基于变论域模糊控制的MPPT控制策略

传统最大功率跟踪(MPPT)方法如电导增量法存在较大稳态误差和波动,加入模糊控制后,虽然系统的动态性能有所改进,但由于模糊论域固定,控制还是略微粗糙,稳态时存在波动。文章采用变论域模糊控制对MPPT进行控制,其优点是不需要过多经验来设定规则表,通过输入改变伸缩因子从而改变论域的范围,使控制更加灵活,缩短了响应时间,缩小了稳态误差和波动,从而保护光伏负载,极大提高太阳光利用率。分别在固定环境和变化环境中对系统进行仿真,从输出功率和负载电压两方面对变论域模糊控制的优越性进行论证。     

基于变论域模糊控制光伏MPPT算法的仿真研究

通常采用模糊控制算法设计的控制器对实现光伏系统MPPT控制具有针对性,在光伏系统或控制器参数改变时,会出现跟踪速度慢、稳定性差、甚至跟踪失效等问题。针对此问题,文中采用一种基于变论域模糊控制的MPPT算法,利用电导增量法的跟踪原理设计控制器的模糊规则来提高控制器的普适性。该算法引入伸缩因子实现变论域的设计以降低控制器参数改变对跟踪效果的影响。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明,变论域模糊控制法在跟踪速度上相较于电导增量法提高了近一倍,且在论域失配与光伏系统模型失配情况下,相比于常规模糊控制能够更好地实现光伏系统MPPT控制。     

基于模糊策略的光伏发电MPPT控制技术

介绍了太阳能光伏发电系统中最大功率点(Maximum Power Point,MPP)的原理及获取最大功率点的常规方法.模糊控制具有适应性强.鲁棒性好,不依赖被控对象精确模型的特点,适合光伏发电系统输出的非线性特征.这里提出利用模糊控制策略实现光伏发电系统最大功率点的跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT),论述模糊控制器的结构、规则生成、模糊决策与推理.并在此基础上建立仿真模型,对模糊控制器进行验证和分析.仿真结果表明,基于模糊策略的光伏系统具有优良的动态和稳态性能.     

5kW光伏并网发电系统及其仿真研究

随着新能源发电的迅速发展,越来越多的可再生能源被转化为电能并通过并网逆变器输送到电网。利用MATLAB仿真工具箱建立了由光伏阵列输出、Boost升压电路、逆变器、控制器、电网等组成的5 kW光伏并网发电系统的仿真模型,研究了光伏并网系统的特性。采用变结构模糊PID控制器实现5 kW光伏发电系统的MPPT;采样电网电压作为逆变器电流的参考信号,利用滞环比较法控制逆变器,实现系统输出电流与电网电压同频同相,功率因素近似为1。仿真结果表明,系统较好地实现了光伏发电系统的MPPT及安全并网,对实际光伏并网系统的设计有参考意义。     

基于Boost电路的光伏发电MPPT控制系统仿真研究

基于光伏电池输出特性及MPPT控制原理的分析,研究了基于Boost电路的光伏发电MPPT控制系统的模型,并分析了该模型中各子模块的工作原理,并应用Simulink软件搭建了整个系统的仿真模型。以光伏阵列STP0950S-36为例,仿真验证了所研究的MPPT控制系统能很好地实现最大功率跟踪,并能快速响应外界环境的变化,有效提高光伏发电的效率。     

基于占空比模糊控制的光伏发电系统MPPT技术

为了有效地利用太阳能,有必要对光伏发电系统进行最大功率点跟踪(MPPT)控制研究。文中以两级式光伏并网发电系统为研究对象,建立了任意外界环境下的光伏阵列数学模型。由于光伏阵列的非线性输出特性,将模糊控制思想引入最大功率点跟踪,提出占空比模糊控制的扰动观察法的MPPT控制策略,并通过计算机进行仿真验证。与传统的占空比扰动观察法相比较,该方法能够更加快速、准确地跟踪上太阳能电池的最大功率点。     

交错并联磁集成Boost变换器在光伏发电系统中应用

文章采用了自适应模糊控制来跟踪光伏发电系统的最大功率输出点.自适应模糊控制算法比传统的模糊控制算法对如负载跳变、太阳能电池以及外部条件的改变具有更强的适应能力,能更准确的跟踪系统的最大功率输出点.光伏发电系统由太阳能电池、交错并联磁集成Boost变换器和自适应模糊控制器组成.采用交错并联磁集成技术可以减小电感的稳态相电流纹波,提高变换器的效率,同时还能提高光伏发电系统的暂态性能.自适应模糊控制方法对外界条件的改变具有更强的适应能力.最后使用了ORCAD软件对整个系统进行了仿真,并对负载突变和太阳能电池电流改变进行了仿真.仿真结果表明了采用自适应模糊控制算法可以提高光伏发电系统的总体性能.     

基于PSCAD的光伏发电系统MPPT控制仿真研究

针对光伏阵列输出功率具有非线性和时变性的特点,在PSCAD仿真软件中搭建了光伏发电系统模型,通过BOOST电路并采用扰动观察法实现MPPT控制.通过模型仿真,结果表明在外部环境参数变化时MPPT控制可以实现对于光伏阵列的最大输出功率进行快速、有效的跟踪,并且使其始终保持最大功率输出.     

