参与微电网频率调节的光伏发电系统模糊自适应功率控制

针对光伏在微电网中渗透率不断提高导致系统惯量和频率响应能力不足的问题，提出一种模糊自适应功率控制策略。首先，每相邻两组光伏阵列分别通过前级Buck-Boost型DC/DC变换器并联后再通过DC/AC逆变器接入微电网，其中一组光伏阵列运行在最大功率点追踪模式，并为另一台运行在模糊自适应功率追踪模式的DC/DC变换器提供最大功率参考；其次，考虑到光伏发电运行中负荷变动、辐照度波动等多种因素导致的系统频率波动，设计了模糊自适应控制器，以相邻光伏阵列提供的最大功率参考和当前系统频率为输入，决策输出功率储备因子，并结合最大功率参考生成光伏输出功率指令，实现光伏发电输出功率的自适应调节。最后，光伏阵列运行在模糊自适应功率追踪模式具有上下灵活调节的功率储备，通过自适应增加或减少功率储备实现微电网频率的双向调节。该控制策略减少了最大功率点估计器使用、无需详细的光伏模型且易于实现，基于IEEE 13节点测试系统的仿真结果验证了所提控制策略能够有效抑制微电网频率的波动。     

黑猩猩算法优化光伏MPPT的研究

研究了黑猩猩算法对光伏最大功率追踪的优化,提出相应模型和方法。分析了月球科研站的光伏条件,建立了光伏系统仿真模型,模型包括光伏电池组、DC/DC变换器、最大功率追踪模糊逻辑控制器。模型根据电池组的非对称特性,设置控制器隶属度函数实现最大功率追踪。通过黑猩猩算法对最大功率追踪性能进行优化,提出适合评估最大功率追踪速度和精度的适应度函数建立方法以及隶属度函数参数迭代优化方法。根据运行结果优化控制设置,并与传统扰动观察控制进行对比。仿真结果表明：采用提出的优化模型和方法,光伏系统可以实现更快的功率追踪速度和更准确的最大功率输出。     

光伏阵列GMPPT控制器的设计及实现

在实际工程应用中存在光伏阵列局部遮阴或光照不均等现象,导致系统输出的P-V特性曲线出现多个峰值点。为实现光伏阵列最大输出功率点的实时有效追踪,基于自适应粒子群优化(APSO)算法设计出了一种光伏阵列全局最大功率点追踪(GMPPT)控制器。简要介绍了APSO算法在控制器中的应用方法,阐述了控制器的总体设计方案及硬件电路设计,并给出了测试结果。测试结果表明:该控制器能够有效、快速、准确地追踪到光伏发电系统的全局最大功率点,具有一定的工程应用价值。     

基于嵌入式μC/OS-II的光伏控制器的设计

针对光伏发电系统中光伏电池板串并联带来的多峰值问题,基于自适应全局最大功率点追踪算法设计了最大功率追踪控制器。该设计以TMS320F28335 DSP芯片为基础,采用嵌入式μC/OS-II实时操作系统并加入了键盘、OLED显示器等人机交互界面。测试结果表明本控制器可以快速准确地实现全局最大功率追踪功能。     

一种低成本、高效率的光伏电源系统研究

介绍了光伏电源系统的特性、最大功率点跟踪基本原理和Boost-buck变换电路,提出了一种模糊控制法太阳能电池最大功率点跟踪控制方法,即将太阳能电池板和Boost-buck变换电路作为一个整体,直接根据检测到的负载功率变化来控制占空比,这些改进简化了系统。实验结果表明,该系统在日照强度、环境温度及负载电阻变化较大时仍然能够快速、准确地跟踪到太阳能电池板的最大功率点,并满足软开关条件,具有较好的稳定性。     

基于改进型双模糊控制的光伏MPPT的研究

为提高光伏电池的光能转换效率和稳定性,对传统的扰动观察法进行改进,提出了一种双模糊控制与PID控制器相结合的光伏电池最大功率点跟踪方法.根据光伏的实时状态,通过两个模糊控制器分别对电压扰动步长和占空比进行调节与控制,并加入了电压增益和PI调节模块环节来减少输出震荡,提高了稳定性;最后在MATLAB/Simulink中搭建光伏系统各模块,比较分析改进前后的仿真结果,论证了改进方法有利于提高功率追踪的稳定性,并在温度和光照强度变化时可较好地追踪到最大功率点.     

