基于扰动观察和二次插值的光伏发电最大功率跟踪控制

提出了一种改进的光伏发电最大功率跟踪方法,由扰动观察法和二次插值法相结合,搜索到最大功率点,通过恒压法使光伏阵列工作在该点.该方法综合了以上三种方法的优点,可以避免扰动观察法控制时电压震荡造成的功率损失,以及恒电压法控制时不能随环境条件实时调整工作电压的缺陷.在Matlab/Simullink平台上进行了建模仿真,并研制了一台控制器,以验证所提出方法的有效性,仿真和实验结果表明,采用所提出的控制方法,能快速精确地搜索到光伏阵列的最大功率点,工作电压稳定.     

基于预测模型的光伏系统MPPT研究

针对传统光伏电池最大功率点跟踪技术扰动观察法中参考工作电压难以确定的缺点,提出了一种基于预测模型的MPPT方法。预测模型根据光伏电池的动态输出特性和环境条件,预测参考工作电压,并以其为扰动观察法的初值,在更小范围内搜索最大功率点。在基于DSP控制的硬件平台上进行实验,进行了该控制方法与传统控制方法的效率对比研究,实验结果证明了该控制方法在可快速搜索到最大功率点,并可显著提高光伏电池的发电效率。     

固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用

对光伏发电系统提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPPT)控制方法,即在外界环境或负载突变时,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,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,可有效减小光伏阵列的输出功率在最大功率点的振荡现象.对固定电压法、扰动观察法以及所提的两者的结合方法分别进行仿真,结果表明,所提方法能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,减少了在最大功率点振荡的能量损失,提高了光伏发电系统的能量转换效率.     

基于模糊PI的光伏发电双MPPT研究

针对光伏阵列非线性工作特性及传统MPPT控制中响应外界环境变化缓慢、最大功率点附近功率振荡现象明显等缺点,对其最大功率点跟踪算法进行分析,提出了一种模糊PI控制下扰动观察法(PO)和恒电压控制法(CVT)相结合的双MPPT(dual maximum power point tracking MPPT)控制方法应用于光伏发电系统。通过建立模糊PI控制下的光伏发电双MPPT系统模型,构建系统控制量及变化量变化规则,设计仿真参数。仿真实验结果表明本方法在外部环境变化时能快速准确地跟踪光伏阵列最大功率点,具有良好的动态和稳态性能。     

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.     

一种新型双模式最大功率点跟踪控制

针对光伏发电系统最大功率跟踪(MPPT)恒定电压控制法的缺点,提出了一种新的基于温度系数在线修正的改进恒定电压法,与传统的恒定电压法相比,它能更快速地跟踪最大功率点。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,可有效地减小光伏阵列的输出功率在最大功率点处的振荡现象。即在系统偏离最大功率点较大时,采用改进恒定电压法控制,快速调整光伏电池的工作点,再采用小步长扰动观察法进行最大功率控制。最后通过仿真验证了该双模式控制策略的正确性和有效性。     

短路电流法与变步长扰动观察法结合的MPPT算法研究

针对小型家用光伏系统的特点,设计了一种有效的改进型最大功率点跟踪(MPPT)控制方法。当外界环境突变时,采用改进的短路电流法进行初步跟踪,调整光伏阵列的工作点到最大功率点附近。在此基础上再使用双阶段变步长扰动观察法,使得工作点进一步调节到最大功率点,并有效减少了光伏阵列输出功率在最大功率点的振荡。对该结合方法及相关的常用MPPT算法分别仿真,结果表明,该方法可以在外界环境剧烈变化下快速、有效、准确地跟踪最大功率点,同时有效减少在光伏阵列最大功率点附近振荡所带来的能量损失,提高了光伏发电系统的效率。     

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。     

改进的差异演化算法在MPPT扰动观察法中的研究

太阳电池最大功率跟踪(MPPT)控制方法有很多。例如:直线近似法、电压反馈法、扰动观察法、增量电导法、模糊控制、神经网络控制等。每一种MPPT控制策略均具有自身的特点。针对光伏电池的非线性特性,介绍了最大功率点跟踪的原理,并利用改进的差异演化算法对扰动观察法进行了改进,减少了扰动观察法的震荡过程,确保了光伏阵列稳定地工作在最大功率点附近。仿真结果证明,利用该差异演化算法改进的MPPT,具有良好的适应性。     

基于模糊控制的最大功率点跟踪方法研究

设计了一种基于模糊控制的光伏阵列最大功率跟踪(MPPT)方法.以光伏阵列输出功率和输出电压之间满足dPPV/dUPV=0达到最大功率点为基础,设计了模糊控制的方法.利用仿真和实验,对比了扰动观察法和所设计的模糊控制法的性能,验证了该方法具有MPPT速度快以及稳态功率波动小的优点.     

