基于扰动观察法的光伏 MPPT技术的仿真分析∗

为了解决光伏电池的输出特性受外界环境因素影响比较大的问题,达到有效利用光伏太阳能、提高光电转换效率的目的,从光伏电池的数学模型和输出特性入手,研究光伏发电系统的最大功率点跟踪算法.利用 MATLAB/ Simulink平台搭建光伏系统最大功率跟踪模型,基于 MPPT 的扰动观察法实现输出功率的最大值,并通过仿真验证其可行性和控制的有效性。     

非线性UKF估计在光伏MPPT中应用研究

非线性无迹卡尔曼滤波(UKF)估计用采样策略逼近非线性分布的方法,在光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)中采用大步长扰动观察法定位最大功率点的电压范围;在该电压范围用尽量小步长的控制电压,以相应的瞬时功率作为被估量,利用UFK精确估计,经过功率比较定位出最大功率点及其相应的控制电压,通过状态检测判断出状态突变。通过仿真验证了所提策略的正确性、有效性。     

局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现

针对传统最大功率点跟踪全局扫描法用时长的缺陷,对局部阴影下光伏阵列输出特性进行分析,获得归一化的最大功率点电压的分布规律。利用该规律结合扰动观察法,提出一种改进型全局最大功率跟踪的扫描算法。首先,确定可能存在局部最大功率点的区域;然后,对该区域使用扰动观察法局部扫描,获得所有的局部最大功率点;最后,选取其中最大的点作为全局最大功率点。该算法能够大幅度缩短扫描时间,使系统快速确定全局最大功率点。实验采用Boost和全桥电路作为拓扑,以DSP为主控制芯片搭建了一套验证系统。实验数据表明在双峰和三峰情况下,与全局扫描法相比该算法节约了50%以上的时间。该算法推广到更多峰的情况具有同样的适用性。     

基于改进的扰动观察法在光伏发电MPPT中的应用

光伏电池是一种非线性电源,随外界环境的变化而变化,为了提高光伏阵列的利用率,光伏系统中需采用最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。近年的研究中,提出了许多跟踪算法,其中应用最为广泛的是扰动观察法和电导增量法。在分析扰动观察法的基础上,进行优化提出了一种改进的变步长算法,它有效提高了最大功率点跟踪过程中的跟踪速率,克服了扰动方向的误判问题,消除了在最大功率点的振荡现象。仿真与实验结果证明了该方法的有效性。     

基于自适应占空比扰动算法的光伏发电系统MPPT控制

常规的扰动观察法在光伏阵列的最大功率点跟踪中应用广泛,算法简洁,容易实现,但由于采用固定步长扰动,不能同时获得较高的跟踪速度与稳态跟踪精度.针对这个矛盾,提出了一种新的自适应占空比扰动算法,运用Matlab/Simulink对光伏发电系统MPPT控制进行了建模与仿真,并研制了一台控制器,在BOOST变换器上与定步长扰动法进行了对比实验,仿真和实验结果证明该算法能准确快速地跟踪光伏阵列的最大功率点,大大提高了系统的动态和稳态性能.     

基于改进扰动观察法的光伏阵列MPPT研究

针对常规扰动观察(P&O)法由于环境快速变化带来的失效性问题,提出一种基于改进P&O法的最大功率点跟踪(MPPT)算法。采用一种压阻可变的方法模拟光伏阵列的输出特性。改进P&O法通过控制Boost变换器的占空比改变变换器的输入电压,从而实现MPPT。以DSP芯片TMS320LF2407A为控制电路主处理器,以Boost变换器为主拓扑电路,搭建了模拟光伏阵列MPPT实验系统。实验结果表明,该改进算法能有效地跟踪光伏阵列最大功率点(MPP)。     

基于改进扰动观察法的光伏MPPT研究

最大功率点跟踪技术是提高光伏发电利用率的有效方法,目前应用最为广泛的扰动观察法存在稳态震荡和跟踪速度之间不可兼顾的矛盾。通过Simulink仿真详细阐述了常用扰动观察法的优缺点,进而采用改进的变占空比扰动方法对最大功率点跟踪技术进行仿真,并且通过设置门限斜率的方式去除系统在达到最大功率点时的往复震荡现象。通过仿真验证,该改进算法在保证了系统跟踪速率的基础上,有效去除了光伏组件达到最大功率点时存在的震荡现象,提高了系统的跟踪效率和稳定性。     

光伏发电中MPPT控制方法综述

在光伏发电系统中,快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT)有利于光伏功率的充分利用.综述了光伏发电中较常用的最大功率点跟踪方法,指出各自的优缺点,对一些较实用的最大功率点跟踪算法如双步长扰动观察法、迭代比较法进行了阐述.为更好满足实际需求,对一些最大功率点跟踪方法的有机结合进行了探讨如电流固定参数法与扰动观察法相结合、...     

光伏并网发电系统MPPT技术的研究∗

光伏电池的发电性能易受外界环境的影响.为使光伏系统输出功率最大化,多种最大功率点跟踪技术用于 解决该问题.在不同的环境条件下,这些方法的性能在响应时间和稳定性方面有所不同.在 MATLAB/Simulink环境 下对增量电导法、改进的扰动观测法和人工神经网络三种最大功率点跟踪算法进行比较分析,对应用不同算法的三相 光伏并网发电系统进行仿真,仿真结果表明,与其他方法相比,人工神经网络最大功率点跟踪技术的响应速度更快, 稳态振荡更小,低至０．４７％.     

