一种中小型光伏系统MPPT的算法研究

为提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏电池的特性,针对中小型光伏发电系统的应用实际,提出了一种新型的MPPT控制方法和改进的恒定电压法,并在Matlab环境下进行仿真验证。分析与仿真结果表明,与常规CVT法相比,该方法能够有效提高最大功率点的追踪精度。     

一种光伏系统变步长MPPT策略研究

从光电池的数学模型出发,将MPPT问题转化为求解非线性方程的问题,提出了一种变步长MPPT的数学模型,并推导了基于牛顿迭代的MPPT迭代公式,分析了这种MPPT方法的局限和改进。仿真验证了这种变步长MPPT策略的正确性。     

光伏并网系统MPPT控制和实现方法的研究

太阳能电池阵列输出特性具有强烈的非线性,为了提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,进行最大功率点跟踪（maximum power pointtracker,MPPT）,使之始终工作在最大功率点附近。最大功率点跟踪方法是一个提高光伏组件效率的很有效的方法。     

光伏发电系统的MPPT方法研究

在matlab/simulink环境中,根据太阳能电池板的物理机制建立了光伏阵列的仿真模型。针对固定占空比法的不足提出了自适应占空比法,简化了Boost电路仿真模型然后通过S函数建立了最大功率跟踪的动态仿真模型,得出了两种方法的对比仿真波形。用DSP搭建了试验平台,得到了这两种方法跟踪所用时间。结果表明,自适应占空比法具有很好的动态和稳态性能,能够更好的实现最大功率跟踪。     

基于恒定电压优化的光伏系统MPPT控制方法

针对恒定电压法在最大功率跟踪过程中所出现的精度差、受环境影响大等缺点,本文提出了一种基于优化电压的变电压最大功率跟踪算法,并给出实现方案。对于分布式光伏系统该方法能够在日照度、温度、负载变化的情况下有效的实现实际最大功率点的跟踪控制、减少系统能量的损耗。实验使用DSP来实现最大功率跟踪算法,并对温度、日照度、反向饱和电流进行补偿。结果证明该方法在日照度、温度、负载变化的情况下工作可靠、响应速度较迅速,并能够有效的改善输出动态特性。     

基于PSCAD的光伏发电系统MPPT控制仿真研究

针对光伏阵列输出功率具有非线性和时变性的特点,在PSCAD仿真软件中搭建了光伏发电系统模型,通过BOOST电路并采用扰动观察法实现MPPT控制.通过模型仿真,结果表明在外部环境参数变化时MPPT控制可以实现对于光伏阵列的最大输出功率进行快速、有效的跟踪,并且使其始终保持最大功率输出.     

一种数字PID控制的扰动观察法光伏电池MPPT仿真

光伏电池的最大功率点(MPP)随着光照强度和环境温度的变化而变化,因此最大功率点跟踪(MPPT)成为光伏系统中的重要研究内容。本文选用PSIM仿真软件,搭建Boost电路,采用数字PID控制的扰动观察法来实现光伏电池最大功率点的跟踪,并进行了仿真验证。     

三相光伏并网发电系统MPPT的研究

针对光伏发电系统中光伏阵列的输出功率易受外部环境影响而降低了系统效率的问题,文中采用了Buck-Boost电路和基于最优梯度法的最大功率点跟踪控制方法。该控制系统能使光伏发电系统输出功率快速跟踪外部环境的变化,同时能有效消除或减弱光伏阵列在最大功率点附近的功率振荡现象,从而提高了光伏阵列的利用率。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,验证论文提出的方案并得出可行结果。     

基于双并联Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制方法

光伏电池的输出功率取决于外界环境（温度和光照条件）和负载状况,需采用最大功率点跟踪（MPPT）电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,从而充分发挥光伏器件的光电转换效能.在比较了常用光伏发电系统控制的优缺点后,依据MPPT控制算法的基本工作原理,主电路采用双并联Boost电路,具有电压提升功能,并且能够提高DC-DC环节的额定功率和减小直流母线电压的纹波.针对传统扰动观察法存在的振荡和误判问题,提出了一种新型的基于双并联Boost电路的改进扰动观察法最大功率跟踪策略.在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,仿真结果表明,当外界环境发生变化时,系统能快速准确跟踪此变化,避免算法误判现象的发生,通过改变当前的负载阻抗,使之与光伏电池的输出阻抗等值相匹配采满足最大功率输出的要求,使系统始终工作在最大功率点处,并且在最大功率点处具有很好的稳态性能.最后通过实验验证了该算法的有效性.     

