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.     

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.     

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.     

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.     

具有光伏并网发电功能的有源滤波器研究

根据有源电力滤波器与三相光伏并网发电的工作原理,设计一种具备光伏并网发电功能的有源电力滤波器.采用箕舌线变步长LMS谐波检测合成方法对光伏并网指令信号进行合并和谐波信号检测,采用广义比例积分控制和快速重复控制算法串联的方式,控制系统的响应能力变快,最大功率点跟踪控制方式采用变步长扰动观测法,通过Matlab/Simulink对系统建模仿真分析,验证该系统的正确性和可行性.     

基于改进型变步长扰动观察法的光伏系统MPPT研究

为了提高光伏系统的发电效率,需要运用最大功率点跟踪控制技术,文中针对传统变步长扰动观察法当外界环境剧烈变化时会造成跟踪速度变慢和存在一定跟踪死区的问题,提出了一种可以根据外界环境的变化情况自动调整扰动步长系数的变步长扰动法,解决了传统变步长不能找到一组最大步长ΔDmax和比例因子K来满足不同光照强度下跟踪需要的问题,并通过仿真和实验对定步长扰动观察法、变步长扰动观察法和改进型变步长扰动观察法的跟踪效果进行了对比分析。结果表明,改进型扰动观察法具有良好的动态跟踪速度和稳态跟踪精度,能够有效消除定步长扰动观察法和传统变步长扰动观察法存在的不足,具有较好推广应用价值。     

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。     

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.     

基于改进变步长爬山法的永磁同步风力发电机最大功率点跟踪控制

针对直驱式风力发电系统存在建模误差和多变量耦合等内部不确定性以及复杂的外部环境干扰等问题,以风力机最大功率点跟踪为控制目标,基于改进变步长爬山法提出一种自抗扰控制的最大功率点跟踪方法.首先,将停止和重启机制引入变步长爬山法中,避免风速微小抖动引起的最大功率点振荡;其次,设计速度环自抗扰控制器,消除风力发电系统的内外干扰问题,提高风力发电机的稳定性和跟踪性能.仿真结果表明所提控制策略可使系统具有更好的鲁棒性和抗干扰能力,最大功率跟踪性能得到有效提升.     

基于占空比干扰观测法的MPPT控制

为解决光伏并网发电系统非线性和时变性导致的光伏阵列最大功率点偏移问题,提出了一种基于占空比干扰观测法最大功率跟踪控制算法.基于对光伏阵列等效电路的研究,确定了光伏阵列何时能够获得最大功率,并分析了当外界环境变化时最大功率点的跟踪过程;研究了光伏并网发电系统的结构,确定了最大功率点跟踪的实现方式;最后分析了基于占空比干扰观测法最大功率点跟踪控制原理,并在Matlab环境下进行了仿真研究.结果表明该方法比基于占空比恒电压最大功率点跟踪法具有更强的抗干扰能力,并且其控制结构简单,非常适合工程应用.     

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.     

恒压法结合变步长电导增量法的最大功率点跟踪

针对光伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）原理进行了详细的分析和阐述,介绍了常用的电导增量法的优缺点,在此基础上提出了基于恒压法结合变步长电导增量法的最大功率点跟踪算法。通过Matlab/simulink进行系统仿真,给出了光照突变时电导增量法和恒压法结合变步长电导增量法的最大功率点跟踪曲线。实验结果表明,该改进的算法具有更优的系统响应特性和稳态特性。     

微元步长自适应增量电导法实现MPPT的控制

为了更大程度的提高光伏发电系统的最大输出功率,通过对光伏电池功率、电压(P-U)特性的数学建模分析,在增量电导法的基础上,提出最大功率跟踪控制算法(MPPT)——微元步长自适应增量电导法.改善了传统增量电导法步长选择不确定性的弊端.通过引入变步长控制因子k,以微元步长Δd自适应的跟踪最大功率点.在Matlab/Simulink环境下进行了仿真验证.结果表明该算法明显缩短了跟踪时间,并且有效地抑制了系统在最大功率点(MPP)附近的振荡现象,提高了系统的跟踪速度和精度.     

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。     

模糊控制的占空比扰动观察法在光伏MPPT中的应用

本文针对传统的光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)技术需要检测光伏电池的输出电压、电流两个变量,研究了一种只需检测输出电流实现MPPT的算法。同时,由于传统占空比扰动观察法会使系统在最大功率点附近振荡而造成功率损耗,研究将模糊控制器应用于占空比扰动观察法中。通过理论分析及仿真研究结果表明,新的算法能快速、准确地实现光伏电池MPPT,并减少了系统成本和功率损耗。     

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.     

改进的光伏系统扰动观测法在MPPT控制中的应用

光伏电池的最大功率一直是光伏发电领域关注的重要问题之一。光伏电池输出的非线性决定了其最大功率点的时变性,为此,提出了一种改进的扰动观测法,即当光伏系统输出功率第一次出现跃变时(即前一时刻的功率值大于后一时刻的功率值)系统采用模糊控制法继续进行最大功率点跟踪。通过Matlab对光伏电池模型的仿真,与扰动观测相比,提出的方法稳定性更高,响应时间较短,震荡幅度较小,提高了对最大功率的跟踪精度和速度。     

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.