基于RT-LAB的MPPT控制模拟及试验验证

提出了一种基于扰动观察法的改进最大功率点跟踪(MPPT)算法,并与常见的MPPT算法(扰动观察法和电导增量法)进行对比分析。结合加拿某公司推出的RT-LAB实时仿真平台建立数字主电路,进行数模混合实时仿真验证,分析了改进MPPT算法与传统MPPT算法的控制效果。实验结果表明,改进的变步长扰动观察法振荡范围小于2种传统MPPT算法,同时该算法在光照强度及电池温度改变时,跟踪至新的最大功率点所需时间也小于另外2种算法,验证了改进控制算法的有效性及优越性。     

基于改进的变步长光伏并网系统MPPT控制策略研究

提出一种新的基于扰动的最大功率点跟踪(MPPT)优化算法,在不同区域调节步长,改变光伏电池电压收敛速度。利用MATLAB仿真软件构建MPPT优化算法模型,模拟任意参数的光伏阵列,动态跟踪光照强度、环境温度的变化,并应用于三相光伏并网系统。仿真结果表明:该算法能够实时对光伏电池输出功率进行跟踪调节,大大提高光伏系统跟踪最大输出功率速度的同时,有效降低系统输出功率在最大功率点处的振荡现象,减小光伏组件的能量损耗。     

基于数值方法的光伏发电系统MPPT控制算法研究

针对传统的太阳能最大功率点跟踪(MPPT)算法跟踪速度及精准度不理想的缺点,提出了一种新型的基于数值方法的光伏发电系统最大功率点跟踪控制算法。该方法利用二次插值的思想,仅通过一步就可以跟踪到最大功率点。在该MPPT的启动中还采用了恒定电压法来提高跟踪速度。利用MATLAB搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度和准确度。     

基于SABAS不同环境下的MPPT控制方法

针对现有的光伏系统多峰最大功率点追踪MPPT控制方法存在的不足,文中提出一种基于模拟退火改进的变步长天牛须搜索SABAS算法的MPPT控制方法。文中首先给出了SABAS建模过程以及相关性能分析,随后利用实验与仿真给出了基于SABAS的MPPT控制方法的仿真实验结果,以及与其他MPPT控制方法的比较。实验与仿真结果表明,本文提出的MPPT控制方法具有较强的抗干扰能力,并且在多峰情况下能够无稳态震荡地对最大功率点进行追踪。     

基于简化蚁群算法的光伏MPPT跟踪控制

近年来,光伏发电因太阳能绿色无污染等原因被高度关注,光伏发电的核心技术问题是如何提高光伏发电效率,即提高光伏发电系统的"最大功率点"跟踪速度,进而提升平均发电功率。根据光伏电池原理提出MPPT控制方法,根据智能仿生优化算法蚁群算法,提出一种简化的蚁群优化算法,并将简化蚁群算法应用在MPPT控制中,通过不断迭代使占空比更新,从而找到最大功率点并稳定跟踪。并通过数值仿真实验,验证所提出的优化算法在光伏MPPT控制中具有较快的收敛速度,同时与传统扰动观测法相比具有较高的精准度和较小的搜索振荡;在搭建的光伏发电系统真实实验平台上也验证了简化蚁群算法的可行性。     

基于对偶相切和Lagrange插值的高压光伏MPPT算法

为了提高高压光伏发电系统中最大功率点跟踪(MPPT)的速度、精度以及跟踪到最大功率点(MPP)后运行的平稳度,提出一种对偶相切与Lagrange插值相结合的改进MPPT算法。该算法利用对偶切线法的快速性和Lagrange插值法的近似拟合作用,迅速将参考电压定位到最大功率点附近,最后以极小的步长运行到MPP。仿真结果表明：所提出的改进MPPT算法与传统扰动观测法相比,能够更快速、精准地追踪到最大功率点,并以更小的波动持续地输出最大功率,有效地减少了光伏发电系统的功率损失,提高了太阳能的利用率。     

基于变步长扰动观察法结合改进天牛群优化算法的三步复合光伏最大功率跟踪算法

局部遮阴情况下,光伏系统的功率-电压曲线呈多峰特性,传统算法跟踪最大功率点时易陷入局部最优,智能优化算法跟踪耗时较长。对此,设计了一种变步长扰动观察法（IP&O）结合改进天牛群优化（IBSO）算法的三步复合最大功率点跟踪（MPPT）算法。该算法首先采用IP&O快速跟踪到极大功率点,并利用此点功率值调整电压搜索范围;然后使用IBSO算法在电压搜索范围内进行全局寻优,以保证搜索精度;最终在IBSO算法跟踪到最大功率点附近后,再次切换为IP&O,以加快跟踪速度、减小功率振荡。将所提出算法与IP&O、天牛群优化（BSO）、布谷鸟算法结合变步长扰动观察法（CSA-IP&O）3种算法进行仿真对比,仿真结果表明：所提出算法不易陷入局部最优,能准确快速地跟踪到最大功率点,且跟踪过程中功率振荡更小。     

