基于粒子群优化的光伏MPPT算法

针对光伏发电系统最大功率点跟踪恒定电压法跟踪精度较低的缺点,提出了基于温度系数在线修正的改进恒定电压法与粒子群优化结合的光伏MPPT算法,即在系统偏离最大功率点时,采用改进恒定电压法快速确定一个新的工作点,再采用粒子群优化进行最大功率控制,使得MPPT确保跟踪速度的同时又提高了跟踪精度。最后通过Matlab/Simulink对该算法进行了仿真,结果表明该控制系统可快速跟踪最大功率点。     

光伏发电系统中最大功率跟踪的研究

讨论了并网太阳能光伏发电系统最大功率跟踪问题-提出了实现最大功率跟踪的方法,并且比较了四种方法优缺点。在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出扰动观察法的实现算法,通过比较前后两次功率的大小来决定光伏电池电压扰动的方向,使光伏电池最终达到最大功率点。文章利用Matlab的S-函数构建了光伏电池的仿真模型,实验结果表明,该算法可有效跟踪光伏电池最大功率点,适用于光伏并网逆变系统。     

一种应用于光伏系统的双模式MPPT控制方法研究

光伏发电对于气象条件的依赖比较严重.为了使光伏电池产生尽可能多的电能,需要对其进行最大功率点跟踪控制.本文提出了一种双模式最大功率点跟踪控制方法,此方法结合了短路电流法和电阻增量法的优点,通过Simlink仿真可知,应用这种双模式控制方法的光伏系统在阳光突变时能够快速地重新达到最大功率点,并有效降低光伏系统在最大功率点处的震荡,减少了系统功率损耗.     

光伏发电系统最大功率点激光定位系统

传统光伏发电系统最大功率点定位精度较差,导致光伏发电系统的功率增益较差,为此提出基于激光点跟踪定位的光伏发电系统最大功率点激光定位方法。构建光伏发电系统的电路阻抗参数分析模型,通过滤波电感和滤波电容联合参数估计的方法,进行光伏发电系统最大功率控制和潮流逆流点跟踪控制,根据控制器参数和功率变化量跟踪定位进行功率突变诱发的激光点,采用激光点扫描方法进行光伏发电系统的受控源参数分析,建立光伏发电系统的端电压分析等效模型,通过光伏并网逆变稳态控制对光伏发电系统最大功率点进行控制,通过激光点定位方法,实现光伏发电系统最大功率点激光定位系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行光伏发电系统最大功率点激光定位的精度可达99.96%,功率突变引发的电路过渡过程得到优化控制,提高了光伏发电系统的稳定性和输出增益。     

光伏发电中最大功率点跟踪控制方法综述

在光伏发电系统中,光伏电池输出特性具有明显的非线性特征,其输出功率受光照强度及环境温度影响很大。因此,为了提高光伏电池的利用效率,需要快速准确地对光伏电池的最大功率点进行跟踪控制。本文简要介绍了十多种常用的光伏电池最大功率点跟踪控制方法的原理,说明了各种控制方法的优缺点,指出了选择某一方法时需要综合考虑的因素,并展望了光伏发电系统最大功率点跟踪方法的发展方向。     

基于粒子群优化算法的光伏最大功率跟踪

针对光伏发电系统在局部阴影条件下呈现高度非线性、时变不确定性和多个局部功率峰值的特点[1],提出一种粒子群优化和改进的扰动观察法结合的MPPT算法。此算法首先利用粒子群算法来快速寻找最大功率区域,然后改进的扰动观察法精确化最大功率点,克服光伏发电系统最大功率陷于局部最优。建立仿真模型,通过仿真实验验证了这种控制方法能快速找到全局最大功率,具有更加突出的动态响应性能,避免了功率损失,提高光伏发电效率。     

基于变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制

太阳能光伏发电的最大功率跟踪控制是小型太阳能发电系统中的核心控制之一.针对光伏电池功率曲线的特点,本文在分析最大功率跟踪原理的基础上,提出了基于变步长电导增量法,实现光伏电池最大功率跟踪的优化控制,最大程度的提高光伏电池效率.并通过与定步长算法的仿真对比实验,验证了该算法跟踪迅速,控制精度高和稳定无振荡的特点.     

