问题,提高了光伏发电系统的能量利用率。     

光伏汇流箱双路MPPT控制器的研究

在光伏发电系统中,汇流箱起到了汇集光伏电池电流和进行最大功率点跟踪(MPPT)的功能。设计了一种应用于光伏汇流箱的双路MPPT控制器,每个支路采用双重Boost结构,MPPT控制采取变步长的电阻增量法。对此双路MPPT控制器进行Simulink仿真和实验分析可知,双路双重Boost电路结构能够有效降低输出电流纹波;在光照突变后,采用变步长电阻增量法的MPPT控制器可以使光伏系统快速且稳定地达到新的最大功率点并且确保各个电感电流均流。     

光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制设计

对光伏发电机进行三电平整流耦合控制设计,提高光伏发电机的最大功率跟踪控制能力,减少因转动惯量耦合出现的输出误差。传统的控制方法采用PID模糊同步控制方法,同步跟踪控制性能较差。提出一种基于三层前向神经元低压差线性跟踪的光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制方法,采用阶跃响应曲线法对电动机时滞耦合系统的功率输出建立传递函数,设计三阶光伏发电机PID自抗扰控制器的非线性反馈系统,构建三层前向神经元PID变结构网络积分器,得到PID神经元自适应变结构同步控制律,构建光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制目标函数,并进行自适应门限控制,使输出功率最大,提高控制性能和准确度。仿真结果表明,该控制算法对光伏发电机的A-D采样三电平整流解耦性能较好,提高同步跟踪控制性能,发电机控制响应速度更快,超调和稳态误差得到抑制,展示了较好的应用价值。     

一种变步长扰动最大功率跟踪方法

为了有效利用太阳能电池的发电性能,提出了一种变步长扰动最大功率跟踪方法。以光伏电池的输出功率为判断依据,在详细分析输出功率特性的基础上,提出变步长扰动的控制方法,通过调节占空比的步长来实现最大功率点跟踪。给出了详细的控制流程图,并建立了变步长扰动的最大功率跟踪的MATLAB仿真模型。试验结果表明,算法可以根据外界环境的变化快速追踪到最大功率点,保证在最大功率点处运行的稳定性,有效提高光伏电池的利用率。     

一种新型光伏发电系统最大功率跟踪算法

光伏发电系统的功率输出呈非线性,为有效利用太阳能,对光伏发电进行最大功率追踪显得尤为重要。论述了光伏发电系统输出特性和最大功率跟踪的原理,并提出一种改进的新型最大功率点追踪控制算法,即3段变步长爬山法。通过与自适应爬山法的对比实验表明,这种算法控制特性良好,能快速稳定跟踪太阳能的最大功率点,提高能量转换效率。     

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.     

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。     

基于MPPT的光伏并网逆变器研究

对三相光伏并网逆变系统的最大功率点跟踪控制和并网逆变电流控制进行研究,提出了带滞环比较的变步长扰动观测法,根据功率的预测变化实现快速跟踪最大功率点,能够消除稳定过程中的功率波动。为了实现并网电流和电压的同步,利用锁相环技术与并网电压前馈补偿的复合控制策略进行网侧逆变器的控制。在Matlab/Simulink软件环境中进行了对比仿真,结果表明：改进后扰动观测法的跟踪速度提高了40%以上,跟踪精度也提高了4.0%,而且振荡较小,可以准确快速地实现光伏发电最大功率点跟踪,而且并网电流能够跟踪电网电压,谐波含量较小。     

光伏发电系统最大功率点控制策略的研究

光伏发电系统中光伏电池的输出特性易受到外界环境因素的影响,为了提高光伏阵列的效率则采用最大功率点跟踪控制.针对传统的扰动观察法跟踪步长固定和振荡幅度大的问题,在传统扰动观察法的基础上提出了改进的变步长自适应算法.在MATLAB/Simulink模块中,在不同光照强度的情况下对两种算法进行仿真分析,结果显示改进后的算法跟踪速度更快且系统工作状态更稳定.     

直接占空比扰动的新型光伏自适应爬山法

为了改进光伏发电最大功率点跟踪的控制性能,通过光伏阵列建模和全桥变换器稳态建模,对直接占空比扰动控制模式进行了原理分析,建立了光伏功率、电压和占空比之间的定量函数关系,给出了直接占空比扰动控制的控制机理,并以此为依据,提出了一种新型变步长自适应爬山法控制策略。采用PSIM仿真平台对基于直接占空比扰动的自适应爬山法的光伏发电系统进行了仿真,对比仿真实验结果验证了新型自适应爬山法的有效性和优越性。     

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。     

一种改进的扰动观察法在光伏MPPT中的应用

为了提高光伏发电系统最大功率点跟踪效果,针对传统扰动观察法存在的扰动步长大小与控制精度和速度的矛盾,提出了一种改进的扰动观察法。该算法通过判断前后时刻电流差来确定光伏电池的工作点,从而决定下一时刻的扰动步长。利用MATLAB软件对光伏发电系统进行建模与仿真,用改进算法和传统的扰动观察法分别控制该系统。仿真结果验证了改进算法的可行性,并且改进算法能够更快速地跟踪最大功率点,在光照和温度发生突变时也能够准确地跟踪到最大功率点。     

光伏发电系统变步长MPPT控制策略研究

光伏器件输出功率是外部环境、负载的非线性函数,为了充分发挥光伏器件的效能,最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)控制应根据光伏器件的工作情况来调整占空比扰动量.现有变步长控制虽有较好的快速跟踪能力和稳态效果,但实现复杂、通用性较差.在分析光伏器件输出功率与占空比变化关系的基础上,提出一种简单的变步长MPPT控制方法.仿真和实验结果表明,该方法能够使光伏发电系统快速跟踪外部环境变化,在最大功率点处的控制效果明显优于扰动观察法,且实现简单.