光伏阵列最大功率点跟踪控制方法综述

光伏发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT),但目前很多最大功率点跟踪方法跟踪不够准确,从而导致了光伏系统的功率损失,为此综述了光伏阵列最大功率点跟踪的各种方法,包括日益成熟、改进和优化策略较多的扰动观察法和电导增量法,并总结了两种方法应用的局限性和需要注意的问题。从最大功率点跟踪的控制原理和发展历程出发,归纳了基于优化数学模型、扰动自寻优、智能处理方法及输出端控制等4类方法,分别说明了各种跟踪控制方法的优点和不足之处,并指出具体选择方法时需要统筹考虑跟踪方法实现的难易程度、经济成本、传感器类型、跟踪速度与精度的协调以及应用领域等各种因素。最后探讨了最大功率点跟踪控制方法的发展思路,对该领域今后的研究方向做了展望,指出单级式光伏逆变系统中的最大功率点跟踪己成为国内外光伏领域的一个研究热点。     

基于中心差分法的光伏阵列最大功率点跟踪

太阳能光伏阵列的输出功率随外界环境因素的变化而变化,为提高其利用率,需跟踪光伏阵列的最大功率点( MPP).针对扰动观察法跟踪光伏电池MPP时,存在跟踪速度较慢和功率振荡等问题,提出一种新颖的基于中心差分法的最大功率点跟踪(MPPT)方法.给出了该算法设计流程,并搭建了以eZDSPTMLF2407为核心的硬件平台.通过实验验证了该算法的正确性和有效性,其响应速度和控制精度均达到了预期要求.     

部分遮阴条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法

在部分遮阴情况下,光伏阵列功率-电压(P-U)特性曲线呈现多个极值点,传统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法会失效。提出了一种基于电导增量法的全局搜索（Global search based on Incremental conductance,GSINC）方法来实现最大功率点跟踪,该方法保证不会陷入局部最优且不会错过任何极值点。最后通过仿真验证了该算法能快速且准确的跟踪最大功率点,有效提高了光伏阵列输出效率。     

光伏电池最大功率点跟踪的研究

分析了常用的最大功率点跟踪方法,在原有变步长电导增量法的基础上,提出了改进变步长电导增量法。     

遮蔽条件下的光伏阵列最大功率点跟踪算法

针对光伏发电系统在部分遮挡情况下所具有的高度非线性、时变不确定性和多个局部峰值等特点,研究了一种基于改进人工鱼群算法的最大功率点跟踪方法.此方法将人工鱼群算法与扰动观察法相结合,把最大功率点的搜索和跟踪分开进行,充分考虑到两者的相关性和独立性,有效地提高了光伏发电系统的发电效率.通过Matlab仿真实验表明:无论光伏阵列是否存在遮蔽现象,本算法均具有良好的最大功率点搜索和跟踪效果,避免了局部极值点的影响.     

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪

常规的扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,在光伏阵列的最大功率点跟踪系统中得到广泛的应用。然而常规扰动观察法由于采用固定的扰动步长,难于同时获得较高的响应速度和稳态跟踪精度。本文提出了一种固定电压启动的变步长扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比实验,实验结果证明了该方法的有效性。     

光伏系统最大功率点跟踪控制算法

最大功率点跟踪技术(MPPT)在太阳能光伏发电系统中占有重要地位.针对现有MPPT方法动态性能和稳态性能难以兼顾的不足,提出了一种具有良好动态性能和稳态性能的MPPT方法,该方法通过Boost电路的开路电压的测量及最大功率点电压的非线性计算对最大功率点进行跟踪控制.仿真结果表明,该方法快速跟踪到最大功率点,消弱了最大功...     

部分遮挡条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法

针对光伏阵列在部分阴影遮挡条件下具有多个局域最大功率点的最大功率点跟踪问题,在详细分析光伏阵列I-V特性的基础上,提出一种新颖的全局最大功率点跟踪方法。该方法根据光伏阵列最大功率点附近电压随电流的增加迅速下降的特点,先以大步长扫描方法锁定到各局域峰点附近,然后再采用PO法以小步长跟踪该峰点,最后通过比较搜索到的各个局域峰点的功率来确定全局最大功率点。仿真和实验结果表明所提方法能够准确而迅速地跟踪到全局最大功率点,有效提高光伏阵列在部分阴影遮挡条件下的并网发电输出效率。     

基于改进扰动观测法的光伏阵列最大功率点跟踪策略

提出了一种通过追踪直流侧母线电压控制参考信号的实时调整环节的扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比。仿真结果证明,该方法能快速、精确地跟踪最大功率点,稳态精度较高,提高了光伏电池的利用率。     

光伏阵列多峰最大功率点跟踪研究

针对光伏组件输出特性的非线性以及受外部环境的影响,提出了一种遗传神经网络跟踪光伏阵列最大功率点方法.利用太阳能电池的物理特性和输出特性,建立了串联光伏组件的数学模型,给出了组件的电流电压和功率电压特性方程;同时利用MATLAB软件进行仿真、训练及测试,利用遗传神经网络算法成功地对系统最大功率进行跟踪.仿真结果表明,光照强度、温度及遮挡率直接影响着系统最大功率的追踪,与传统的BP算法相比,该算法跟踪的时间更短,精确度更高.     

