基于中值步长法的光伏阵列最大功率点跟踪

提出了光伏阵列最大功率点跟踪的新型变步长扰动观察法,即中值步长法。在外界环境发生变化时,利用斜率判断扰动方向,利用启动步长快速跟踪光伏阵列最大功率点的大概位置;然后每扰动一次就将扰动步长取中值,使系统在稳态时最大限度地逼近最大功率点,减小最大功率点附近的震荡,提高跟踪精度;利用功率判断避免在扰动过程中出现算法错误。通过Matlab进行仿真,证明了中值步长法能达到理想的跟踪效果。     

光伏发电系统MPPT改进方法研究

研究了适合最大功率跟踪算法的新型变步长和改进型扰动观察法,以及将目标点扩展为一个区域的概念。改进最大功率跟踪方法,可有效应对光伏阵列的非线性和时变性,提高系统的有效产能,针对经典扰动观察法存在的振荡、误判问题,考虑到光伏阵列输出曲线最大功率点两侧斜率变化不一致和P-V曲线在工作区间内单峰性的特点。仿真结果表明,该方法提高了系统的稳定性和跟踪速度,在PSCAD环境下建立的三相并网系统中也得到了良好的仿真曲线,提高了光伏并网系统对光能的利用率,对并网电能质量方面的问题产生了积极作用。     

一种光伏MPPT模糊控制算法研究

针对太阳能光伏阵列的工作特性,在现有最大功率跟踪控制方法的基础上,提出了一种光伏MPPT的模糊控制算法——变步长扰动观察法.从偏差和偏差变化率的角度,将寻优分为二个阶段(第一阶段应用扰动观察法并设置较大步长快速接近最大功率点附近,第二阶段采用变步长的方法向最大功率点进一步逼近并至最佳),实现了光伏系统快速和高精度的跟踪要求.系统中引入了工作状态的判断环节,可以根据环境的变化,做出相应反应,提高了系统的快速跟踪性能和稳定性.     

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。     

基于神经网络的改进扰动观察法MPPT控制

为进一步提高光伏发电系统的输出效率和动态调节性能,设计基于神经网络的改进扰动观察法最大功率点跟踪(MPPT)控制.该方法在扰动观察法基础上引入神经网络算法,使得在环境剧烈变化时,系统动态调节速度加快.通过系统仿真和硬件实测,得出该改进扰动观察法相比于传统扰动观察法和神经网络法,在一定程度上能加快动态调节速度和减小稳态误...     

一种新型自适应扰动观察法在光伏发电MPPT策略中的应用

针对传统扰动观察法(PO)步长不易确定、跟踪速度和稳态时功率振荡之间的固有矛盾,提出一种新型自适应扰动观察法,该算法依据功率的变化生成电压扰动值,保证电压指令对功率变化的快速跟踪,再根据光伏阵列电压指令值和实际值的误差产生DC-DC变换器所需要的占空比信号d,实现了真正的自适应扰动,而且跟踪速度快、稳态精度高,系统通用性强。同时给出所提出MPPT算法的详细设计步骤,并对新型自适应扰动观察法和传统扰动观察法在相同环境下进行仿真和实验比较,结果证明所提出算法的准确性和有效性。     

新型MPPT算法在两级式光伏并网系统中的应用

以光伏发电系统为研究对象,分别结合相应的控制算法建立了一种带有最大功率点跟踪(MPPT)功能的光伏并网系统,并利用Matlab软件进行了仿真。仿真结果表明,前级Boost电路基于新型算法——变步长扰动观察法实现了最大功率点跟踪的功能;后级逆变电路采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,使逆变器的输出能准确、快速地跟踪电网电压变化,并与电网电压保持同频、同相。该系统的输出为纹波较少的正弦波形,功率因数接近于1,可满足光伏并网对逆变器的要求。     

光伏系统稳态无振荡扰动观察MPPT 研究

针对传统扰动观察法在光伏系统最大功率点跟踪时的不足,提出一种新型扰动观察法。该方法利用在最大功率点两侧,参考电压的前后压差符号发生变化的特性进行变步长控制。采用这种方法可消除定步长扰动观察法在最大功率点处产生的振荡,实现稳态功率无脉动,优化电能质量,方案简单易于实现。基于单级式光伏并网系统对该算法进行仿真研究和实验验证。实验结果表明,该方法具有较好的跟踪精度和响应速度。     

一种改进的变步长扰动观察光伏发电MPPT控制方法

针对常规固定步长扰动观察法步长难以确定和以光伏电池P-U曲线的斜率dP/dV作为变步长具有波动性大而导致震荡的缺点,提出了以dP/P作为步长变化控制量的改进变步长扰动观察法。仿真结果表明,改进变步长方法很好地解决了固定步长动态性能和稳定性能不能兼顾和以dP/dV作为变步长的方法存在功率震荡的问题,提高了光伏发电的转换效率。     

