基于功率预测的变步长MPPT算法的研究

针对传统的定步长扰动观测法在实现最大功率跟踪(MPPT)时存在的振荡和误判问题,建立了光伏电池(PV)精确模型,统计150条P—U特性曲线全电压工作范围内约30万个功率数据,以此为基础提出了一种基于功率预测的变步长扰动观测法。它采用逐步逼近的变步长方法,满足MPPT的快速性和最大功率点附近的稳定性;结合功率预测,避免环境快速变化条件下的误判,并编程分析出该方法克服误判的有效范围。仿真验证了该方法能有效克服振荡和误判问题。     

太阳能水下航行器光伏系统MPPT控制仿真研究

通过光伏电池的简化模型,研究了光伏电池的输出特性,并分析了BUCK斩波电路寻找最大功率点的实现原理.提出了变步长扰动MPPT策略,并在Matlab仿真环境中开发了带有此策略的仿真模型.利用此模型进行计算机仿真,结果表明,太阳能水下航行器光伏系统变步长MPPT控制,能够准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,提高了太阳能电池利用效率.     

一种改进的光伏发电MPPT控制策略

针对光伏发电系统最大功率点跟踪技术,分析基本扰动观察法MPPT的实现原理,并且根据它的优缺点,提出一种新型的变步长MPPT控制算法。该方法结合增量电导知识,根据P-U曲线,判断P(U)在扰动过程中是否由正(负)到负(正)变化,从而判断反馈参考电压穿越最大功率点电压,在穿越最大功率点电压之前,采用适当大的定步长进行跟踪,当判断穿越最大功率点电压后,则使步长在最大功率点处按一定的比例系数进行自动调节,实现变步长跟踪。算法中增加反馈参考电压限幅功能,避免反馈跟踪电压崩溃而导致跟踪失败的危险。利用PSIM环境,建立仿真模型,结果表明,新型的控制算法跟踪速率快,跟踪过程中消弱功率振荡,跟踪效率高,且方法简单易于实现。     

基于光伏电池数学模型的MPPT算法的研究

最大功率点跟踪方法（MPPT）可以明显提高光伏阵列的输出效能。为了克服其在光伏电池温度快速变化的情况下会出现误判的缺点,文中介绍一种结合光伏电池数学模型的MPPT算法以防止误判;并针对传统的MPPT算法的跟踪精度和响应速度不理想的缺点,提出一种根据光伏电池温度寻找最大功率点的数值方法,通过Matlab／Simulink仿真验证了其优越性。为光伏电池最大功率输出点跟踪的研究提供参考。     

基于改进的变步长滞环比较法的MPPT算法研究

基于以往太阳能光伏发电系统研究过程中最大功率点跟踪（MPPT）算法的不足,提出了一种改进的变步长滞环比较法。该方法在一定程度上改进了传统算法在跟踪速度及精确度上不理想的特点,缓解了经典扰动观测法存在的速度与精度相矛盾的问题,其仿真和样机实验结果证明了所提方案的有效性。     

一种变步长电导增量法在光伏系统最大功率跟踪中的应用研究

固定步长电导增量法在追踪光伏系统最大功率点时无法兼顾稳定精度和追踪速度.基于光伏电池的输出特性和光伏系统最大功率点跟踪(MPPT,maximum power point tracking)控制原理,本文提出了一种变步长的电导增量法用以提高光伏系统的能量利用率.基于MATLAB/Simulink平台,利用Boost电路,...     