基于占空比模糊控制的光伏发电系统MPPT技术

为了有效地利用太阳能,有必要对光伏发电系统进行最大功率点跟踪(MPPT)控制研究。文中以两级式光伏并网发电系统为研究对象,建立了任意外界环境下的光伏阵列数学模型。由于光伏阵列的非线性输出特性,将模糊控制思想引入最大功率点跟踪,提出占空比模糊控制的扰动观察法的MPPT控制策略,并通过计算机进行仿真验证。与传统的占空比扰动观察法相比较,该方法能够更加快速、准确地跟踪上太阳能电池的最大功率点。     

Performance evaluation of a MPPT controller with model predictive control for a photovoltaic system

ABSTRACT

Efficiency has been a major factor in the growth of photovoltaic (PV) systems. Different control techniques have been explored to extract maximum power from PV systems under varying environmental conditions. This paper evaluates the performance of a new improved control technique known as model predictive control (MPC) in power extraction from PV systems. Exploiting the ability of MPC to predict future state of controlled variables, MPC has been implemented for tacking of maximum power point (MPP) of a PV system. Application of MPC for maximum power point tracking (MPPT) has been found to result into faster tracking of MPP under continuously varying atmospheric conditions providing an efficient system. It helps in reducing unwanted oscillations with an increase in tracking speed. A detailed step by step process of designing a model predictive controller has been discussed. Here, MPC has been applied in conjunction with conventional perturb and observe (P&O) method for controlling the dc-dc boost converter switching, harvesting maximum power from a PV array. The results of MPC controller has been compared with two widely used conventional methods of MPPT, viz. incremental conductance method and P&O method. The MPC controller scheme has been designed, implemented and tested in MATLAB/Simulink environment and has also been experimentally validated using a laboratory prototype of a PV system.     

基于神经网络的光伏系统MPPT控制算法设计

提出一种基于人工神经网络(ANN)的最大功率点跟踪(MPPT)控制算法。该算法通过扰动和观察(P&O)方法获得人工神经网络模型所需的参数,并分为离线和在线两种模式:离线模式通过测试神经网络参数,找到最佳的网络结构、激活函数和训练算法;在线模式实现优化人工神经网络以便应用于光伏系统。人工神经网络的输入变量为输出功率参数和电压参数,输出变量为归一化的增加或者减少占空比(+1或者-1)。通过Matlab/Simulink模型对所提跟踪算法的性能进行测试验证,结果显示所提算法表现出良好的动态响应速度和稳态控制精度。     

基于模糊PID控制MPPT在光伏系统中的仿真研究

由于光伏电池在外界条件发生变化时,其输出特性也随之变化.为了提高光伏系统的效率,需要对其进行最大功率跟踪.针对光伏系统为非线性被控对象,以及存在不确定未知扰动的特性,采用模糊控制器实时调整PID控制器参数的模糊PID控制方法,将其运用到光伏系统中,以满足光伏系统的快速响应,有效消除光伏电池输出功率在最大功率点的振荡,减少能量损失.仿真结果证明,该控制器能快速、准确的跟踪光伏电池的最大功率点,减少稳态时振荡,提高光伏电池工作效率.     

基于DSP的光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的研究

基于DSP芯片TMS320F2812设计一种两级式光伏并网发电系统.对该系统提出了一种新型的MPPT控制算法,即在外界环境或负载突变时,先采用一种在线计算短路电流法,避免了对系统正常工作的干扰,以保证跟踪的快速性;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,可有效减小系统的输出功率在最大功率点的振荡现象.通过Matlab软件分别对扰动观察法、短路电流法以及所提的新型MPPT方法进行仿真,结果表明,该新型MPPT方法能够快速、准确地跟踪外部环境变化,减少了系统在最大功率点的振荡现象,提高了光伏发电系统的效率.     

无电压传感器的光伏MPPT研究

最大功率点跟踪在光伏阵列工作时发挥着重要作用,针对目前采用的最大功率点跟踪算法均需要计算功率,提出了一种无电压传感器的改进型控制策略。该方法基于DC-DC变换器输入电流的控制,通过变步长调节实现占空比自寻优,使光伏阵列输出最大功率,算法实现过程不需要功率计算。最后通过仿真对该方法进行验证和测试,结果表明,该方法能准确实现最大功率跟踪,同时动态响应特性和稳定性也较好。     

基于改进扰动法的光伏发电MPPT系统

最大功率点(MPPT)指自动地适应功率接口控制和适应电源接口实现最大功率的算法。文中描述了最大功率点跟踪控制系统的硬件电路图和改进扰动法的程序。本系统的硬件构成包括:MCU控制器(STC15F2K60S单片机)、电压采样电路、电流采样电路、太阳能板、BOOST电路。这个系统是简单、高效、对硬件要求低,适用于小功率场合的光伏发电系统。     

Spectrum-efficient call control in a dual-mode TDMA cellular system

This study deals with a call control strategy in a dual-mode time-division multiple access (TDMA) cellular system, which provides services both to analog and digital calls. Since analog calls consume the frequency resource several times as much as digital calls, we consider a call control strategy of the threshold type that the number of active analog calls is restricted within a prespecified level. Given the arrival rates and the grade of service (GOS) for both types of calls in the cells, two nonlinear integer optimization problems are considered for a multicell system as well as for a single cell system. One problem is to find the threshold parameters for optimizing the relevant objective measures. The other is to obtain the minimum numbers of required channels in the cells satisfying the GOS of both types of calls. The solution methods for the two kinds of optimization problems are devised based on the properties of the objective function and the blocking probabilities of both call types. The efficiency of the proposed algorithms is verified by extensive computational experiments with realistic input data