光伏电池阵列改进MPPT控制方法研究

为了提高光伏电池的转换效率,基于光伏阵列的数学模型,针对传统的定步长扰动观察法实现最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)时,存在的振荡现象和误判现象,提出了一种改进的变步长与功率预测相结合的扰动观察法.通过采用近似梯度法替代最优梯度法,并对外界环境发生变化时,采用功率预测的方法对多条特性曲线进行预估,来消除震荡和误判问题.本文给出了该方法的理论推导和Matlab仿真实现流程图.仿真结果表明,该方法能够显著提高MPPT的跟踪精度和速度.     

光伏系统中一种改进MPPT算法的研究

针对传统扰动观察法存在功率振荡和误判的问题,提出了一种功率预测与自适应变步长相结合的扰动观察法。自适应变步长能够按照P-U特性曲线的斜率自动改变步长,进而解决传统扰动法跟踪速度与跟踪精度不能兼顾和稳定后功率波形振荡较大的问题。当光照强度发生剧烈变化时,功率预测法能够根据P-U输出特性曲线进行预测,进而达到消除误判的问题。在MATLAB/Simulink中搭建光伏系统MPPT仿真模型,并对改进扰动法和传统扰动法进行仿真对比,结果表明,改进的扰动法能够克服传统扰动法存在功率振荡和误判问题,可以使光伏系统快速、准确地实现最大功率点跟踪控制,并使之稳定运行在最大功率点处。     

光伏系统功率扰动改进型MPPT算法研究

根据光伏电池的特性及影响光伏电池输出功率的主要因素,在比较了常用最大功率跟踪算法的恒定电压法和功率扰动法的原理及优缺点基础上,提出了一种改进型功率扰动最大功率跟踪算法.以求克服传统算法中定步长跟踪带来的无法快速跟踪光照突变,变步长算法中突变初期的扰动过大的问题,并对其有效性进行了仿真验证,具有较强的工程实用价值.     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制的研究

针对扰动观察法的速度和精度在很大程度上受扰动初始值和扰动步长的影响,且在最大功率点附近存在功率振荡现象等问题,提出一种改进扰动观察法。首先当日照变化较快时,利用短路电流使输出功率能够快速跟踪在最大功率点附近,然后采用可变步长的扰动观察法使光伏电池稳定在最大功率点。通过仿真实验证明该改进方法明显缩短了最大功率点的跟踪时间,并且基本消除了功率振荡现象,提高了最大功率点跟踪控制技术。     

基于功率预测变步长扰动观察法的最大功率追踪

为解决传统扰动观察法误判、振荡和追踪速度慢的问题,提出一种基于功率预测变步长扰动观察法的控制策略.当采样频率固定,光强不变温度变化的情况下,单位时间内光伏电池的输出功率曲线可近似为线性变化.利用步长较大的传统扰动观察法的快速性追踪到最大功率点附近,然后进行线性化功率预测,进而精确地追踪到最大功率点.并在仿真平台中搭建仿真模型,结果表明新的控制策略提高了系统的跟踪速度和精度,优化了系统的输出性能.     

基于改进型电导增量法的光伏系统最大功率点跟踪策略

根据光伏电池的数学模型,通过Matlab仿真分析了光伏电池在不同光照强度下的U I、U-P输出特性.针对定步长电导增量法与梯度式变步长电导增量法存在的跟踪速度与稳态精度间不协调以及动态响应能力差的缺陷,提出了一种基于梯度式变步长电导增量法的改进型控制算法,并通过Matlab平台对其进行仿真验证.仿真结果表明,提出的改进型跟踪算法具有追踪速度快,稳态波动小的特点,并且在外界条件改变的情况下具有良好的动态性能.     

一种优化变步长电导增量法的MPPT控制

由于光伏电池的输出特性会随着环境变化而改变,因此,合理的最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)技术是提高光伏发电系统效率的关键.但在定步长算法中,跟踪速度和稳态精度之间存在固有矛盾,而传统变步长算法在光照变化下缺乏灵活性,起动速度慢,制约了MPPT的跟踪质量.针对此问题,提出一种优化的变步长电导增量法.该算法可根据工作点位置选取合理的跟踪比例系数,克服了传统变步长算法动态响应速度慢、精度不高的问题.在Matlab/Simulink下的仿真结果证实了该算法在变化的光照情况下的可行性.     