基于模糊控制的光伏MPPT控制策略及仿真分析

光伏发电系统工作过程易受光照、温度等环境条件的影响,导致系统工作点的偏移,为使系统输出效率最大化,应进行最大功率点跟踪（MPPT）。针对传统扰动观察法跟踪速度慢、功率波动大的问题,提出基于模糊控制的光伏MPPT控制策略。通过搭建Simulink仿真模型,并在相同环境条件下对两种算法进行仿真,结果显示基于模糊控制的光伏MPPT控制策略能快速、平稳地实现光伏MPPT过程。     

基于扰动观察法的光伏发电系统MPPT控制算法研究

针对传统的扰动观察法在对光伏阵列进行最大功率跟踪时产生的跟踪速度和精度的矛盾,提出一种以固定电压法启动和变步长扰动观察法相结合的跟踪方法,并利用MATLAB对新算法进行仿真。仿真结果表明:该方法可以快速、准确地跟踪最大功率点,尤其在光照突变等条件下可实现光伏电池的最大功率跟踪,并消除系统在最大功率点的振荡。     

基于改进P&O与MPC算法的光伏MPPT控制研究

在光伏发电系统中,针对传统的最大功率点跟踪控制方法难以同时满足追踪精度与追踪速度的问题,提出了一种新的改进PO和MPC相结合的光伏MPPT控制方法,先将扰动之后的电压和电流作为参数输入MPC控制器,再由控制器的两步长函数分析预测出未来变量的动作并生成输出曲线。仿真结果表明,相较于传统的扰动观察法,该算法可以同时满足追踪精度与追踪速度的要求。     

自适应扰动观察法在光伏MPPT中的应用与仿真

为了提高光伏发电系统的输出效率,提出了基于变步长扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,以光伏输出功率的变化为判断依据,通过对光伏电池的输出电压进行调节,从而实现最大功率点跟踪。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明该算法能够在快速跟踪最大功率点变化的情况下保证跟踪精度。这说明变步长扰动观察法具有比传统扰动观察法更优异的稳态和动态性能,能够有效提高光伏发电系统的发电效率。     

独立式光伏发电系统MPPT功能的设计与仿真

为了实现光伏发电系统输出功率的最大化,设计了基于扰动观察法的具有MPPT功能的独立式光伏发电系统,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真研究。仿真结果表明,采用扰动观察法实现光伏发电系统的MPPT功能,在光照强度恒定和变化时均能达到系统最大输出功率,且具有良好的动态特性。     

基于改进型扰动观察法的光伏阵列MPPT方法研究

在分析光伏电池数学模型和输出特性的基础上,提出了一种固定电压法与改进的自适应步长占空比直接控制法相结合的方法.该方法应用固定电压法与自适应步长的扰动观察法相结合跟踪光伏阵列的最大功率点,在变化的环境条件下,使用MATLAB软件对这种自适应步长的跟踪方法进行仿真.仿真结果表明,所提方法能够快捷、准确地跟踪到光伏阵列的最大功率点,具有较好的控制精度,减少了在最大功率点振荡的能量损失,从而提高了光伏发电系统的能量转换效率.     

固定电压法结合扰动观察法在光伏系统MPPT中的应用

本文提出了一种新型的光伏最大功率跟踪(MPPT)控制算法.在综合固定电压法和扰动观测法优缺点的基础上,提出了一种固定电压法和扰动观测法相结合的算法,当外界环境因素发生改变时,先根据固定电压法快速调整占空比到最大功率点附近,然后采用扰动观测法进一步精确求解,对所提出的方法进行了仿真和实验验证,结果表明:所提出的方法可以快速、准确跟踪光伏电池的最大功率输出,提高了能源利用率.     

基于扰动观察法的光伏电池最大功率跟踪控制

本研究提出了基于扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,检测太阳能发电输出功率的变化,根据检测结果,调整光伏电池的相关参数,以达到最大功率点跟踪的目的。通过Matlab/Simulink仿真,结果表明提出的改进算法能有效提高光伏发电系统的发电效率。     

一种扰动观察法在光伏发电MPPT中的应用

分析了光伏电池的特性和扰动观察法的优缺点,针对扰动观察法步长难确定和光伏电池最大功率点两侧具有非对称性的特点,提出了一种改进扰动观察法。将该方法应用于光伏电池的最大功率跟踪,仿真和实验结果均表明该方法能在外界环境变化的情况下,保证光伏电池快速、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。     

一种改进型光伏系统MPPT算法及实现

针对传统扰动观察(PO)法的缺陷,提出一种结合固定电压和三点比较法的改进型算法。该算法可使系统在起始阶段快速靠近光伏组件的最大功率点(MPP),在日照强度发生快速变化时,不会快速移动工作点,减少误判,并避免在MPP附近扰动造成的功率损失。采用Buck拓扑结构,以数字信号处理器(DSP)作为主控芯片设计了一套验证系统。实验证明该系统可快速跟踪光伏组件的MPP并稳定在工作点附近。     

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。