基于改进扰动观测法的光伏阵列MPPT算法研究

光伏阵列的输出功率容易受到光强、温度变化的影响而发生变化。为了保证光伏阵列始终以最大功率输出,提高光伏并网发电系统的发电效率,需要采用最大功率点跟踪技术。针对定步长的扰动观测法存在的振荡和误判问题,并考虑到快速性和跟踪精度的要求,提出了一种改进算法,即将逐步逼近法和滞环比较法相结合的扰动观测法。在分析光伏阵列数学模型的基础上,基于PSCAD/EMTDC搭建了三相光伏并网发电系统模型,通过仿真分析比较了传统的定步长扰动观测法和改进算法,验证了改进控制算法的准确性和有效性。     

单相光伏并网发电系统控制方法的研究

提出一种单相并网逆变控制算法,在传统单环PI控制的基础上加入电压环,提高了直流母线电压的稳定性,使系统更加可靠。在此基础上,提出基于变步长扰动观测的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)策略,实现单相光伏并网发电系统最大输出功率点的快速、稳定跟踪。仿真和样机实验结果证明了所提方案的有效性。     

基于电导增量的扰动观测法MPPT研究与仿真

为解决传统扰动观测法由于步长固定引起功率点的较大扰动的问题,将电导增量法与扰动观测法技术相结合应用到光伏发电最大功率点跟踪中.开展光伏电池输出模型的分析,建立了以电导增量为判断依据的变步长选择关系;同时为了解决在较大光照强度变化下可能导致最大功率点跟踪失效的问题,结合自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立变步长因子与光照强度的逻辑关系,提出一种基于电导增量的扰动观测法的改进算法.仿真结果表明,该算法能有效提高系统的动态响应速度和稳态精度.     

基于新型PWM扰动法的最大功率点跟踪策略

在传统的光伏系统最大功率点跟踪策略中,扰动观测法通过检测系统的输入电压和电流跟踪其最大输入功率.针对最常用的最大功率点跟踪方法--扰动观察法,提出一种新型PWM(脉宽调制)扰动法算法.用Matlab来进行建模与仿真.通过仿真结果和实验证明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效避免跟踪偏差,提高光伏电池的输出效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能.     

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％.     

最大功率点跟踪能量损耗研究

光伏并网发电系统中,最大功率点跟踪对于提高光伏系统的效率至关重要。本文将能量损耗的观点引入到最大功率点跟踪的分析中,详细分析了扰动观察法的振荡、跟踪过程中误判的能量损耗。提出了一种改进的扰动观察法,经实验验证新方法能够很好地解决振荡,跟踪精度和跟踪速度问题。     

基于自适应占空比扰动法的最大功率点跟踪控制

为解决扰动观察法跟踪光伏电池阵列最大功率时会在实际工作点附近产生振荡的问题,通过分析光伏电池的工作特性,对比各种基于扰动观察法的最大功率点跟踪的优缺点,提出了自适应占空比扰动法对光伏电池板进行最大功率跟踪控制.给出了最大功率点跟踪的控制流程,结合两级变换结构的光伏发电系统实现了对光伏电池阵列的最大功率点跟踪.     

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.     

基于防突变负载的光伏并网发电最大功率点跟踪方法与实验研究

太阳能光伏并网发电易受到电网不稳定因素影响,造成对最大功率点跟踪的误判。针对太阳能光伏并网发电过程中,电网负载变化影响光伏发电对最大功率点的跟踪问题,提出了一种能够在电网负载突变情况下的,防止最大功率点跟踪误判的方法。该方法在Boost前级电路利用扰动观察法对最大功率点判断跟踪时,通过对电网电压和频率的检测,得到电网负载变化功率,补偿到最大功率点跟踪过程,避免由电网负载变化而引起的跟踪误判现象。通过实验结果表明:改进的防误判扰动观察法能够在电网负载变化下,对跟踪方向进行有效的判断,避免跟踪误判现象的发生,与一般扰动观察法相比,该方法能够有效的提高光伏并网发电效率。     

微电网中扰动观测最大功率点跟踪算法研究

在微电网光伏发电系统中,为解决传统的最大功率点跟踪算法存在跟踪误差较大或跟踪时间过长的问题,研究在基于传统的最大功率点跟踪算法基础上,给出了一种改进算法,即在基于扰动观测算法的基础上,提出了一种变步长扰动观测算法。通过调节系数和功率与电压(P-U)的曲线斜率来确定步长变化大小,有效地抑制了定步长扰动算法中由于步长大小引起的误差问题,实现了对其最大功率点的有效跟踪。通过在Matlab/Simulink环境下对光伏发电最大功率点跟踪系统进行建模与仿真分析,验证了改进算法的有效性和正确性,提高了系统性能。     