基于直线近似和扰动观察的MPPT算法研究

针对光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)问题,基于光伏电池的等效电路,分别建立最大功率点电压与光伏电池温度和日照强度之间的近似直线模型,提出一种直线近似法和扰动观察法相结合的新型MPPT算法。该算法通过采集的光伏电池温度和日照强度确定近似直线模型的最大功率点电压,进而使光伏电池调整到最大功率点附近,再通过小步长的扰动观察法精确跟踪到光伏电池的最大功率点。仿真测试结果验证了该算法能准确估算最大功率点电压,并能快速、高效地跟踪到光伏电池最大功率点。     

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。     

基于梯度法和扰动观察法相结合的多峰值MPPT算法的研究

当多个光伏电池串联组成的光伏阵列被部分遮挡时,光伏特性曲线会出现多个局域峰值,此时基于单峰值的MPPT算法将有可能失效。针对这种情况,本文提出了一种结合梯度法和扰动观察法的多峰值最大功率跟踪算法。该算法采用梯度法搜索出第一个阶梯功率点,并以此功率点作为扰动观察法的起始点搜索局部最大功率点,继而利用此局部最大功率点进行搜索,最后得到最大功率点。与其它多峰值MPPT算法相比,该算法不仅具有编程简便、易于实现的特点,而且具有搜索跟踪速度快和抗干扰能力强等优越性。     

光照不均匀情况下光伏阵列最大功率跟踪控制

当光伏阵列受到不均匀光照时,输出的功率电压曲线含有多个局域峰值。针对此光照不均匀情况,建立光伏阵列多峰数学模型,并提出一种最大功率跟踪控制方法。采用连续函数构建光照不均匀情况下光伏阵列输出功率电压曲线;依次从该曲线的两侧或中部迭代搜索各局部最大功率点,确保在各种光照情况下均获得全局最大功率;通过Matlab仿真实例验证了所提多峰数学模型和最大功率跟踪控制方法的正确性。     

一种变步长扰动观察法的光伏最大功率跟踪技术的研究

光伏阵列只有在最大功率点运行时才能充分利用太阳能,本文提出了一种变步长扰动观察法,根据功率变化的大小合理选择扰动步长实现最大功率跟踪。仿真结果表明该方法能够快速的跟踪最大功率,且跟踪精度高。该方法运算简单且便于数字化实现。     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制及拓扑结构研究的新进展

本文针对光伏器件的特点提出两种新的最大功率点跟踪控制方法：短路电流结合扰动观察法及用非对称模糊控制的扰动观察法。前一种方法在短路电流控制方法的基础上引入了优化扰动步长的扰动观察法，它可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象。第二种方法把非对称模糊控制引入传统的扰动观察法，它在光伏器件最大功率点两侧的特性采取不同的扰动步长，可有效消除传统方法在最大功率点处的功率振荡。仿真和实验研究证明：上述两种方法可以快速跟踪外部环境变化，并消除系统在最大功率点的振荡现象。同时本文提出一种新型的用于小功率光伏发电的高频逆变电路，它由buck－boost变换器和电流源高频链逆变器构成。由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪，得到与电网同步的电压。该电路结构简单、效率高，光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过实验验证。     

一种引入启停机制的光伏最大功率点跟踪算法

为了提高太阳能光伏发电系统的效率,对光伏发电进行最大功率跟踪尤为重要。针对经典定步长扰动观察法较低的跟踪速度和稳态功率处的振荡现象,在现有变步长扰动观察法的基础上,提出引入启停机制的光伏最大功率跟踪法,当光伏阵列运行于最大功率点处,搜索过程停止;当环境因素变化时,重新给定一个扰动分量,并设置正确的搜索方向,开启新一轮的搜索过程;在Matlab/Simulink中进行仿真,与经典定步长扰动观察法和现有变步长扰动观察法做了仿真对比;结果表明:改进算法有效地避免了稳态功率处的振荡现象,具有良好的跟踪效果。     

光伏电池非线性模型求解及MPPT研究

基于光伏电池组件的四个基本技术参数,提出了一种光伏电池组件数学模型参数精确计算方法。开发了光伏阵列仿真模型,基于改进的扰动观察法实现光伏组件MPPT控制。利用该模型分析了任意光照强度、环境温度下光伏组件的输出特性。通过MSX-60光伏组件进行了仿真验证。结果表明,所提出方法在求解参数时更为精准,与基于普通扰动观测法的控制策略比较分析表明,改进的扰动观察法有着较高的最大功率跟踪效率。     

无直流电流传感器的光伏并网发电系统最大功率跟踪控制

光伏并网发电系统中光伏阵列的输出特性易受周围环境温度、光照强度等因素的影响,为了提高光伏阵列的能量转换效率,需要对其进行最大功率追踪控制。本文提出了一种基于扰动观察法的最大功率追踪方法,该方法无需检测直流侧电流,而是通过直流电压与并网电流计算最大功率点,进而对并网电流进行控制,实现最大功率追踪。该方法避免了直流电流传感器的使用,节约了系统成本。通过仿真与实验,验证了所提方法的正确性。     

光伏发电系统多模式接入直流微电网及控制方法

对接入直流微电网的光伏发电系统提出三种工作模式,即最大功率点跟踪控制模式、恒压模式和恒功率模式。在最大功率点跟踪控制模式时,采用一种变步长的扰动观察法实现最大功率点跟踪。在恒压模式时,采用PI控制实现恒压控制。在恒功率模式时,采用PI控制实现恒功率控制。当判断出不能实现恒压或恒功率控制时,切换到最大功率点跟踪控制模式,并通知能量管理器,能量管理器通过储能装置调度或负荷调度来镇定直流母线电压。从而使光伏发电系统对能量管理器来说是一个受限的可控源,有助于直流微电网的稳定运行。对所提出的多种工作模式及控制方法进行了仿真,结果表明,所提方法能使光伏发电系统运行于多种工作模式,并能实现相应的控制目标及模式切换,使光伏发电系统变为一个受限的可控源。