一种太阳能电池最大功率点跟踪的算法研究

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。本文论述了跟踪控制中常见的扰动跟踪法,详述了常见的爬山跟踪方法的原理和特点,分析它的优缺点,并基于这种方法提出了一种改进的爬山跟踪方法,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。     

光伏发电系统中复合人工智能控制最大功率点

在太阳能光伏发电系统中,光伏电池的输出功率受日照强度和温度的影响具有随机性,因此对发电系统中光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方法进行改进具有重要的现实意义.本文分析光伏电池的工作原理后,得出光伏电池相关参数的数学表达,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,得到在不同日照强度和温度下对其输出电压、输出电流以及输出功率的影响,并对最大功率点跟踪控制问题提出改进的复合人工智能型控制方法,通过仿真软件验证光伏发电最大功率点跟踪控制中的可行性,验证了该方法的正确性。     

光伏系统功率跟踪算法的仿真平台设计及其实现

将虚拟仿真技术应用于实验课程,有利于提高教学质量,为此,文中讨论光伏系统最大功率跟踪算法中扰动观察法及电导增量法的原理,并通过Matlab/Simulink建立了它们的仿真平台。通过仿真结果对比研究上述方法,得出扰动观察法跟踪算法简单,其特点是震荡中搜索电池输出最大功率点;电导增量法的特点是平稳且快速的搜索到最大功率点。该研究为光伏发电技术的仿真平台的开发提供一种途径。     

基于改进多元宇宙优化算法的光伏系统最大功率点跟踪

在局部遮蔽条件下,光伏阵列的功率输出曲线呈现多峰特性,传统控制算法无法持续准确地跟踪最大功率输出点,该文提出一种基于改进多元宇宙优化(MVO)算法跟踪全局最大功率点的方法(IMVO)。引入螺旋更新和自适应压缩因子,增强了算法的全局搜索能力;改变旅行距离率的更新方式,加快了算法的收敛速度,3方面改进有效提高了算法的寻优能力。仿真结果表明:在均匀光照、局部遮蔽和变光照强度3种条件下,改进多元宇宙优化算法均能持续稳定地跟踪最大功率点,在收敛时间和收敛精度上均有较大提高,由此验证了该算法在最大功率点跟踪控制中的可行性。     

一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略

针对传统控制算法在局部遮蔽条件下无法持续准确地跟踪最大输出功率点,提出一种基于改进羊群算法的光伏系统最大功率跟踪策略.在羊群算法中引入扰动算子、反向种群和自适应放牧概率,以增强算法的局部开发能力,提高算法的寻优精度.均匀光照、局部遮蔽和变照度3种条件下的实验结果表明,改进羊群算法在不同环境条件下均能持续稳定地跟踪最大功率点,在收敛时间和收敛精度上均有较大优势,验证了该算法在最大功率点跟踪控制中的可行性.     

基于变步长电导增量法MPPT的研究

光伏电池的输出功率与太阳辐射和环境温度变化,若不加以控制,将不会以最大功率输出。本文提出了一种变步长电导增量法,在光伏发电系统实现最大功率点跟踪。应用MATLAB建立光伏电池板的最大功率点跟踪变步长电导增量法的仿真模型并仿真。仿真结果表明,变步长电导增量法跟踪最大功率点效果良好,相比传统电导增量法,减弱了最大功率点附近振荡的情况,适合干快速变化的环境条件,具有良好的动态和稳态特性。     

A new algorithm for rapid tracking of approximate maximum power point in photovoltaic systems

