局部遮挡条件下的光伏阵列最大功率点跟踪

针对局部遮挡条件下光伏阵列存在多个局部峰值的问题,以准确跟踪到光伏阵列的全局最大功率点为目标,提出一种新型的局部遮挡条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法。首先深入分析了局部遮挡条件下的光伏阵列输出特性,并构建了相应的数学模型,然后采用改进扰动观察法搜索到全局最优的光伏阵列最大功率点,防止陷入局部最优点难题,最后采用Matlab 2014仿真软件对其性能进行分析。结果表明,本文方法可以快速、准确找到光伏阵列最大功率点,提高了光伏阵列的输出效率。     

局部阴影下光伏阵列的MPPT综合优化

针对光伏阵列在实际工作中被局部阴影遮挡,输出特性出现多个峰值点难以进行最大功率跟踪的问题,在分析研究局部阴影下光伏阵列输出特性的基础上,对传统电导增量法进行改进,提出一种模糊控制电导增量法。同时,将改进后的电导增量法同传统粒子群优化算法结合起来对光伏阵列进行联合控制,利用Matlab/Simulink平台搭建光伏阵列及其最大功率点跟踪的仿真模型,对该控制策略进行仿真分析,仿真结果表明所采用的方法能够实现MPPT的综合优化。     

光伏阵列在局部阴影下的建模与特性分析

光伏阵列在阴影影响下输出特性将发生变化,传统的光伏阵列模型不再适用。为了研究光伏阵列在阴影影响下的输出特性,在单个光伏电池四参数工程模型的基础上,推导出适用于在不同光照下2个光伏电池串联的输出模型。在Matlab中对其仿真并与实验结果做比较,验证推导模型的准确性。把该模型推广到多个光伏电池串并联的光伏阵列中,引入遮光率,在Matlab中对光伏阵列在不同遮光率下进行仿真,分析其仿真结果,总结出光伏阵列在局部阴影影响下输出特性的变化规律。     

基于细菌觅食算法的光伏阵列MPPT控制方法

针对光照不均匀条件下光伏阵列P-V输出特征呈现多波峰,传统算法无法摆脱局部最优值的缺点,提出了一种基于细菌觅食的优化算法,并首次应用于光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)。算法引入了趋向性操作,用以进行局部范围内的最优寻找。分析了光伏阵列在遮挡条件下输出功率的变化特性,然后使用细菌觅食算法进行了最大功率点跟踪控制方法实验。实验表明,该算法能够成功摆脱局部最优值的约束,快速寻找到全局最大功率点,控制精度高,为光伏阵列最大功率点跟踪提供了一种新的实现方法。     

双级式单相光伏并网系统的研究与仿真

介绍了双级式单相光伏并网系统,分析了其拓扑结构。升压采用模糊推理进行最大功率点跟踪控制;双闭环控制实现了对电网电压的同频同相控制,达到了并网要求。通过MatlabR2010对系统进行了仿真,仿真结果表明逆变输出电流和电网电压同频同相,并有效地跟踪了光伏阵列的最大功率点。     

基于自适应神经网络的光伏输出功率预测

文中提出了一种基于不同拓扑结构的自适应神经网络(ANN)预测光伏输出功率的方法,建立了一个与数据采集系统协同工作的天气监测系统,利用三种不同类型的自适应神经网络进行功率输出预测。为了研究气候变化对发电量的影响,使用天气数据(气温、太阳辐照度和风速)以及两个测试光伏电池板历史功率输出数据对ANN进行了训练。通过将模型预测值与功率输出测量数据进行比较,计算结果验证了所提方法对短期功率输出预测问题的适用性,并确定了最佳拓扑结构。     

基于DC模块的光伏发电系统

文中研究了一种基于单端反激变换器的DC模块电路,由它组成的光伏发电系统可以跟踪每块光伏电池板在不同光照、不同规格以及不同朝向等条件下的最大功率点。通过对光伏电池板直接串联时模拟阴影条件的性能测试,以及对以英飞凌公司生产的XE164F单片机为核心的光伏发电系统所做实验结果的分析,验证了系统设计的正确性。     

基于遗传算法的太阳能飞艇光伏阵列优化研究

太阳能飞艇依赖于光伏阵列提供能量,但曲面面形引起的非均匀光照会造成光伏阵列的能量损失。文章将遗传算法引入光伏阵列优化研究,通过优化光伏阵列拓扑结构,降低模块间的失配现象,从而达到增大输出功率的目的。首先基于光伏电池的单二极管模型,给出光伏阵列的仿真方法。其次提出基于遗传算法的光伏阵列拓扑结构的优化方法,采用序列编码方式,将光伏阵列拓扑结构转化为染色体编码,通过染色体基因位的交叉变异实现光伏阵列拓扑结构的优化。以某太阳能飞艇为例进行仿真验证,优化后光伏阵列平均输出功率增大2.32%,仿真结果表明所提方法能够有效提高太阳能飞艇光伏阵列的输出功率。     

基于DSP的改进蚁群二阶段MPPT控制器设计

针对局部阴影条件下光伏阵列输出效率低并且对最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tracking)收敛速度慢的问题,设计出一种基于DSP的智能MPPT控制器,提出一种目标因子与过渡机制的改进蚁群全局寻优二阶段MPPT全局寻优算法作,引入目标导向因子避免盲目寻优,引入过渡机制而弥补寻优末期的振荡完成最大功率跟踪,通过仿真与实验的 分析表明,改进后的算法在光照突变时具有较快的响应速度和较高的跟踪精度,避免系统趋于稳定时的功率振荡,提高了系统效率。     

