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.     

光伏系统的一种模糊变步长扰动观察MPPT方法研究

为了在易实现、低成本前提下提高光伏系统最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制的快速性,以经典的扰动观察(perturbation and observation,PO)法为基础,提出了一种模糊变步长扰动观察MPPT控制方法.该方法以实际检测电压与最大功率点(maximum power point,MPP)处所对应电压之间的距离为模糊控制器输入信号,再以模糊控制器的变步长输出进行扰动观察寻优.该方法实现了多种MPPT方法的协调工作,从而达到了它们之间的优势互补.最后,仿真实验证实:该方法能够在辐照度快速变化、温度快速变化和负载快速变化的情况下,均获得良好的MPPT快速性性能.     

光伏最大功率点跟踪变步长电导增量法的算法优化

根据光伏(photovoltaic,PV)系统输出电压-功率(U-P)曲线在最大功率点(maximum power point,MPP)两侧斜率变化的规律有所不同,MPP左侧曲线变化舒缓,右侧相对陡直的特点,在光伏最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法的研究基础之上,结合现有一些变步长电导增量法,提出了一种在MPP左侧利用指数函数来调整跟踪电压步长;在MPP右侧利用对数函数来调整跟踪电压步长的分段式变步长电导增量优化算法。仿真实验结果表明该方法良好地实现了对光伏系统最大功率点的跟踪,有效地降低了跟踪过程中MPP附近由步长振荡引起的功率损耗,提高了PV系统的功率输出效率。     

直驱型风力发电系统MPPT研究

基于中小功率风力发电系统中占空比扰动法实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)时,在最大功率点附近由于占空比不稳定而导致输出功率出现振荡的现象,提出了改进方法,即在最大功率点附近扰动时采用一种新的变步长方法,不断减小占空比扰动步长,直至稳定于最大功率点.利用Matlab/Simulink软件对系统进行仿真,结果验证了该方法的可行性以及该控制系统良好的快速性和稳定性.     

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.     

光伏系统多目标粒子群优化模糊MPPT控制

针对光伏发电系统遭受部分阴影时呈现多峰值、非线性和时变不确定等特性,提出了基于多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MO-PSO)模糊算法,对最大功率点(maximum power point,MPP)进行追踪控制.该算法对模糊控制的模糊集、模糊规则分别进行多目标粒子群算法优化,同时最小化两个目标函数,以提高光照强度变化时系统对最大功率点跟踪(maximum powerpoint tracking,MPPT)的暂态响应速度和稳态精度.通过对干扰观察法、常规模糊控制方法和多目标粒子群优化模糊控制的仿真波形比较,验证了所提控制策略的有效性.     

基于双指数函数变步长电导增量法改进的光伏最大功率跟踪控制策略

针对目前采用单一步长跟踪的MPPT控制策略中,存在步长选取的差异无法兼得系统动态性能和稳态精度的问题,文中提出了恒压启动法与双指数函数步长算法结合的改进的MPPT控制策略。在启动时采用恒定电压法快速定位在最大功率点（MPP）附近,然后利用双指数函数改变步长并精确跟踪光伏最大功率点,利用两种指数函数的函数特性实时调整MPP两侧的步长叠加量,进一步优化变步长跟踪效果。最后在MATLAB/Simulink平台中进行对比分析,结果验证了所提出的算法,对提高光伏MPPT的快速性和减小稳态波动是有效的。     

带逆变器的光伏发电系统MPPT控制方法研究

针对三种带逆变器的光伏(photovoltaic,简称PV)发电系统,首先分析了它们实现最大功率跟踪(maximum power point tracking,简称MPPT)控制的原理,然后找到了它们实现MPPT控制的约束条件,并在此基础上以其中一种结构的光伏系统为例,提出了一种实现MPPT控制的方法.最后,仿真实验一方面验证了实现MPPT控制的约束条件正确性,另一方面验证了所提MPPT方法的可行性和有效性.     

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.     

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.     

Fuzzy Variable Structure Control of Photovoltaic MPPT System

In order to reduce chattering phenomenon of variable structure control, a fuzzy variable structure control method is adopted and applied in the photovoitaic maximum power point tracking （MPPT） control system. Firstly, the electric features of PV cells and a dynamic model of photovoitaic system with a DGDC buck converter are analysed. Then a hybrid fuzzy variable structure controller is designed. The controller is composed of a fuzzy variable structure control term and a supervisory control term. The former is the main part of the controller and the latter is used to ensure the stability of the system. Finally, the conventional variable structure control method and the fuzzy variable structure control method are applied respectively. The comparing of simulation results shows the superiority of the latter.     

光伏电池最大功率点跟踪

为了快速稳定地跟踪到光伏电池最大功率点,提出基于固定电压法和导纳增量法相结合的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方案.固定电压法用来迅速跟踪近似最大功率点,导纳增量法则用来进行精确跟踪,仿真结果表明此方案能快速地跟踪到光伏电池的最大功率点.在此基础上加入环境判断因子,提高了光伏电池在多云天气情况下最大功率点跟踪的稳定性.     