三相光伏发电并网系统的建模与仿真

为了真实地模拟光伏发电并网系统,针对光伏发电并网的最大功率点追踪,给出了基于电导增量法的控制方法,提高了光伏电池阵列的工作效率。利用Boost电路实现MPPT控制,以SVPWM变换形成PWM波,在此基础上分别从光伏发电并网系统的各重要组成部分出发,建立了一套两级式三相光伏并网发电系统模型。最后,通过仿真对所搭建模型的动态性能进行验证。仿真结果表明,该模型能够真实地反映三相光伏发电并网系统的实际运行特性,具有较好的动态性能。     

基于中值观测的自适应变步长MPPT算法研究

提出一种应用于光伏发电系统中的基于中值观测的自适应变步长MPPT方法。该MPPT方法以中值法为观测基础,具有自适应且变步长的优势,跟踪过程不需要人为干涉与寻找初值和优值,在具有高效率的同时具有很高的适用性。在Matlab/Simulink平台验证了此MPPT控制算法,其模型避免用到除法器,有利于加快运算速度与减小电路规模。     

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。     

光伏电池输出特性与最大功率点跟踪的仿真分析

根据太阳能光伏电池的等效电路特点,建立了相应的光伏电池组件的仿真模型。该模型可以实现在不同光照强度和温度下光伏组件的输出特性,在此模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法(MPPT)。在众多最大功率追踪方法中,扰动法有着比较优秀的控制效果。针对最常用的最大功率点跟踪方法-扰动观察法,提出一种改进型的扰动法算法,通过仿真结果和实验证明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效避免跟踪偏差,提高光伏电池的输出效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

Quasi-Z Source Inverter Control of PV Grid-Connected Based on Fuzzy PCI

The photovoltaic grid-connected inverter is an important interface between the photovoltaic power generation system and power grid. Its high-quality operation is directly related to the output power quality of the power grid. In order to further optimize the control effect of the quasi-Z source grid-connected photovoltaic inverter, a fuzzy proportional complex integral control (PCI) method is proposed for the current internal loop control. This method can eliminate the steady-state error, and has the characteristic of zero steady-state error adjustment for the AC disturbance signal of a specific frequency. The inductance-capacitance-inductance (LCL) filter is adopted in the grid-connected circuit, and the feedback capacitive current is taken as the control variable of the inner loop to form the active damping control method, which can not only effectively suppress the resonance of the LCL circuit, but also significantly inhibit the high-order harmonics in the grid-connected current. Finally, a system simulation model is built in MATLAB/Simulink to verify the superiority and effectiveness of the proposed method.     

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 fuzzy-logic-controlled single-stage converter for PV-poweredlighting system applications

This paper presents a fuzzy-logic-controlled single-stage power converter (SSC) for photovoltaic (PV)-powered lighting system applications. The SSC is the integration of a bidirectional buck-boost charger/discharger and a class-D series resonant parallel loaded inverter. The designed fuzzy logic controller (FLC) can control both the charging and discharging current, and can improve its dynamic and steady-state performance. Furthermore, a maximum power point tracker (MPPT) based on a perturb-and-observe method is also realized to effectively draw power from PV arrays. Both the FLC and the MPPT are implemented on a single-chip microprocessor. Simulated and experimental results obtained from the proposed circuit with an FLC have verified the adaptivity, robustness and feasibility     

风力机功率控制器的研究

MPPT（Maxmin Power Point Tracking）控制方法在风力机功率控制器中处于核心地位,其控制策略的优劣影响整个系统的输出特性。本文构建了风力发电系统仿真模型,深入研究了风机输出特性,在此基础上对以往MPPT控制方法的改进提出自适应变步长控制策略,使其能够应用于小型风力发电系统中。     

光伏电池阵列及MPPT仿真研究

应用仿真软件MATLAB中的Simulink工具,在光伏电池数学模型基础上,建立了一种光伏电池工作的仿真模型。同时对MPPT控制原理进行分析,并搭建了一种MPPT仿真模型,在不同的光照强度、环境温度下进行仿真。仿真结果表明,光伏电池模型输出基本同实际输出相似。验证了所研究的MPPT控制系统能很好地实现最大功率跟踪,并能快速响应外界温度和光照强度的变化,能够有效提高光伏电池的效率。     

电压模式Buck-Boost变换器变论域模糊PI控制

电压模式Buck-Boost变换器是一个典型的非最小相位系统。根据DC-DC Buck-Boost变换器的工作特性,运用状态空间平均法建立其小信号模型,据此设计PI控制器参数。Buck-Boost变换器是一个时变的非线性系统,传统PI控制难以达到最优的控制效果,由此采用模糊PI控制来规避PI控制的弊端。针对模糊PI控制在被控量变化较大时,控制精确度变差的问题,设计了模糊论域自适应伸缩变化的变论域模糊PI控制器,对Buck-Boost电路进行控制。通过Matlab/Simulink环境仿真,实验结果表明,变论域模糊PI控制具有更好的动态控制性能。