基于神经网络滑模控制光伏系统最大功率点跟踪

在光照强度和环境温度变化的情况下,难以有效跟踪太阳电池的最大功率点。针对这个问题提出一种基于神经网络滑模控制技术的最大功率点跟踪方法。首先建立以太阳电池输出功率为状态量的数学模型,并选择实际输出功率、理想光照和温度下输出功率的差值构造滑模面。然后为消除时变和非线性不确定对控制系统的影响,利用RBF神经网络逼近滑模控制器的不确定部分,并通过Liyapulov稳定性理论求取RBF神经网络权值的自适应律。仿真和实验结果表明:该方法能同时实现光伏发电系统的最大功率点跟踪和变流器控制,具有良好的鲁棒性。     

永磁直驱风电机组的三电平升压变流技术

对于额定功率为2 MW或更高容量的变流器,背靠背(BTB)中点钳位型(NPC)变流器可以降低系统的成本、体积以及复杂性。文章提出一种新型拓扑结构,该结构采用二极管整流,三电平升压(TLB)和中点钳位型变流器,能够进一步降低系统的成本和体积。该结构在直流侧完成最大功率点跟踪(MPPT)控制计划,使TLB解决MPPT和直流侧电容平衡问题,为中点钳位控制提供更大的灵活性。最后以3 MW永磁风力发电系统为仿真对象,仿真结果验证了该拓扑结构和控制策略的正确性。     

基于fuzzy-PI双模控制的光伏发电系统最大功率点跟踪仿真研究

为了提高太阳电池阵列的工作效率和整个光伏发电系统的稳定性,在光伏发电系统中需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪。为了消除常规模糊跟踪算法在最大功率点附近出现的振荡问题,在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出了fuzzy-PI双模控制策略,分析了该控制算法的原理,并对控制系统做了设计。Matlab/Simulink仿真表明fuzzy-PI双模控制能够快速、准确地跟踪最大功率点,避免了最大功率点处的振荡,提高了系统稳定性和能量转换效率,从而使整个双模控制兼有了MPPT精确性与快速性。     

基于滑模控制的光伏系统MPPT控制策略

针对现有的太阳电池最大功率点跟踪方法中存在的跟踪速度慢、在最大功率点附近存在振荡、外界环境发生变化时可能产生误判等不足,提出一种基于滑模控制的太阳电池最大功率点跟踪方法。在建立DC-DC变换器模型的基础上设计滑模控制器,得出控制函数,并通过李雅普诺夫方法进行稳定性和存在性分析。利用Matlab/Simulink对太阳电池模型进行仿真,验证该滑模控制策略的可行性;建立基于扰动观察法的太阳电池最大功率点跟踪模型,与滑模控制方法进行比较。结果表明在外界环境变化的情况下,该方法可实现较快的跟踪速度和较好的稳定精度,在自适应和抗干扰上具有较大优势。     

储能型开关升压光伏并网逆变器的研究

以光伏发电并网系统为研究对象,提出一种新型储能型开关升压并网变换器。通过建立小信号模型,对系统中的储能型开关升压网络进行分析,该系统共包含3个功率单元：光伏组件、储能型开关升压网络和并网逆变器。为最大程度地利用太阳电池能量,利用扰动观测法对最大功率点进行跟踪。同时建立能量管理策略,对3个功率单元的能量流动进行控制,可提高能量利用率、增强系统的稳定性。仿真和实验验证了该拓扑结构的优越性以及储能策略的可行性。     

最大功率点跟踪原理及实现方法的研究

对最大功率跟踪控制中DC-DC变换器的原理和控制方法进行了实验研究,利用DC-DC转换电路测量和单片机控制系统实现最大功率点跟踪,使太阳电池始终保持最大功率输出;同时提出了实现最大功率跟踪的控制方法,并通过实测结果说明最大功率跟踪系统的效果。     

一种变步长阻抗匹配的光伏MPPT控制

针对光伏系统最大功率点跟踪难以同时获得响应速度和稳态跟踪精度的问题,提出了一种基于变步长阻抗匹配的光伏发电系统最大功率点跟踪技术。利用光伏系统拓扑结构的阻抗匹配原理实现光伏系统最大功率点跟踪,在此基础上,引进了变步长控制方法,改善了系统的动态响应速度和稳态跟踪精度。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于模糊自适应PID的光伏电池MPPT研究

光伏电池输出的非线性特点,决定了其最大功率点的时变性。根据电路阻抗匹配原则,建立了基于Buck拓扑结构的光伏电路系统,将系统最大功率点跟踪转化为占空比系数调节,并根据当功率电压满足d P/d V=0时,光伏电池达到最大功率点,以此为基础提出了模糊自适应PID控制算法,与单纯模糊控制法和扰动观察法的相对比,波动率分别降低了8.9%和20.4%,系统响应速度分别提高了4.5 ms和9.5 ms。     

基于电导-模糊双模式的MPPT优化控制

提出一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,首先采用电导增量法对太阳电池进行初步寻优,确保跟踪的快速性,当太阳电池工作点进入最大功率点右侧时,控制系统立即进入模糊控制搜索策略,对最大功率点附近的稳态特性进行优化。此外,提出4个反应MPPT的性能指标:初次跟踪到最大功率点所用的时间、系统输出的平均功率、功率的振幅、环境参数改变后再次跟踪到最大功率点的时间。在仿真环境及试验平台下对3种控制方法进行分析对比,结果证明所提出控制方法在寻优速度和稳定性方面优于传统方法。     