不规则阴影影响下光伏阵列最大功率点跟踪方法

在不规则阴影影响下,光伏阵列输出特性曲线存在多个局部最大功率点,传统最大功率点跟踪算法在此情况下难以找到全局的最大功率点,从而陷入局部最优值。为解决该问题,根据滑模变结构控制在非线性系统控制中具有响应速度快、鲁棒性强等优点和扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,提出了将滑模变结构控制和扰动观察法相结合的算法,将其应用到不规则阴影影响下光伏阵列的最大功率跟踪控制中,用于解决局部遮阴下多峰寻优的问题。为了验证该算法的有效性,建立了不规则阴影影响下光伏阵列的实验电路。通过与传统扰动观察法的比较,实验结果表明:在光伏阵列被部分遮蔽的情况下,该算法可以快速跟踪到全局最大功率点,使系统稳定地工作在最大功率点附近,减小输出功率的波动,从而有效地利用太阳能。     

光伏电池最大功率点跟踪方法的发展研究

在光伏发电系统中,光伏电池输出特性受光照强度及环境温度影响很大,具有明显的非线性特征.因此,为了提高光伏电池的利用效率,需要对光伏电池的最大功率点进行快速准确地跟踪控制.简要介绍了14种常用的最大功率跟踪方法的原理,说明了各种方法的优、缺点,指出了选择某一方法时需要考虑的因素,并展望了最大功率点跟踪方法的发展方向.     

多级步长光伏电池最大功率点跟踪

针对常规的占空比扰动法不能同时满足跟踪速度和稳态精度的问题,在二级步长占空比扰动法的基础上结合增加跟踪裕量法,提出了一种多级步长的控制策略,在Matlab环境下利用M函数建立光伏电池的数学模型和利用S函数对跟踪算法编程。仿真结果表明,相对于二级步长占空比扰动法具有更好的动态和稳态性能,在外界环境发生快速变化的情况下,亦能快速准确地跟踪到最大功率点,该策略是可行的。     

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NN模型估计的光伏最大功率点跟踪控制技术研究

为了有效利用光伏阵列转换能量,提高并网发电效率,需要对其进行最大功率点跟踪控制（MPPT）。提出了基于二级神经网络-遗传寻优的方法,通过利用PV神经网络模型拟合光伏电池输出功率与输出电压的非线性特点,为MPPT寻优提供模型依据,采用遗传算法编码灵活的特性实行并行搜索,并采用存储器函数变换技术使得系统达到在线控制的效果。仿真及实验表明,遗传算法对PV曲线进行最大值寻优,经过52代遗传得到最大功率为135.811 4 W,对应的电压值为72.138 24 V,这与实际最大功率点相比的误差为1.45%,取得了精度较高的跟踪效果,提高了系统稳定性。并且该方法能够准确跟踪最大功率点,克服了传统爬山法等在最大功率点附近振荡引起功率损耗的问题,同时也克服了传统神经网络方法采集训练数据的难度。     

基于NN模型估计的光伏最大功率点跟踪控制技术研究

为了有效利用光伏阵列转换能量,提高并网发电效率,需要对其进行最大功率点跟踪控制( MPPT).提出了基于二级神经网络-遗传寻优的方法,通过利用PV神经网络模型拟合光伏电池输出功率与输出电压的非线性特点,为MPPT寻优提供模型依据,采用遗传算法编码灵活的特性实行并行搜索,并采用存储器函数变换技术使得系统达到在线控制的效果.仿真及实验表明,遗传算法对PV曲线进行最大值寻优,经过52代遗传得到最大功率为135.811 4 W,对应的电压值为72.138 24 V,这与实际最大功率点相比的误差为1.45％,取得了精度较高的跟踪效果,提高了系统稳定性.并且该方法能够准确跟踪最大功率点,克服了传统爬山法等在最大功率点附近振荡引起功率损耗的问题,同时也克服了传统神经网络方法采集训练数据的难度.     

局部阴影下光伏阵列最大功率跟踪系统的研究

针对光伏阵列发电系统,在局部阴影情况下,研究推导光伏阵列数学模型。同时,分析加装旁路二极管、光伏阵列拓扑结构、光照强度大小及分布形状对光伏阵列输出特性的影响,并且分析了传统功率跟踪优缺点。提出一种全局最大功率搜索与局部功率极值跟踪相结合的全局最大功率跟踪算法,并进行Matlab/Simulink仿真分析。实验结果证明了该策略的有效性与正确性。     

光伏系统中最大功率跟踪的研究

光伏系统中最大功率跟踪是太阳能发电研究的一个重要方向。提出了实现最大功率跟踪的方法，比较了几种方法的优缺点实验结果证明了所提最大功率跟踪方法的正确性。     

双级式光伏系统最大功率点跟踪研究

光伏电池的输出功率随外部环境和负载的变化而变化.为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪(MPPT)电路.根据MPPT的基本原理和常用光伏发电系统控制的优缺点,主电路采用了Boost电路结构,结构简单,硬件实现方便.控制部分在经典干扰观测方法的基础上对控制方法进行改进,采用变步长跟踪,克服了跟踪速度与跟踪精度之间的矛盾.实验结果证明,该方法能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点.