基于改进CPSO的动态阴影环境下光伏MPPT仿真研究

动态阴影下,传统最大功率点追踪(MPPT)算法易陷入局部极值,而常规粒子群(PSO)算法实现的MPPT控制易给系统带来较大的振荡。针对上述问题,提出一种自适应精英策略改进混沌粒子群(AEM-CPSO)算法的MPPT控制策略。该算法对粒子前三次迭代进行混沌搜索,使粒子在初始状态具有全局遍历性。自适应精英策略运用于粒子搜索后期,用于缓解算法后期振荡的问题。仿真结果表明,AEM-CPSO算法在全局搜索性,追踪速度以及暂态稳定性都优于传统方法。     

一种基于全局最优MPPT算法的研究北大核心

针对光伏阵列出现多个局部功率峰值时,传统的MPPT算法导致系统工作在某个局部最大功率点的问题,提出一种新的基于局部扫描法与P&O相结合的全局最优MPPT算法,该方法在系统启动后先采用固定大步长进行全局扫描来找到全局最大功率点,当系统运行在全局最大功率点附近时,然后采用变步长P&O算法变步长扫描来找到精确的最大功率点。基于Matlab/Simulink的仿真模型,对全局最优MPPT算法进行了仿真验证;并搭建一个功率为6 k W的实验平台验证当系统出现多个峰值时的效果。仿真和实验结果验证了所提出的全局最优MPPT算法在光伏阵列出现多峰值时具有很好的MPPT效果。     

基于BOOST电路的风力发电系统的MPPT控制研究

本文针对小型垂直轴风力发电机,研究分析了风力发电控制系统的控制原理,针对传统爬山搜索MPPT的不足,设计了一种新的变步长MPPT算法。该算法与传统爬山搜索法相比,能够更有效的搜索最大功率点,且能够保持在最大功率点附近处稳定的运行,有利于整个系统的稳定。利用Matlab/Simulink仿真软件对控制系统进行了仿真,验证了设计方案的可行性。     

一种开关磁阻风力发电机最大风能跟踪方法

对开关磁阻风力发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了介绍,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能自动跟踪的变步长控制方法.使用Matlab/Simulink构建了整个系统的模型,进行了仿真,使用直流电动机模拟风力机对提出的最大风能跟踪控制方法进行了测试,系统仿真和试验结果证明该方法是可行的.     

风电机组MPPT动态功率曲线控制策略的研究

针对目前变速风力发电机组最大功率点跟踪算法对机组参数依赖性较大的问题,提出了一种用于最大功率点跟踪的动态功率曲线控制策略.根据机组当前的运行特性来调节功率曲线的比例系数,实现对最大功率点的跟踪控制.该算法的优点是对机组的参数依赖性较小,即使在转速测量有误差的情况下也可以实现机组对最大功率点的跟踪控制.在Matlab/S...     

双馈型风力发电系统MPPT控制方法研究

为了最大限度地利用风能,针对双馈变速恒频风力发电系统,分析了风力机特性及最大风能捕获原理。在基于电网电压定向的矢量控制的基础上,提出了一种新的无需检测风即可实现最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法。该控制方法以发电系统输出功率最大为目标,能够实时追踪最大功率点(MPP)且不依赖风力机最佳功率特性曲线,实现了发电机输出有功和无功功率的解耦控制,并构建了风力发电模拟平台进行实验验证,结果证明了该控制方法的正确性与有效性。     

基于转速控制的双馈风电机组机侧变流器IGBT器件结温波动抑制策略

针对当前双馈风电机组机侧变流器在同步转速点附近结温波动大、影响器件运行可靠性的问题,提出一种基于机组转速控制的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)结温波动抑制策略。首先,基于最大功率点跟踪(MPPT)控制原理,并结合变流器IGBT模块等效热网络,建立双馈风电变流器结温计算模型。其次,针对机侧变流器在同步转速点附近结温波动出现的"尖峰"现象,从减少机组低频运行范围和提升同步转速附近区域穿越速度的思路出发,提出基于功率、转速双控制外环的改进最大功率点跟踪控制策略。最后,搭建基于PLECS和Simulink联合平台的双馈风力发电系统仿真模型,对机组在亚同步和超同步转速间动态往返变化的变流器电-热性能及其在同步转速附近区域的稳态结温进行仿真,并开展变流器结温抑制效果验证的等效实验。仿真和实验结果验证了所提改进控制策略对抑制机组同步转速点附近变流器IGBT结温波动的有效性。     