基于改进粒子群优化模糊控制的MPPT算法研究

在光照强度和温度变化时,常规的最大功率点跟踪(MPPT)算法难以快速准确地跟踪光伏系统最大功率点。针对此问题,设计了一种改进粒子群优化算法(PSO)的模糊控制器。首先,依据常规MPPT特性,设计了一种带调整因子的模糊控制算法以快速收敛到最大功率点;然后,采用参数自适应PSO对设计的模糊控制器调整因子进行动态优化。仿真结果表明:所设计的参数自适应PSO优化模糊控制器能快速准确地跟踪最大功率点,保证了MPPT的动态响应速度和稳态精度,提高了光伏系统的工作效率。     

基于改进滑模控制技术的光伏阵列最大功率跟踪控制研究

为了快速有效地追踪光伏阵列输出的最大功率点,设计一种基于指数趋近律的滑模控制方法对其进行追踪。根据光伏阵列输出的最大功率点特性来设计该系统的切换超平面,通过滑动模态控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束。为了使系统在快速趋于滑模面的同时削弱抖振,在切换超平面的附近设计一个临界值,并根据指数趋近律的定义,更好地把握趋近律参数的设定。仿真实验表明该方法可以快速准确地追踪到系统的最大功率点,并且在滑模控制趋近滑模面时较好地削弱抖振。     

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究

介绍了光伏电源系统的特性及最大功率点跟踪的基本原理,根据其输出功率曲线的单峰性,提出了一种基于系统稳态模型的改进爬山法太阳能电池最大功率点跟踪控制方法,即将太阳能电池和Cuk斩波电路作为一个整体,直接根据检测到的负载功率变化来控制Cuk电路的占空比来跟踪最大功率点,这些改进使得系统简化.实验结果表明,该系统在日照强度、环境温度及负载电阻大范围变化时仍然能够快速、准确地跟踪到太阳能电池的最大功率点,并具有较好的稳定性.     

光照强度快速变化时光伏系统稳定性分析

由于太阳能电池输出功率受光照条件影响,在多云和刮风等使光照强度瞬时有较大变化的天气环境下,光伏阵列的最大功率点会相应移动,常规最大功率跟踪算法不能分辨光伏阵列输出功率的变化是来自自身扰动还是外界光强变化的影响,因此普通最大功率跟踪算法会暂时失效。研究了快速光照强度变化时光伏阵列特性数学模型及常规最大功率跟踪方法失稳的原因,研究了在2个采样点插入1次测量来抑制光强变化对光伏系统影响的最大功率跟踪方法。理论分析及仿真结果表明,采用抑制光强影响的最大功率跟踪方法可以有效避免控制器误判,准确分辨光伏阵列由最大功率跟踪扰动产生的功率增量,从而避免光强变化时系统工作点偏离最大功率点,提高系统的稳定性和可靠性。     

基于功率回馈的光伏系统MPPT控制器研究

针对传统光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)技术变负载和环境条件下太阳能利用率低的缺点,根据光伏电池的动态输出特性以及闭环MPPT技术,在对MPPT控制器光伏电池组件进行理论和实验分析的基础上构建了Boost MPPT硬件电路,搭建了光伏发电系统试验台,设计了基于无损功率回馈法的MPPT控制器,进行了该控制策略与传统控制策略的传输效率对比研究,并将这种改进策略应用在光伏发电的最大功率追踪系统中。实验结果证明了该控制方法在提高变换器传输效率方面的作用及其在光伏系统应用中的优势。     

基于MPC的直接电流控制光伏最大功率点跟踪

传统光伏电池最大功率点追踪技术(MPPT)能追踪光伏系统的最大功率点(MPP)并使系统运行在MPP点。但是,在追踪过程中由于追踪速度和追踪精度的矛盾,使得系统在MPP点附近发生振荡。提出一种模型预测直接电流控制(MPC-DCC)和改进了的电导增量最大功率点追踪技术。系统采用Boost升压型电路进行DC-DC控制,先由改进了的电导增量法得到参考电流,再由MPC环节进行直接电流控制。对所研究的系统进行了Simulink仿真和硬件在环实验验证,结果表明该方法能够使用改进电导增量法快速准确找到MPPT最大功率点,并发挥MPC-DCC的控制器带宽及控制精度高的双重优点。     