This paper presents a new algorithm for tracking maximum power point in photovoltaic systems. This is a fast tracking algorithm, where an initial approximation of maximum power point is (MPP) quickly achieved using a variable step-size. Subsequently, the exact maximum power point can be targeted using any conventional method like the hill-climbing or incremental conductance method. Thus, the drawback of a fixed small step-size over the entire tracking range is removed, resulting in reduced number of iterations and much faster tracking compared to conventional methods. The strength of the algorithm comes from the fact that instead of tracking power, which does not have a one-to-one relationship with duty cycle, it tracks an intermediate variable /spl beta/, which has a monotonically increasing, one-to-one relationship. The algorithm has been verified on a photovoltaic system modeled in Matlab-Simulink software. The algorithm significantly improves the efficiency during the tracking phase as compared to a conventional algorithm. It is especially suitable for fast changing environmental conditions. The proposed algorithm can be implemented on any fast controller such as the digital signal processor. All the details of this study are presented.     

Improvement of maximum power point tracking in photovoltaic arrays in different environments using hybrid algorithms

When the photovoltaic(PV) system is generating PV power, the partial shading(PS) condition will cause multiple peaks in the power-voltage curve, and changes in light intensity and ambient temperature will cause the curve to shift. Traditional maximum power point tracking(MPPT) methods, such as the incremental conductance(INC) method, have the problem of being trapped in the local optimal solution. Biomimetic optimization algorithms, such as particle swarm optimization(PSO), have problems with os...     

粒子群算法与电导增量法的双级最大功率点跟踪控制

通过对光伏发电最大功率点跟踪系统的研究,提出了PSO与电导增量法的双级最大功率跟踪(MPPT)控制算法。该算法能很好地解决传统电导增量法在采用较大跟踪步长时跟踪精度差,采用较小跟踪步长时跟踪速度慢,动态跟踪过程中功率震荡大的问题。所提出的算法包含最优占空比预测和最大功率点跟踪两个阶段。最优占空比预测阶段采用改进的PSO算法搜索最大功率点附近的工作电流和工作电压,然后根据搜索到的电压和电流计算最大功率点附近的最优占空比,该阶段能解决传统的电导增量法在采用较小步长时存在的跟踪速度慢、功率震荡大等问题;在最大功率点跟踪阶段接收上一阶段所搜索到的最优占空比,当电导增量法所产生的占空比接近最优占空比时,采用电导增量法进行控制,否则采用上一环节的最优占空比进行控制。仿真实验结果表明,PSO与电导增量法的双级MPPT控制算法跟踪速度快,跟踪精度高,功率震荡小,能很好地实现最大功率点跟踪。     

A PSO‐based maximum power point tracking for photovoltaic systems under environmental and partially shaded conditions

To increase the efficiency of photovoltaic (PV) systems, maximum power point (MPP) tracking of the solar arrays is needed. Solar arrays output power depends on the solar irradiance and temperature. Also the mismatch phenomenon caused by partial shade will affect the output power of solar systems and lead to the incorrect operation of conventional MPP tracker. Under partially shaded conditions, the solar array power–current characteristic has multiple maximum. This paper presents a maximum power point tracking (MPPT) with particle swarm optimization method for PV systems under partially shaded condition. The performance of the proposed method is compared with perturb and observe (P&O), improved P&O, voltage‐based maximum power point tracking and current‐based maximum power point tracking algorithms, especially, under partially shaded condition. Simulation results confirm that proposed MPPT algorithm with high accuracy can track the peak power point under different insolation, temperature and partially shaded conditions, and it has the best performance in comparison with four mentioned MPPT algorithms. Also under rapidly changing atmospheric conditions, the P&O algorithm is diverged. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

单相光伏发电并网的研究

针对如何提高太阳能光伏发电系统的转化效率,对具有最大功率控制的系统进行研究,提出了一种双环控制方式。并以STM32为控制器,给出了其控制方法。通过Matlab建模设计光伏输出后的控制系统,新的控制系统实现了最大功率跟踪与功率因数校正。仿真表明,该方式具有简单、控制方便、效率高的优点。并通过实物加以验证该方法的可行性,该控制策略可应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制,且实现了系统的高效率并网运行。