双馈风电机组MPPT动态功率特性分析

为研究双馈风电机组DFIG最大功率跟踪MPPT动态特性,在Matlab/Simulink仿真平台上建立了功率信号反馈算法的风机MPPT控制模型。以矩形风速为例,理论推导了MPPT静态工作点的过度时间和风机输出能量的计算公式,通过仿真和理论分析了不同转子惯性对风电机组动态功率、转速、叶尖速比、风能利用效率的影响,结合转子动能阐述了双馈风电机组MPPT动态功率特性,指出风机惯性时间常数越大风能利用系数越低。最后比较了几种不同风速下的风机MPPT动态特性,结果表明,随机风的风机转速跟踪能力最差,阵风和渐进风的风机转速跟踪效果较好。     

基于功率预测的变速变桨距风电系统的优化控制

为了增强风电场主动融入大电网的能力,基于风速和功率的超短期提前一步预测,以最大风能捕获和输出功率平滑为优化目标,以发电机转速和桨矩角为控制变量,为了有效地减少桨矩角系统和机械系统的压力,制定了最小化控制标准,建立了相应的多目标优化模型。运用遗传算法求解出模型的优化解,将该优化解作用于风力发电机组来优化系统的性能。通过对1.5 MW的变速恒频风力发电系统进行仿真研究表明,与传统的最大功率追踪控制相比较,所提出的控制策略提高了发电机输出功率,同时抑制了输出功率的低频波动。     

双级矩阵变换器直驱风力发电系统最大风能追踪

提出了一种双级矩阵变换器(two stage matrixconverter,TSMC)直驱风力发电系统最大风能追踪控制策略。基于爬山法,通过引入中间变量实现对系统捕获风能状态进行判断,在此基础上,提出基于集成控制的最大风能追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法。在Matlab中建立了TSMC风电系统仿真模型。仿真结果表明:新的MPPT算法通过对风力发电系统逆变级无功功率分阶段性的控制,不仅具有较好的准确性和稳定性,而且加快了系统捕获最大风能的速度。     

基于风速预测的最大风能追踪控制系统仿真

为了使交流励磁变速恒频风力发电系统在无需设置风速计的情况下,双馈电机实现最大风能跟踪的目的,提出了一种新的基于神经网络的无风速检测方案。通过利用高斯径向基神经网络预测为最大风能追踪提供了一个准确的风速数据,从而准确获取最大功率点下对应的电机转子转速,以减少系统的损耗和成本,提高系统的可靠性。本文针对3.6MW风力发电系统的数学模型,建立了基于定子磁链定向矢量控制的系统仿真模型。结合风速预估和有功功率、无功功率的解耦控制实现了最大风能跟踪。     

基于最优梯度的滞环比较光伏最大功率点跟踪算法

光伏电池的输出功率特性随着外界环境的改变而变化.为使光伏阵列得以高效利用,需要对光伏并网系统进行最大功率点跟踪.提出了一种滞环比较法和最优梯度法相结合的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,它很好地克服了最大功率点跟踪过程中的振荡和误判问题.为了验证该算法的有效性,在 PSCAD/EMTDC 软件平台上搭建了三相单级式光伏并网仿真系统,对常规的定步长扰动观察法和改进算法进行了仿真对比分析.结果表明:改进后的 MPPT 算法能有效消除直流电压的扰动纹波;当外界环境突变时,系统能快速稳定在新的最大功率点.     

Experimental implementation of a novel scheduling algorithm for adaptive and modified P&O MPPT controller using fuzzy logic for WECS

This article proposes an adaptive and modified Perturb and Observe (P&O) maximum power point tracking (MPPT) algorithm, using fuzzy logic step size controller, for a wind energy conversion system (WECS) based on wound rotor synchronous generator. The modified P&O controller uses additional current information of the dc-link, to decrease power oscillation around MPP, and choose the correct direction of the perturbation, while wind speed increase condition, depending on the sign of dc-link current change. So, in this contribution, a modified drift-free P&O algorithm was chosen because it gives better results, but the duty cycle step size in the proposed MPPT controller has been varied adaptively, using a fuzzy logic inference system based on the variation of the rectifier output power and the previous change of the duty cycle to get fast convergence until the MPP is reached in increasing and decreasing wind speed conditions. Performances and robustness of the proposed speed sensorless MPPT controller are evaluated in an experiment implementation, using a WECS emulator and dSpace DS1104 controller board, where experimental results show that the proposed method guarantees fast convergence with better energy quality and high robustness against speed or load change conditions.