基于模糊滑模控制的风力发电系统最大风能追踪

针对永磁同步风力发电系统,从空气动力学的基础理论入手,分析了机组运行时的最大风能追踪原理.根据已知的风力机特性和滑模变结构系统理论,推导出在切换面上的等效控制和切换面上滑模运动的状态方程.为了削弱抖振,采用基于最大风能追踪控制的模糊滑模控制方法,根据系统状态在线调整切换控制增益系数.通过Lyapunov稳定性定理得到系统渐进稳定的充分条件.构建系统模型并进行仿真比较,仿真运行结果证实了该控制策略的正确性和有效性.     

基于电导增量法与模糊控制组合的MPPT技术研究

通过对光伏电池特性的分析以及对电导增量法和模糊控制技术两种最大功率点跟踪（MPPT）方法的研究,提出了组合两种算法的MPPT技术．仿真结果和实验数据均表明,组合算法能使光伏发电系统快速、准确地跟踪最大功率点,提升了系统总体性能,具有良好的动态和稳态特性．     

风力发电系统最大功率点跟踪控制策略研究

为了最大限度地捕获到风能,变速风电系统一般采用最大功率点跟踪（MPPT）的控制策略.MPPT有三种控制方法：即最佳叶尖速比控制、功率信号回馈控制和爬山搜寻控制.前两种方法需要准确测量风速或需要事先测量风力机功率曲线,在实际执行中存在困难,爬山搜寻法与风轮的空气动力学特性没有关系,并且可以用软件来实现.着重研究了爬山搜索...     

阴影光照条件下光伏阵列的最大功率点跟踪方法

提出一种基于线性函数的自适应步长滞环比较法的最大功率点跟踪(MPPT)方法.首先,在阴影光照条件下,构建光伏电池的双二极管等效电路,在Matlab/Simulink仿真平台上对光伏阵列输出特性曲线进行仿真;然后,分析文中方法的工作过程,通过仿真和实验对比文中方法与扰动观测法的控制效果.结果表明:文中方法可以准确地跟踪到阴影光照条件下光伏阵列的最大功率点,提升MPPT的跟踪效果.     

利用改进布谷鸟优化算法的光伏全局MPPT方法

光伏阵列一般由大量组件构成,受环境影响易出现局部阴影,导致P-V曲线出现多峰现象。传统的最大功率点追踪(Maximum power point tracking,MPPT)控制策略如扰动观察法容易陷入局部最优, 从而降低光伏系统的发电效率。为了解决该问题, 本文提出了一种融合正弦余弦算法和自适应策略的布谷鸟优化算法(Cuckoo Search Algorithm Fusing Sine Cosine Algorithm And Adaptive Strategy ,AFCS),并将其应用于光伏全局MPPT控制中,用于改善MPPT过程中的收敛速度与追踪精度。最后设置多种光照情况并用花朵授粉算法和粒子群算法进行对比,经过MATLAB/Simulink仿真验证,该算法拥有较快的收敛速度和较高的追踪精度, 在各个光照条件下均能快速追踪到光伏阵列最大功率点, 可以有效提高光伏系统的发电效率。     

基于改进PSO算法在光伏阵列多峰MPPT的研究

针对传统的最大功率点跟踪算法在光伏阵列出现局部阴影时,其输出P-U特性曲线表现出的多峰现象,导致跟踪不能完成真正的最大功率点跟踪,从而造成系统的输出功率降低的问题;粒子群算法(PSO)在全局搜索具有很好的作用,把PSO应用在MPPT之中,但其收敛速度与精度方面具有一定的缺点,为了提高PSO算法的跟踪精度和收敛速度,提出了把非线性控制策略与PSO算法相结合;通过Matlab/Simulink进行仿真验证,结果表明:改进后的粒子群算法在有无阴影和环境发生变化的情况下均可快速且稳定准确地跟踪到最大功率点的有效性,提高了光伏系统的发电效率。     

基于两阶段控制的铝-空气燃料电池最大功率点跟踪方法

铝-空气燃料电池作为一种新兴的金属燃料电池,具有比能量高、安全静默、高效环保等优点,但其发电功率水平较低、资源利用率不高,且对其最大功率点跟踪控制方法的研究较少。基于此提出了一种两阶段控制的最大功率点跟踪方法。该方法根据铝-空气燃料电池输出特性,第一阶段基于电阻匹配的最大功率传输理论,通过实时检测燃料电池输出端口电流,对其施加增量扰动寻优,以较大步长接近最大功率点阈值;第二阶段基于模糊控制理论,通过设置功率变化和占空比步长变化的隶属度函数,进一步逼近最大功率点并实现稳定控制。仿真和实验表明,所提方法跟踪精度高、跟踪效果好,具有较强的工程应用价值。