光伏系统最大功率点追踪的一种改进方法及其仿真

光照变化条件下基于改进的扰动观察法是一种最大功率点跟踪（MPPT）优化算法,可分离来自光照变化的影响,追踪扰动,并根据光照变化,用这些信息来优化追踪。当光照快速变化时,这种策略可以更迅速、更好地追踪,而且在稳态条件下使得在最大功率点处振荡更小。仿真结果显示,该方法在光照变化环境下可以快速、准确地追踪到最大功率点。     

基于MPC的直接电流控制光伏最大功率点跟踪

传统光伏电池最大功率点追踪技术(MPPT)能追踪光伏系统的最大功率点(MPP)并使系统运行在MPP点。但是,在追踪过程中由于追踪速度和追踪精度的矛盾,使得系统在MPP点附近发生振荡。提出一种模型预测直接电流控制(MPC-DCC)和改进了的电导增量最大功率点追踪技术。系统采用Boost升压型电路进行DC-DC控制,先由改进了的电导增量法得到参考电流,再由MPC环节进行直接电流控制。对所研究的系统进行了Simulink仿真和硬件在环实验验证,结果表明该方法能够使用改进电导增量法快速准确找到MPPT最大功率点,并发挥MPC-DCC的控制器带宽及控制精度高的双重优点。     

基于二分法的变步长扰动观测MPPT算法

在光伏系统中基于扰动观测(PO)的最大功率点追踪(MPPT)算法存在一些内在的问题,包括:在最大功率点附近存在振荡,较大的扰动步长以增加振荡的代价来加快跟踪速度,较小的扰动步长以增加跟踪时间为代价来减少振荡,光照缓慢变化时候跟踪效率低。针对以上问题,提出了一种基于二分法的变步长扰动观测算法,该算法初始时设置一个较大的扰动步长,随后步长多次减半直到追踪到最大功率点为止。使用仿真对提出的算法进行了验证,并与多种MPPT算法进行了对比。结果表明,提出的算法具有效率高、速度快、振荡少的优点,并且在光照缓慢变化时能够快速跟踪到最大功率点。     

一种优化的光伏全局最大功率点追踪方法

当前的光伏最大功率点追踪技术存在以下不足：在局部阴影工况下,易陷入局部功率峰值;在负载波动时,系统容易出现振荡甚至失稳。针对上述问题,提出一种自适应的光伏全局最大功率点追踪设计方案。该方案将光伏输出端电压-功率扫描电路与Zeta斩波电路有机结合,通过单开关管的简单电路拓扑,既可实现光伏输出端电压?功率特性快速扫描,定位全局最大功率点位置,又能根据后级电路需要,实现升降压斩波直流调节。在光照等输入或负载发生突变后,所述系统均能进行开关管占空比自适应调整,确保稳定工作在全局最大功率点附近,避免出现大幅振荡与失稳。经过PSCAD-EMTCD仿真与样机实验验证,结果表明该方案能在包括局部阴影等各种复杂工况下自适应地快速追踪与锁定当前光伏全局最大功率点。     

采用模糊推理最优梯度法的风力发电系统最大功率点跟踪研究

在随机风条件下,风力发电系统的输出特性随外界环境的变化而变化,并可能出现明显的振荡现象,采用最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)可充分发挥风力发电机组的效能。根据传统三点比较法应用在风力发电系统中的不足及最大功率点跟踪的基本原理,将模糊推理最优梯度法引入风力发电系统中,以提高风力发电系统的最大功率跟踪性能。该方法通过对风力发电机转速步长进行指数倍调整,能够有效地提高最大功率点的追踪精度,具有良好的收敛性和抗干扰性。通过MATLAB仿真结果表明,该方法具有比传统三点比较法更为精确的追踪性能。     