基于MPPT的直流无刷电机光伏水泵控制系统

设计和实现了具有改进的频率扰动MPPT算法直流无刷电机的光伏水泵控制系统。改进的频率扰动MPPT算法把固定电压法、变步长与扰动观察法相结合,把电机驱动和MPPT算法合并为一体,实现最大功率点跟踪(Maxi Power Point Tracking,MPPT)。介绍了系统硬件和软件的设计,最后实验证明该系统能有效快速响应光照强度变化,实现光伏水泵系统在最大功率点稳定运行。     

一种适用于单峰光伏曲线的MPPT方法

针对传统单峰光伏曲线MPPT方法跟踪速度慢,寻优精度不高的问题,提出了一种基于抛物线预测的功率闭环最大功率跟踪(MPPT)方法。该方法通过用光伏特性曲线上的3个点来拟合一个二次函数,用函数驻点的实际功率值来迭代地预测和修正最大功率点(MPP)的位置,最终使得光伏系统工作在最大功率点。此外,针对光伏系统采用合理的初始点选取策略,提升了MPPT的速度。给出了光伏系统的MPPT控制框图,搭建了基于Buck-Boost电路的直流光伏系统硬件平台。使用抛物线预测法进行了光伏电池组件的最大功率跟踪,与变步长扰动观察法MPPT结果进行了比较,验证了该方法的可行性和实用性。研究结果表明:这种基于抛物线预测的单峰值MPPT方法具有跟踪速度快,稳态无振荡的优良性能。     

光伏发电最大功率点跟踪控制Boost变换器研究

针对光伏并网发电转换效率低等问题,分析了利用Boost变换器实现最大功率点跟踪的理论依据.综合运用恒定电压控制法和扰动观测法,得出光伏系统改进MPPT控制算法.将该算法用单片机实现,并结合PI调节,实现系统在最大功率点的稳定输出.给出了适用于MPPT控制的具有保护功能的Boost变换器设计方案.仿真分析以及实际电路调试的结果表明,改进MPPT算法控制下的光伏阵列的输出电压,符合光伏阵列理论上最大功率点的范围,稳态性能良好.     

变步长电导增量法在光伏系统最大功率点跟踪的应用研究

固定步长电导增量法在追踪光伏系统最大功率点时无法兼顾稳定精度和追踪速度。基于光伏电池的输出特性和光伏系统最大功率点跟踪(MPPT, maximum power point tracking)控制原理,本文提出了一种变步长的电导增量法用以提高光伏系统的能量利用率。基于MATLAB/Simulink平台,利用Boost电路,搭建了固定步长和可变步长的电导增量法仿真模型,用于追踪光伏系统的最大功率点。仿真结果表明:提出的变步长电导增量法在保证追踪速度的前提下,还能够提高稳定精度,实现了光伏系统动态性能和静态性能的有效兼顾。     

基于HS-BP预测模型的光伏发电系统MPPT研究

提出一种光伏发电系统最大功率跟踪方法 ,即一种和声搜索算法改进的BP神经网络预测模型HS-BP结合INC的MPPT方法。当外界环境条件变化时,可以通过预测模型直接将工作电压迅速调至Vref附近,从而大大提高了MPPT的跟踪速度;当以Vref为初值进行电导增量法INC以实现最大功率跟踪时,由于Vref已经接近最大功率点MPP对应的电压,故可以设置较小的扰动步长,因此可以改善MPPT的跟踪精度,从而有效地降低静态过程的功率损失。在基于单片机控制的硬件平台上进行试验,结果表明,该方法具有稳定、快速等优点,可以显著提高光伏电池的发电效率。     

基于变步长扰动观察法的MPPT研究与仿真

光伏发电系统的运行为了获得最大的功率输出,需要快速准确地进行最大功率点跟踪。介绍了常用控制方法的优缺点。采用改进的自适应变步长占空比干扰观察法,通过扰动步长的改变来获得更高的响应速度和稳态跟踪精度。仿真结果表明,该算法能有效减小系统在最大功率点的震荡,提高跟踪效率。     

改进遗传算法在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准确快速的追踪控制.根据光伏电池的非线性特性,建立光伏阵列的数学模型.针对基于遗传算法的占空比扰动法的不足,提出了一种基于改进遗传算法的MPPT法,并在Matlab下进行了建模与仿真,实验结果表明,该算法具有良好的搜索速度,能使系统稳定工作在最大功率点.     