基于变结构模糊控制的MPPT控制策略

为了充分提高光伏发电系统的效率,针对光伏电池成本高、转化效率低的问题,基于电导增量法和模糊控制技术,提出了一种最大功率点跟踪方法。该方法采用了非对称的输出隶属度函数和具有PID功能的变结构模糊控制,能快速响应外界环境变化,准确跟踪到光伏电池的最大功率点,且有效地减小了最大功率点处的输出波动。     

基于动态环境变量的太阳电池模型研究

为研究动态环境变量与太阳电池输出特性的关系,在分析太阳电池工程数学模型的基础上,根据MPPT算法和电池外特性,提出2种新的电池模型表征思路。建立动态环境变量与开路电压U_(oc)、短路电流I_(sc)、最大功率点电压U_m、最大功率点电流I_m和最大功率点功率P_m这5个太阳电池输出特性参数之间的联系,并在Matlab/Simulink平台上搭建对应的仿真模型。同时,通过温度变化对太阳电池输出特性影响的试验,说明模型的有效性。试验结果表明基于MPPT算法的太阳电池模型相较于基于外特性的仿真模型计算结果误差率更低,但计算过程更复杂。     

基于GA-GRU神经网络的光伏MPPT算法

针对外界环境因素快速变化时，光伏发电系统难以保持在最大功率点输出的问题，提出遗传算法与GRU神经网络相结合的最大功率跟踪算法（GA-GRU-MPPT）。该算法在构建的最大功率点预测模型基础上，采用遗传算法对GRU神经网络的参数进行优化。考虑到数据的关联性，将前一时刻的太阳电池温度、太阳辐照度、最大功率点电压及当前时刻的太阳电池温度和太阳辐照度作为预测模型的输入变量，输出为当前时刻的最大功率点电压。针对3种不同气候情形的仿真结果表明，该算法跟踪精度可达99%，能显著提高光伏系统的能量转换效率。     

太阳电池最大输出功率点跟踪新方法

不同于传统的太阳电池最大输出功率跟踪算法，采用数值分析方法，建立了跟踪模型，然后通过实例来验证其可行性，最后给出了不同温度及光强下理想太阳电池最大输出功率点相应的负载数值表，简便地实现对最大输出功率点的跟踪。     

基于粒子群算法的光伏电池MPPT控制策略

针对光伏电池的非线性特性,文章将优化粒子群算法全局寻优的特点应用到光伏电池的最大功率点跟踪中,并利用MATLAB对光伏电池最大功率点跟踪进行不同环境条件下的仿真。仿真结果表明,该控制策略能够快速、准确地跟踪到光伏电池的最大功率点,而且有效地减小了输出功率的振荡。     

具有有源电力滤波功能的风力发电系统并网控制策略

文章提出一种新型有源电力滤波功能的风力发电系统并网综合控制策略。该策略利用瞬时功率理论检测谐波电流,该电流与最大功率跟踪得到的网侧变流器电流合成,再由无差拍控制实现变流器的电流跟踪调节。在Matlab/Simulink对文章的控制策略进行了仿真,结果验证了控制策略的可行性、有效性。     

太阳电池负载的工作区间

基于实际太阳电池的五参数模型的研究指出,只有当Rs/Rsh≤1/8时得失功率比大于"1",即输出功率大于内耗功率,并比较了理想、串阻、并阻和实际太阳电池的得失功率;当最大功率负载Rm L=0.5Rs(1+Rsh/Rs)时,太阳电池工作在最大功率点处获得最大得失功率比[(1+Rsh/Rs)×0.5-1]/2;由单体电池组成的电池阵列,要求单体电池的得失功率负载工作区间保持一致。     

光伏电池最大功率点跟踪方法的研究

在光伏发电系统中,为了提高光伏电池的利用效率,需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪。分析了在跟踪控制中常见的扰动跟踪法和功率数学模型法,比较了它们的优缺点,并基于这两种方法提出了一种改进的跟踪方法,利用MATLAB对该方法进行了仿真研究,仿真结果验证了该方法的有效性。     

用于提高发电机-变流器组出口电压的新型风电变流器及其特性分析北大核心CSCD

文章提出一种新型中低压混合拓扑的风电变流器,该变流器机侧采用两电平变流器级联,网侧采用三电平变流器,提高了网侧变流器电压等级,减少了电缆的数量。首先对新型风电变流器的电压特性进行Simulink仿真验证,表明新拓扑结构不需要提升发电机绝缘要求;然后,对网侧变流器中点电位平衡进行了分析,并提出了一种改进的虚拟空间矢量调制策略,该策略能够在较高调制度下实现中点电位平衡,并通过RTLAB硬件在环实验验证了其中点电位平衡能力;最后,对新型风电变流器的效率与成本进行了分析,指出同功率等级下,新型风电变流器较低压并联型风电变流器有显著的效率与成本优势。     

基于改进电导增量法的光伏最大功率点跟踪策略研究

以太阳电池的物理数学模型为研究对象,通过对太阳电池输出特性的分析,提出一种基于电导增量法的无级电压扰动叠加自适应的最大功率点跟踪（MPPT）简洁控制方法,在PSIM仿真环境下,与常规的固定步长电导增量法进行对比分析。仿真研究及实验结果表明,该方法在太阳光照强度或负载突变及稳态时均能快速有效实现最大功率跟踪控制,为光伏发电MPPT控制的设计应用提供了参考。     

一种基于变换器拓扑的新型MPPT控制算法的研究

提出一种基于变换器拓扑（Boost／Buck）的最大功率点跟踪控制方法,该方法既能准确、稳定地跟踪到最大功率点,又只需对光伏输出电压这一个模拟量进行采样。同时,对所提出的该种方法进行了仿真建模分析,并比较了这几种MPPT算法下的跟踪效果。结果表明该方法具有更好的快速性、稳定性和经济性。