基于模糊PI控制与电导增量法的光伏MPPT跟踪技术

为了解决光伏MPPT算法跟踪速度和精度的问题,针对传统输出电导增量法所产生的系统振荡和误判等问题,提出一个改进型的控制算法。通过将单模糊控制和电导增量法相结合的混合计算,能够使工作地点离最大输出功率点更接近,从而减少了在最大功率点时容易振荡的问题。通过分析系统光伏电池的工作特点,从而建立了光伏电池输出功率的数学模型,并进一步在Matlab/simulink环境下建立了仿真模型,经过对单模糊控制定步长电导增量法与单模糊控制变步长电导增量法的比较,结果表明所提出的方法能够增强了系统追踪的稳定性,从而减小了系统振荡所带来的电能损失,并在日照强度变化时也可以较快地追踪到最大功率点。     

基于改进型扰动观察法的光伏电池最大功率点追踪算法研究

为了研究光伏电池最大功率点追踪算法,本文对光伏电池的输出特性进行了分析。以光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dU与I存在线性关系为基础,本文提出了一种改进型扰动观察法的最大功率点追踪算法。该算法提出了一个新的判断光伏电池最大功率点的条件,结合扰动观察法和固定电压法寻找最大功率点。与传统的扰动观察法相比,该算法提高了系统的稳定性。对该算法进行了理论推导,并采用Matlab进行了仿真验证,结果表明,该算法能减少在最大功率点附近的振荡。     

固定电压法与改进电导增量法结合的光伏发电系统最大功率点跟踪

由于光照强度、光伏阵列温度、负载时时变化,使光伏电池阵列的最大功率点也发生变化,需采用适当的最大功率点跟踪(MPPT)算法提高光伏转换率。提出固定电压法与改进的电导增量法结合的MPPT方法,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,以保证跟踪的快速性;而后利用变步长的电导增量法,使工作点电压与最大功率点电压近似相等。仿真结果表明,固定电压与电导增量法结合追踪最大功率点能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,减少了在最大功率点振荡的能量损失,提高了光伏发电系统的能量转换率。     

基于模糊控制的最大功率点跟踪控制策略仿真研究

为了更好地追踪光伏电池的最大功率点,应用Matlab软件,搭建了光伏电池模型。分析光伏电池U-I、U-P特性曲线的非线性特性,在克服传统扰动观察法后期出现震荡的情况下,提出了一种基于模糊控制的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,在Matlab软件中搭建了基于Boost升压电路的MPPT控制策略仿真模型,并对其进行了仿真,验证了算法的可靠性。通过仿真实验可得,光伏电池在环境温度和光照强度变化时,该算法仍然可以比较快速、准确地追踪最大功率点,减少在最大功率点附近的振荡,稳态效果良好。     

变PWM步长的爬山法在光伏发电系统中的应用

为了最大限度的利用太阳能,避免因外部环境或负载突变时传统算法在最大功率点跟踪过程中出现的功率连续振荡、稳态精度低的问题,本文对光伏发电系统提出了一种变PWM步长的爬山算法。该方法是在单次迭代中确定扰动方向和步长大小来追踪最大功率点。通过仿真和实验两方面验证了变步长爬山算法在稳态和动态两种条件下MPPT系统的输出特性,并对比固定步长的爬山法对MPPT系统的性能进行了综合评估。结果表明变步长爬山算法的有效性,该方法能快速精确地搜索到光伏阵列的最大功率点,减少了响应时间、恢复时间和功率振荡,提高了光伏发电系统的能量转换效率。     

一种新型双模式最大功率点跟踪控制

针对光伏发电系统最大功率跟踪(MPPT)恒定电压控制法的缺点,提出了一种新的基于温度系数在线修正的改进恒定电压法,与传统的恒定电压法相比,它能更快速地跟踪最大功率点。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,可有效地减小光伏阵列的输出功率在最大功率点处的振荡现象。即在系统偏离最大功率点较大时,采用改进恒定电压法控制,快速调整光伏电池的工作点,再采用小步长扰动观察法进行最大功率控制。最后通过仿真验证了该双模式控制策略的正确性和有效性。     

光伏发电的最大功率点跟踪控制

最大功率点的跟踪(MPPT)是提高光伏发电系统效率的有效手段之一,本文在分析光伏电池输出特性的基础上,讨论了几种常见的最大功率点跟踪算法,最后提出了改进的变步长扰动观测法,并进行了仿真验证。     

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...     