基于遗传算法的占空比扰动法在MPPT中的应用研究

为了提高光伏电池的利用率,需对光伏电池的最大功率点进行快速准确的追踪控制。根据光伏电池的电气特性,建立了光伏阵列的数学模型。针对传统占空比扰动法的不足,提出了一种基于遗传算法的占空比扰动法,并在Matlab/simulink下进行了建模与仿真。仿真结果表明所提方法能够在外界环境变化时快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

基于遗传算法的占空比扰动法在MPPT中的应用研究

为了提高光伏电池的利用率,需对光伏电池的最大功率点进行快速准确的追踪控制.根据光伏电池的电气特性,建立了光伏阵列的数学模型.针对传统占空比扰动法的不足,提出了一种基于遗传算法的占空比扰动法,并在Matlab/simulink下进行了建模与仿真.仿真结果表明所提方法能够在外界环境变化时快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能.     

Z源升压变换器光伏系统最大功率点跟踪研究

随着光照强度和环境温度的变化,光伏电池的最大功率点(MPP)也随之改变。为了实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT),将Z源升压变换器应用于光伏系统最大功率点跟踪电路,然后设计了Z源升压变换器的控制方法-改进电导增量法控制策略,最后设计出一种基于PI控制器的充电控制器。通过仿真结果验证了理论分析的正确性。     

光伏阵列MPPT充电控制器的设计

针对实时追踪光伏阵列最大功率输出的问题,设计了一种通过检测光伏阵列输出电压和电流的大小,实时高速改变充电控制脉冲的占空比,从而实现最大功率点跟踪的充电控制器.采用CS51221芯片和DC - DC变换电路实现了这种控制方案,并对其进行了计算机仿真,仿真结果表明此方案能很好地实时追踪光伏阵列最大功率点,有效的提高能源的利...     

基于模糊控制的光伏系统MPPT

针对光伏电池的非线性特性和光伏阵列成本高、转换效率低的缺点,为充分提高光伏发电系统的效率,根据最大功率点跟踪原理及常用MPPT方法的优缺点,本文提出了将模糊控制算法应用到光伏系统最大功率点的跟踪控制中。该方法能快速响应外界环境的变化,并且在最大功率点波动比传统方法小。Matlab/Simulink仿真结果证明,该方法能使系统稳定工作在最大功率点,同时能快速准确地跟踪太阳能电池最大功率点。     

光伏并网系统的建模与控制研究

通过建模与仿真,分析研究了三相光伏并网发电系统的控制策略.在一般工况下,建立了太阳能电池的通用数学模型,采用基于电压扰动干扰观测法进行最大功率点跟踪;搭建了三相光伏并网发电系统的结构,并采用空间矢量PWM控制器对逆变器进行并网控制;最后在Matlab/Simulink软件上进行了仿真试验,仿真结果表明该模型能够实现最大功率追踪控制,并能使并网侧逆变器输出的电压、电流跟踪给定参考值,实现功率因数可控的要求.     

基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制算法研究

针对光伏系统输出功率低的现状，提出一种基于扰动观察法的变步长最大功率点追踪算法和Boost电路的改进方法。通过建立光伏仿真模型，在传统MPPT算法的基础上引入自适应步长因子，从而在保证追踪速度降低的同时，也使得输出功率稳定在最大功率点附近，选择合适的电感电容组成无源无损软开关引入Boost电路，降低DC/DC电路本身的功率损耗，最终从速度、精度、效率、功率大小和稳定性等多个维度进行了比较。该方法在提高功率追踪稳定性的同时，能够使追踪速度降低约20%，同时能够大幅度提高光伏系统的输出功率，达20%～30%。提高了MPPT追踪速度，增大了光伏系统整体输出功率。     

高效太阳能充电管理系统设计

提出了一种太阳能电池充电管理系统方案,旨在提高太阳能电池的能量利用率。设计的太阳能充电管理系统以MSP430F2274单片机作为主控制器,通过动态调节数字电位器MAX5401,从而使BQ24650芯片的Vmpptset电压值（也就是太阳能电池的最大功率电压）动态变化。Vmppset动态变化的过程就是最大功率点追踪的过程,整个动态调整的依据是自行设计的改进扰动观察法;同时利用单片机定时器产生的PWM波形来控制MOS管组成的开关,进行能量的分配调度。通过自行设计的太阳能电池模拟器对系统功能进行验证。结果表明,太阳能最大功率追踪效率能够稳定的维持在98%左右;加入动态电源路径管理技术之后使系统的太阳能利用率提高了16%,并且使铅酸电池充放电次数减少。