光伏发电系统的一种模糊MPPT控制方法

为了提高光伏(photovoltaic,简称PV)发电系统的最大功率跟踪(maximum power point tracking,简称MPPT)速度,提出了一种模糊MPPT控制方法.该方法将传统的扰动观察法与模糊控制技术相结合,通过对寻优步长的模糊控制实现了最大功率点(maximum power point,简称MPP)的快速跟踪.最后,仿真实验验证了该模糊MPPT控制方法具有比传统扰动观察法更好的暂态性能和稳态性能.     

基于自适应变步长电阻增量法的最大功率点跟踪

为保证光伏系统在光照剧烈变化条件下仍可输出最大功率,提出一种自适应变步长电阻增量算法.该算法可根据外界环境的变化,通过步长转换函数自动将光伏系统工作区域划分为定步长区域和变步长区域:在定步长区域,基于短路电流和最大功率点电流的近似线性关系,提出一种整定初始定步长的方法;在变步长区域,结合步长转换函数与输出功率的关系,确定变步长控制策略的速度因子,保证了算法的收敛性.搭建光伏系统Matlab/Simulink仿真模型和基于DSP(TMS320F28035)控制的5 k W光伏系统实验平台,仿真和实验结果表明,所提算法在光照剧烈变化条件下可将光伏系统动态响应速度提高73%,并使得稳态跟踪精度达到98.9%.     

基于改进扰动观察法的最大功率点跟踪研究

基于光伏电池工程数学模型,分析了温度及光照强度对光伏电池输出特性的影响.针对常规扰动观察法和电导增量法难以兼顾动态性能和稳态性能的不足,提出一种改进的变步长扰动观察法,该算法可在光照强度发生突变时快速实现最大功率跟踪.比较了改进算法、扰动观察法和电导增量法3种算法的最大功率跟踪P-V仿真曲线,结果表明,采用改进算法可兼顾跟踪精度与响应速度,具有较好的动、稳态性能.     

电导增量法在光伏系统MPPT中的分析与改进策略

光伏发电系统的最大功率点跟踪控制技术是整个系统的核心控制技术之一。针对传统的电导增量法在光照强度突变的情况下存在误判的问题,提出一种基于观测最大功率点的改进型变步长电导增量法MPPT控制策略,在光强突变时,根据所处工作点实时修改变步长△U,从而快速、准确跟踪跟踪最大功率点。利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建了基于观测最大功率点的改进型变步长控制策略仿真模型,结果显示,改进变步长电导增量法能够在光强突变时准确、快速跟踪最大功率点,避免了一定的能量损失。     

光伏电源最大功率跟踪的改进扰动观察法

本文通过设置光伏电源时间限定值、输出功率变化量的限定值和变步长扰动对现存的”扰动观察法”进行了改善,完成最大功率点跟踪,达到减少对光伏输出电压扰动次数、提高动态稳定性的目的,有效克服了现有“扰动观察法”在实际应用中存在的由于测量误差和计算误差造成的反复扰动、无法稳定工作的缺陷.通过Matlab建模仿真,对该方法进行了可行性研究.     

双门限值变步长光伏最大功率点跟踪

针对传统的干扰观察法和变步长干扰观察法的不足,提出了双门限值变步长光伏最大功率点跟踪法.该方法分别将功率曲线的斜率值乘以和除以输出电流而得到2个步长选择标准,每一标准下设一门限值.利用Matlab/Simulink工具建立相应的光伏阵列控制模型,对该方法和变步长干扰观察法的仿真.结果表明：该方法跟踪速度快、稳定性高,特别是当光强突变时也能快速地追踪到最大功率点.     

光伏系统最小二乘法的MPPT追踪

为了克服传统固定电压法和扰动法存在的缺陷,提出了基于三点最小二乘法的最大功率点跟踪方法.该方法将定步长与变步长相结合,提高了追踪最大功率点的准确性、快速性以及输出电压的稳定性.利用Simulink建立仿真模型,在不同的起始电压和步长的情况下,追踪光伏电池的最大功率点.仿真及实验结果表明:三点最小二乘在最大功率点跟踪控制过程中跟踪精确,系统工作稳定,输出功率有明显提高.     