基于模糊控制的MPPT在光伏并网发电系统中的应用

为了提高光伏并网发电系统的输出效率,减小系统正常工作时的电压波动,提出了一种基于模糊控制的最大功率点跟踪方法.在分析了光伏电池的特性和几种光伏并网发电系统的最大功率点跟踪算法后,针对扰动观测法的不足,将模糊控制应用到最大功率点跟踪控制算法中,提出基于扰动观测法的模糊控制策略.在Matlab/Simulink中进行了系统...     

光伏发电系统MPPT控制方法的研究及改进

最大功率跟踪（MPPT）技术是光伏系统中经常使用的跟踪技术,但在使用中存在一定的缺陷和不足之处,如跟踪速度慢和振荡。鉴于这些问题,在此提出了一种结合型的MPPT控制方法,该方法在分析了扰动观察法的优势和不足以及概述了滞环比较法原理的基础上,将扰动观察法的跟踪优势与滞环比较法的滞环原理相结合,实现了系统控制方法的优化。并通过与传统的控制方法的仿真图进行对比,通过对比得出该改进方法能快速跟踪到最大功率点及有效减小振荡,验证了该方法的正确性和有效性。     

改进的差异演化算法在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。例如:直线近似法、电压反馈法、扰动观察法、增量电导法、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。针对光伏电池的非线性特性,介绍了最大功率点跟踪的原理,并利用改进的差异演化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,利用该差异演化算法改进的MPPT,具有良好的适应性。     

一种改进的PV-AF系统最大功率点跟踪方法

在具有有源滤波功能的光伏并网(Photovoltaic Power Generation and Active Filter,PV-AF)系统中,光伏电池的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法是其关键技术之一,针对常用的MPPT方法存在的问题,提出了一种改进的MPPT方法。该方法利用扰动观察法在最大功率点附近扰动的正向步数和反向步数基本相同的特点,判断系统工作点是否处于最大功率点(Maximum Power Point,MPP)附近。在此基础上利用变步长的扰动观察法,在远离最大功率点时采用大步长扰动,在最大功率点附近采用小步长扰动。在确定系统工作在最大功率点附近后,采用恒定电压法跟踪。扰动观察法的最大跟踪误差为1.5个电压扰动步长,提出的改进MPPT方法将最大跟踪误差降低为0.5个电压扰动步长。仿真和实验结果表明,该方法兼顾了跟踪的快速性、准确性和稳定性。     

基于扰动观察法和电导增量法的光伏发电系统MPPT算法研究综述

在光伏发电系统中,为提高电池的利用率,需要实现快速精确的最大功率点跟踪（MPPT）控制。在众多的MPPT方法中,扰动观察法和电导增量法由于原理简单、易实现等优点而一直成为研究及选用较广泛的方法。为促进光伏电池的MPPT算法进步,提高传统方法性能和控制效果,在传统扰动观察法和电导增量法的基础上,对近年来这2种方法的改进算法,以及分别与其他方法的结合使用情况进行详细分析,比较出各自优缺点并对未来的MPPT方法做出展望。     

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。     

风力发电机组最大功率追踪

根据最大功率追踪点的基本原理及常用风力发电控制系统的特点,提出了基于占空比扰动的改进三点比较法。风力发电系统实际上应用最大功率追踪技术搭配数字信号处理器(TMS320C6711)调整DC/DC斩波器转换器的占空比,使风力发电机系统运转在最大功率输出。以1.5 kW风力发电机组为验证对象,基于TMS320C6711硬件平台对电流型扰动观察法与笔者所提出的三点比较法进行试验验证。结果表明:采用改进三点比较法的风力发电系统能够有效追踪最大功率点。同时,在风速发生变化时,能快速找到最大功率点。