一种单级光伏并网系统MPPT算法的分析

讨论了光伏电池的非线性输出特性,分析了单相单级式光伏并网系统的硬件拓扑结构及常见的最大功率跟踪(MPPT)控制方法,针对传统一阶式MPPT控制算法在单级式光伏并网逆变系统应用中的不足之处,将模糊PID控制引入到单级式并网发电系统的MPPT控制当中。给出了系统的MPPT控制框图及模糊PID控制器的详细设计过程,基于PSIM软件搭建仿真平台,对文中提出的控制算法进行软件仿真,并最终将算法在实验样机上实现,仿真及样机实验结果均验证了算法的可行性和有效性。     

单相非隔离型并网光伏逆变器研制

针对输入宽范围光伏电池电压,提出了一个采用准两级式主电路拓扑和双CPU控制的单相非隔离并网逆变器系统方案,并建立基于Simulink的光伏发电系统仿真模型。其中,为满足宽电压范围光伏电池的最大功率跟踪MPPT,系统的MPPT放在单相逆变桥级实现。仿真和实验结果表明,样机性能指标优良,系统采用的改进变步长扰动观察法可以减小MPPT时的振荡,采用基于电感安匝特性曲线插值求电感的方法,可以有效满足无差拍并网电流控制对输出滤波电感模型精度要求较高的特点,克服粉芯类磁芯电感随电流变化大的缺点。     

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。     

一种应用于光伏系统MPPT的变步长扰动观察法

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,为了能高效利用太阳能电池,需要进行光伏阵列的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)。扰动观察法以其简单有效而得到了广泛应用。提出了一种新颖的变步长扰动观察法,对传统方法的动态特性进行优化。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,并进行了实验研究。结果表明,该方法能快速准确地跟踪外部环境变化,并能保证系统的稳定性。     

两级式级联H桥光伏并网逆变器功率平衡控制策略

针对两级式级联H桥光伏并网逆变器中因每个光伏单元功率不同而出现的过调制问题,本文介绍了一种基于最优三次谐波注入与限功率最大功率点跟踪混合控制策略的两级式单相并网级联H桥光伏逆变器的控制方法.最优三次谐波的注入能够提高调制范围,限功率最大功率点跟踪算法能够在超过三次谐波补偿范围的条件下,通过限制最大调制比所在单元的光伏模...     

单周控制光伏并网系统的最大功率跟踪

单周控制的单级全桥光伏并网系统具有容量大、效率高、成本低等优点。但现有基于单周控制的光伏电池最大功率跟踪存在着难以搜索最大功率点、难以稳定工作在最大功率点以及搜索精度差等缺点。针对以上不足,本文提出了基于增量电导的光伏电池最大功率跟踪算法,该算法将光伏电池输出功率引入到单周控制的输入量中,同时优化了光伏电池输出电压的给定量。该算法在硬件上实现简单,仿真结果表明该算法能够准确跟踪光伏电池最大功率点,并具有较高的精度和稳定性     

基于TS模型的模糊神经网络光伏MPPT控制

为了克服传统最大功率点跟踪(MPPT)方法的一些缺点,使光伏系统更加快速准确地工作在最大功率输出点,提出了基于模糊控制和神经网络控制相结合的自适应控制方法。该方法充分利用模糊神经网络处理非线性问题的优点,通过模糊控制来改变步长,利用神经网络的自学习能力来快速达到平衡,使光伏MPPT在跟踪速度和稳定性之间达到一个较优的平衡。仿真和试验结果表明,基于模糊神经网络自适应控制的MPPT方法具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

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.     

基于推挽正激电路的准单级式光伏并网逆变器仿真分析

针对两级式光伏并网逆变系统结构复杂、成本高、效率低的不足,研究了一种单级式光伏并网逆变系统。采用电流瞬时值反馈控制、双模式MPPT算法和直流母线电压前馈控制的方法,研究了单级式光伏并网逆变系统并网电流的正弦控制、最大功率点跟踪控制和光照突变下系统的稳定性,并对300VA光伏并网逆变系统进行了建模仿真。研究结果表明,单级...     

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计;采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计的光伏并网系统进行了仿真。仿真和实验结果表明,基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性,证明此系统在实际中是可行的。