局部阴影下光伏阵列最大功率点跟踪算法的研究

传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法在光伏阵列多峰情况下容易陷入局部最优，蝴蝶优化算法有全局优化能力，但由于收敛精度较低而没有被广泛使用。提出了一种改进蝴蝶优化算法与扰动观察法相结合的MPPT算法，引入混沌映射理论和动态切换概率改进蝴蝶优化算法。先通过蝴蝶优化算法的全局搜索能力定位最大功率点范围，后切换小步长扰动观察法精准定位最大功率点。混合算法结合了蝴蝶优化算法和扰动观察法的优点，通过Simulink仿真实验，与传统蝴蝶优化算法、粒子群算法作对比，改进后的算法能够适应复杂多变的光照环境，且在收敛精度和速度方面均有一定优势。     

基于LabVIEW的光伏发电系统MPPT算法研究

针对光伏阵列的非线性问题,提出了一种快速、稳定且能够全局寻优的最大功率点跟踪算法。该算法首先将粒子群优化算法改进,使其能够在一定的迭代次数下稳定、全局地更新所有粒子的速度和位置,接近最大功率点;第二步采用以Fibonacci数列作为步长改变依据的变步长扰动观察法并将其优化,使其快速得到功率的最佳解。利用LabVIEW软件搭建了模型并仿真,验证了算法在精度与速度上的大幅度提升,确定了算法的先进性和可行性。     

基于光伏系统负载变化的一种模糊MPPT方法

在负载快速变化时,为了保证光伏(photovoltaic,简称PV)系统获得较好的最大功率跟踪(maximum power point tracking,简称MPPT)速度,提出了一种基于负载变化的MPPT控制方法.该方法中,将负载的变化量作为了模糊控制器的输入信号,以提高寻优步长对负载变化的自适应能力.最后仿真实验表明:在负载快速变化的情况下,该模糊控制方法具有比传统扰动观察法更好的MPPT暂态性能.     

改进型变步长光伏最大功率点快速跟踪

介绍硅太阳能电池Matlab/Simulink仿真模型,通过该模型得到太阳能电池模型的输出特性曲线和最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)曲线;其次介绍MPPT原理,对传统的扰动观察(perturbation andobservation,P&O)法进行研究,提出一种基于功率斜率曲线的判断标准.基于改进的变步扰动法,利用Matlab/Simulink工具,建立相应的电池控制模块,最后给出仿真曲线.该方法能够适应光强和温度的快速变化,快速跟踪最大功率点,比传统的扰动观察法更好地满足跟踪速度和跟踪稳定性的要求.     

基于MPPT棉花滴灌无线控制光伏供电系统的优化设计

本文针对新疆兵团棉花滴灌无线控制系统研究其适用的光伏供电系统。通过分析光伏阵列及供电系统特性发现其输出性能受光照强度和温度的影响较大,导致功率输出不稳定。为使供电系统高效稳定运行,引进最大功率点跟踪(MPPT)控制算法,对常用算法的优缺点进行分析,采用固定电压法和变步长扰动观察法相结合的改进型扰动观察法对供电系统进行优化设计,并利用Matlab/Simulink对改进后的光伏供电系统进行建模与仿真,验证该算法的可行性。仿真分析结果表明:优化后的光伏供电系统响应速度快,功率输出稳定,能保证棉花滴灌无线控制系统的可靠运行,说明该系统具有较好的使用价值。     

一种VWP分段模糊控制的光伏系统MPPT方法

当天气情况快速变化时,如何同时优化光伏(photovoltaic,PV)系统在最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制中的快速性、准确性和平稳性目前仍是一个难题.针对这一问题,提出了一种可变天气参数(variable weather parameter,VWP)分段模糊MPPT方法.该方法采用两条VWP直线将输出功率曲线分为三个跟踪区域,每个区域采用一个模糊控制器进行控制,其总体控制决策为:在控制量远离理想最大功率点(maximum power point,MPP)时采用大步长以确保跟踪的快速性,在控制量接近MPP时采用小步长以确保跟踪的准确性和平稳性.仿真实验证明,该控制方法比传统扰动观察法具有更好的快速性、准确性和平稳性.