光伏发电的最大功率跟踪算法研究

太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境因素的影响,为了跟踪太阳能光伏阵列输出功率最大点,实现光伏阵列和负载的匹配,常在系统中加入最大功率跟踪器。准确跟踪太阳能光伏阵列的最大输出功率点依赖于有效的搜索算法。分析了传统的扰动观察法和增量电导法的特点,并提出了一种新的变步长寻优算法。通过验证表明,这种算法能够快速准确地跟踪最大功率点。     

局部阴影下光伏阵列全局MPPT控制方法

在局部阴影条件下,由带旁路二极管光伏组件构成的光伏阵列的功率-电压特性曲线可能有多个局部最大功率点。为保证寻找到光伏阵列的全局最大功率点,提出了一种基于扰动观测法和导纳增量法的改进全局最大功率点跟踪的控制方法。通过建立仿真模型和试验,验证了该方法的有效性。与基于普通扰动观测法的控制策略比较分析表明,改进算法具有更好的跟踪效果与更小的功率振荡损失。     

基于改进扰动观察法的光伏电池最大功率跟踪

有效地提高光伏电池的利用率对光伏系统至关重要,为此建立了具有通用性的光伏电池工程实用模型及相应的Boost转换电路,采用改进的扰动观察法控制Boost电路占空比实现光伏电池最大功率跟踪(MPPT),阐述了其实现策略并进行仿真验证。结果表明,外界温度、光照变化条件下该方法可精确跟踪光伏电池的最大功率点,实现光伏电池的高效转换。     

基于改进连续潮流法的电压稳定极限计算方法

针对电压稳定性分析连续潮流法的计算效率、精度及收敛性问题,提出了一种改进型的连续潮流法.该方法在参数化中,有机结合了物理参数化和局部参数化在不同区域的优点,在校正过程引入了一种新的预测-校正法,在步长控制中,提出了变步长控制函数,极大地提高了算法的计算精度、效率和收敛性.最后通过实例证明该方法可以提高连续潮流法分析电压...     

How fuzzy logic can improve PEM fuel cell MPPT performances?

This paper addresses the development of new variable step size fuzzy based MPPT controller. In this study, the fuzzy logic approach is firstly used to auto-scale the variable step size of the Incremental Conductance (IC) MPPT controller. Secondly, the proposed variable step size fuzzy based MPPT controller is used to track the output power of the PEM fuel cell system composed of 7 kW fuel cell supplying a 50Ω resistive load via a DC-DC boost converter controlled using the proposed MPPT. The proposed variable step size fuzzy-based MPPT controller is compared to the conventional fixed step size IC, the variable step size IC and the fuzzy scaled variable step size IC MPPTs using the implemented Matlab/Simulink PEM Fuel Cell power system model. Comparative simulation results between the four studied MPPTs show better performances for the proposed fuzzy based variable step size MPPT in term of: response time reduction between 3.6% and 82.35%; overshoot reduction between 34.55% and 100%; and ripple reduction between 70.93% and 100%, improving as consequence the fuel cell lifetime affected by high current ripple.     

Maximizing hydrogen production in a microbial electrolysis cell by real-time optimization of applied voltage

This study describes a novel method for controlling applied voltage in a microbial electrolysis cell (MEC). It is demonstrated that the rate of hydrogen production could be maximized without excessive energy consumption by minimizing the apparent resistance of the MEC. A perturbation and observation algorithm is used to track the minimal apparent resistance by adjusting the applied voltage. The algorithm was tested in laboratory-scale MECs fed with acetate or synthetic wastewater. In all tests, changes in MEC performance caused by the variations in organic load, carbon source properties, and hydraulic retention time were successfully followed by the minimal resistance tracking algorithm resulting in maximum hydrogen production, while avoiding excessive power consumption. The proposed method of real-time applied voltage optimization might be instrumental in developing industrial scale MEC-based technologies for treating wastewaters with varying composition.     

改进功率预测变步长扰动法在光伏MPPT中的研究

针对最大功率点跟踪技术在光伏发电系统中的应用和研究现状,提出一种改进功率预测变步长扰动法.首先分析光照强度在一个采样周期内非线性变化时功率预测法会因功率预估值偏差较大而产生误判这一现象,为减少功率振荡损失,基于牛顿插值法建立三点采样函数模型以减少预测功率值与实际功率值的偏差.其次在确定变步长的过程中纳入光照强度变化这一...     

基于新型电导法的太阳能发电系统输出特性优化研究

文章在Matlab中搭建了太阳能电池板的仿真模型,分析了温度和光强对其输出特性的影响。阐述了传统电导法实现最大功率点跟踪控制的基本原理,基于此提出了一种新型变步长电导法,给出了其控制规则及流程图。利用所搭建的太阳能发电系统仿真模型,对传统电导法以及所提出的变步长电导法的性能进行了对比分析。仿真结果表明文章所提出方法的跟踪精度更高,稳态性能更好,对光强变化敏感度低,可有效实现对太阳能发电系统输出特性的优化。