局部阴影环境下基于改进型粒子群优化算法的MPPT控制

光伏发电系统包含了多组光伏电池,在局部阴影环境中,系统的功率输出呈多峰特性。传统的最大功率点跟踪(MPPT)不能使光伏阵列的能量最优化,输出功率值趋于陷入局部极大值点。基于改进型粒子群优化算法的MPPT控制不仅能提高多峰输出效率的精度,且可通过自适应动量因子和惯性权重对最大功率点的搜索速度进行优化。     

基于模糊控制的光伏并网逆变器MPPT控制研究

最大功率点跟踪控制的目的是为了将光伏阵列发出的最大能量实时地提供给负载,使光伏发电系统的能量利用率达到最大。在光伏阵列产生电能的应用中,有许多不确定因素,如太阳光照强度、光伏阵列温度的变化、负载的变化、光伏阵列输出特性的非线性,则建立模型分析光伏阵列输出最大功率要考虑很多的因素。从模糊控制技术的分析中知道,模糊控制不需要对被控对象建立精确的数学模型,是一种相对简单的智能控制方法,对处理非线性问题有很好的效果。因此,用模糊控制法来实现MPPT可以得到比较好的效果。本文基于此研究了光伏阵列的非线性功率输出特性,建立了基于Matlab simulink/Power system的光伏阵列仿真模型,对基于模糊控制采用扰动观察法进行光伏发电最大功率点跟踪进行了仿真验证。     

基于推挽电路的光伏电池最大功率点追踪系统

太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境因素的影响,为了使光伏阵列工作在最大功率点,因此经常在系统中加入最大功率追踪器。文中论述了一种利用推挽电路对光伏电池进行最大功率点追踪(MPPT)的控制器,以TMS320LF2407DSP为控制核心。通过Matlab仿真,结果表明控制器能够准确追踪最大功率点。     

基于Matlab的一种光伏阵列模拟器的研究

提出了能够模拟光伏阵列输出特性的模拟器的概念,建立了基于光伏电池数学模型和电力电子技术的光伏阵列模拟器Matlab仿真模型,可以模拟任意太阳辐射强度、环境温度、光伏模块参数下的光伏阵列I-U特性,仿真结果证明了原理的可行性。     

A circuit-based photovoltaic module simulator with shadow and fault settings

The main purpose of this study was to develop a photovoltaic (PV) module simulator. The proposed simulator, using electrical parameters from solar cells, could simulate output characteristics not only during normal operational conditions, but also during conditions of partial shadow and fault conditions. Such a simulator should possess the advantages of low cost, small size and being easily realizable. Experiments have shown that results from a proposed PV simulator of this kind are very close to that from simulation software during partial shadow conditions, and with negligible differences during fault occurrence. Meanwhile, the PV module simulator, as developed, could be used on various types of series–parallel connections to form PV arrays, to conduct experiments on partial shadow and fault events occurring in some of the modules. Such experiments are designed to explore the impact of shadow and fault conditions on the output characteristics of the system as a whole.     

基于Simulink光伏电池建模及其输出特性仿真研究

研究光伏电池物理模型,利用Matlab/Simulink平台,搭建其动态仿真模型。该模型可以模拟变化的光伏参数、光照强度、环境温度,能够模拟外界环境下的I-U、P-U特性曲线,快速输出动态响应下光伏发电功率。仿真结果得到了光伏电池的输出特性呈非线性,且可用于对光伏系统的动态仿真研究,证明该仿真模型的合理性与实用性,同时为优化光伏发电能效、搭建光伏系统组提供良好的理论依据和仿真基础。     

Development of a microcontroller-based, photovoltaic maximum powerpoint tracking control system

Maximum power point tracking (MPPT) is used in photovoltaic (PV) systems to maximize the photovoltaic array output power, irrespective of the temperature and irradiation conditions and of the load electrical characteristics. A new MPPT system has been developed, consisting of a buck-type DC/DC converter, which is controlled by a microcontroller-based unit. The main difference between the method used in the proposed MPPT system and other techniques used in the past is that the PV array output power is used to directly control the DC/DC converter, thus reducing the complexity of the system. The resulting system has high-efficiency, lower-cost and can be easily modified to handle more energy sources (e.g., wind-generators). The experimental results show that the use of the proposed MPPT control increases the PV output power by as much as 15% compared to the case where the DC/DC converter duty cycle is set such that the PV array produces the maximum power at 1 kW/m² and 25°C     

A Variable Step Size INC MPPT Method for PV Systems

Maximum power point tracking (MPPT) techniques are employed in photovoltaic (PV) systems to make full utilization of PV array output power which depends on solar irradiation and ambient temperature. Among all the MPPT strategies, the incremental conductance (INC) algorithm is widely used due to the high tracking accuracy at steady state and good adaptability to the rapidly changing atmospheric conditions. In this paper, a modified variable step size INC MPPT algorithm is proposed, which automatically adjusts the step size to track the PV array maximum power point. Compared with the conventional fixed step size method, the proposed approach can effectively improve the MPPT speed and accuracy simultaneously. Furthermore, it is simple and can be easily implemented in digital signal processors. A theoretical analysis and the design principle of the proposed method are provided and its feasibility is also verified by simulation and experimental results.     

光伏组件直流模块的控制策略研究

在非理想工况下,光伏阵列的多峰现象会使得输出功率大幅下降,严重影响整个光伏发电系统的工作效率.为保证每个组件在不同工况下都能运行在各自的最大功率点处,提出一种基于双开关管的Buck-Boost直流斩波电路的光伏组件优化器,能够根据设计的控制策略自动切换工作模式和寻找最大功率点.实验验证了该控制策略的有效 性和高效性.