单相光伏并网控制的研究

以DSP为控制平台设计单相光伏并网系统,在改进型单纯型加速法的基础上设计新型光伏阵列最大跟踪控制优化算法,跟踪光伏阵列最大输出功率点,使负载获得最大功率。在线调节步长改变电压收敛速度,设计锁相控制电路,自动同步跟踪电网频率和相位。测试数据表明,结合优化技术的变步长MPPT(Maximum Power Point Tracking)算法能快速准确跟踪最大功率点,系统波动小稳定性高,逆变器电流和电网电压同频同相,有效提高系统逆变效率及可靠性。     

基于固定电压法和功率前馈电导增量法MPPT的研究

在光伏发电系统中,光伏电池的最大输出功率受温度和光照条件的影响,采用最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking,简称MPPT）的方法可以使光伏电池持续输出最大功率。通过对光伏电池模块各种最大功率跟踪方法的分析讨论,提出了一种改进的MPPT方法一一固定电压法结合功率前馈电导增量法,并基于Buck电路用matlab对光伏系统进行了分析与仿真,其结果表明,与常规CVT法,电导增量法相比,该方法能够有效提高最大功率点的追踪精度。     

基于新型变步长爬山搜索法的光伏MPPT系统设计

针对光伏发电系统传统跟踪算法精度低、适应性差、振荡剧烈等问题,提出一种改进的变步长爬山算法。该算法采用了二分变步长与固定步长结合的新型爬山算法,实现了对光伏MPPT系统的控制。仿真结果表明,与传统爬山搜索法相比,改进算法的跟踪速度提高了1.57%,稳定时间减少了1.2%,输出效率提高了5.4%左右,同时还极大地减少了在最大功率点附近的振荡幅度,提高了系统的稳定性。     

光伏最大功率跟踪的自适应电压控制仿真研究

论文介绍了光伏电池数学模型,在此基础上用Matlab 7.4环境下的Simulink工具搭建仿真模型,并提出电压自适应法的最大功率跟踪（MPPT）的方法,与传统固定步长的扰动法的仿真相比较,证明了电压自适应法的光伏最大功率跟踪有响应速度快,结果准确等优点.     

立方星电源系统设计与实验

针对立方星体积小、成本低、能源有限等特点,设计了基于最大功率点跟踪的立方星电源系统。该系统采用三结砷化镓太阳能电池和比容量高的锂离子电池构成太阳能电池阵联合供电系统,电源转换和功率分配电路采用商用集成器件,在降低成本的同时能够提升功率转换与传输效率,降低系统功耗,提高负载供电可靠性。利用变步长扰动观察法实现了MPPT功能,试验表明该电源系统MPPT模块功率跟踪误差在2%以内,动态响应速度和稳定性较高。     

基于数模混合控制的快速光伏模拟器

针对目前光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)算法扰动频率越来越高的问题,设计了一种基于数模混合控制的快速光伏模拟器。模拟器的数字部分采用数字信号处理器(DSP)实现,所提出的算法首先使用四段折线法拟合光伏电池的伏安特性曲线,线性化的拟合结果可简化运算过程;接着采样输出电压、电流,计算出了负载阻抗;最后利用负载阻抗定位法,只用一个运算周期确定光伏模拟器的静态工作点。模拟部分主功率电路为同步BUCK,控制算法采用峰值电流控制以提高电路的响应速度,且其输出电压和电流可跟踪数字部分输出的具有光伏特性的参考值。建立模型分析模拟器的响应时间为0.22 ms,满足光伏变流器的MPPT算法要求。仿真和实验结果表明,理论分析准确,所设计的光伏模拟器具有实用性。     

模糊控制技术与神经网络法相结合实现光伏发电系统最大功率点跟踪

本论文以太阳能光伏发电系统为研究对象,以获取太阳能电池的最大功率为目标.重点讨论了基于模糊控制的最大功率点跟踪(MPPT)算法,关键技术是借助人工神经网络法,由实测数据生成模糊控制规则.仿真显示采用模糊控制技术与人工神经网络法相结合实现光伏发电系统MPPT准确高效,实验验证了理论分析的正确性和可实现性.