基于滑模控制方法的光伏系统MPPT策略

讨论了太阳能光照强度和电池温度不稳定时的光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)问题.采用基于滑模控制方法对最大功率点进行跟踪与升压DC-DC变换电路相结合的综合策略.仿真结果表明:与传统的扰动观察法相比,该方法具有追踪速度快,稳态精度高等优点,而且在负载变化情况下比传统扰动观察法的追踪精度更高.     

太阳能光伏系统中基于自适应控制的最大功率点跟踪方法研究

为了提高光伏发电系统的整体效率,寻求光伏电池的最优工作状态,提出一种基于自适应控制的光伏电池最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。该方法基于传统的干扰观察法原理,并根据系统工作点的不同而不断调整扰动幅度的大小,以最大限度地接近最大功率点。仿真结果表明,基于自适应控制的MPPT方法能够稳定、高效地跟踪光伏阵列最大功率点;在日照强度、环境温度等系统参数扰动的情况下,能快速寻找新的工作点,保持系统稳定,表现出很好的动态特性。     

基于模糊PI的光伏发电双MPPT研究

针对光伏阵列非线性工作特性及传统MPPT控制中响应外界环境变化缓慢、最大功率点附近功率振荡现象明显等缺点,对其最大功率点跟踪算法进行分析,提出了一种模糊PI控制下扰动观察法(PO)和恒电压控制法(CVT)相结合的双MPPT(dual maximum power point tracking MPPT)控制方法应用于光伏发电系统。通过建立模糊PI控制下的光伏发电双MPPT系统模型,构建系统控制量及变化量变化规则,设计仿真参数。仿真实验结果表明本方法在外部环境变化时能快速准确地跟踪光伏阵列最大功率点,具有良好的动态和稳态性能。     

光伏电池通用模型及自适应MPPT控制方法

根据光伏电池的等效结构进行推理计算得出光伏电池阵列特性方程的数据求解方法,基于Matlab仿真环境建立了光伏电池通用模型。为了最大效率的利用太阳能,基于常规使用的扰动观察法,提出了改进的自适应最大功率点跟踪(MPPT)控制方法;介绍了控制原理并给出了内部结构,建立了基于Matlab的太阳能光伏系统仿真并记录结果,验证了改进的自适应MPPT控制方法可以实现步长大小的在线优化,兼顾了系统的动态性能和稳态性能,取得了良好的控制效果。     

基于改进型动态阻抗匹配的MPPT控制算法研究

为能有效提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏电池的输出特性和数学模型,提出了一种改进型等效阻抗匹配最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法通过数学推导设计了扰动控制器,使系统参数具有自适应调节能力,能对系统阻抗进行精确匹配。通过数学建模和Matlab模型仿真的方法,对光伏阵列的MPPT性能进行分析,并搭建实验平台进行实验验证。研究结果表明,改进型等效阻抗匹配法具有更快的追踪速度及良好的控制精度,并使整个系统在自身参数的设置方面体现出更加优异的鲁棒性。     

基于阻抗匹配和爬山搜索法的光伏MPPT控制研究

为解决爬山搜索法等传统光伏发电最大功率跟踪(MPPT)控制的动态响应速度和稳定性难以兼顾,粒子群优化模糊控制等智能MPPT控制复杂且计算量大的不足,引入光伏电池的工程数学模型,采用最大功率传输定理分析MPPT的本质。针对光伏板上光照强度、温度及负载阻抗可测量,爬山搜索法无需知道光伏板所处环境状态,提出了利用外界光照、温度来给定最大功率参考值,实现输出功率的初步最大跟踪,当输出功率接近理论最大输出功率时,利用变步长爬山搜索法完成最大输出功率准确跟踪的改进型MPPT算法。仿真结果表明,所提的算法能快速完成MPPT功能,具有良好的动态响应能力和跟踪稳定性。     

基于粒子群优化算法和占空比扰动观察法的光伏阵列MPPT控制

处在局部阴影情况下,光伏发电系统的P-U输出特性曲线由均匀光照下的单峰值变为多峰值,导致使用传统的MPPT算法跟踪最大功率点时无法兼顾收敛速度与稳定性.为此提出一种基于粒子群优化算法和占空比扰动观察法的组合算法用于MPPT中.当光照强度在均匀光照与局部阴影之间相互切换时,流经旁路二极管的电流也会在有和无之间变化;当光照强度突变时,以此电流为触发信号,先采用粒子群优化算法跟踪到最大功率点附近,再采用占空比扰动观察法精确跟踪到最大功率点,以避免工程中使用的光伏电池等效模型与实际光伏电池输出特性之间的差异带来的功率损失.通过搭建MATLAB/Simulink模型进行仿真试验,结果表明在任何光照条件下,该组合算法都具有良好的跟踪效果,提高了光伏系统的输出效率.     

基于改进的变步长光伏并网系统MPPT控制策略研究

提出一种新的基于扰动的最大功率点跟踪(MPPT)优化算法,在不同区域调节步长,改变光伏电池电压收敛速度。利用MATLAB仿真软件构建MPPT优化算法模型,模拟任意参数的光伏阵列,动态跟踪光照强度、环境温度的变化,并应用于三相光伏并网系统。仿真结果表明:该算法能够实时对光伏电池输出功率进行跟踪调节,大大提高光伏系统跟踪最大输出功率速度的同时,有效降低系统输出功率在最大功率点处的振荡现象,减小光伏组件的能量损耗。     

光伏发电系统变步长MPPT控制策略研究

光伏器件输出功率是外部环境、负载的非线性函数,为了充分发挥光伏器件的效能,最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)控制应根据光伏器件的工作情况来调整占空比扰动量.现有变步长控制虽有较好的快速跟踪能力和稳态效果,但实现复杂、通用性较差.在分析光伏器件输出功率与占空比变化关系的基础上,提出一种简单的变步长MPPT控制方法.仿真和实验结果表明,该方法能够使光伏发电系统快速跟踪外部环境变化,在最大功率点处的控制效果明显优于扰动观察法,且实现简单.     

光伏并网电流源逆变器扰动电阻最大功率跟踪策略

为提高系统的能量利用率和运行可靠性,提出了一种用于电流源逆变器(current source inverter,CSI)光伏并网系统最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法.该方法通过扰动电阻代替传统扰动观察法中扰动电流实现CSI光伏系统的MPPT,有效避免了传统扰动电流MPPT法存在的最大功率点右侧电流易于失控和功率瞬时跌落的问题.实验结果表明,该扰动电阻MPPT(perturbing resistance MPPT,PR-MPPT)法应用于CSI光伏并网系统,能够有效实现系统的最大功率运行.     

基于预测模型的光伏系统MPPT研究

针对传统光伏电池最大功率点跟踪技术扰动观察法中参考工作电压难以确定的缺点,提出了一种基于预测模型的MPPT方法。预测模型根据光伏电池的动态输出特性和环境条件,预测参考工作电压,并以其为扰动观察法的初值,在更小范围内搜索最大功率点。在基于DSP控制的硬件平台上进行实验,进行了该控制方法与传统控制方法的效率对比研究,实验结果证明了该控制方法在可快速搜索到最大功率点,并可显著提高光伏电池的发电效率。     

基于数值方法的光伏发电系统MPPT控制算法研究

针对传统的太阳能最大功率点跟踪(MPPT)算法跟踪速度及精准度不理想的缺点,提出了一种新型的基于数值方法的光伏发电系统最大功率点跟踪控制算法。该方法利用二次插值的思想,仅通过一步就可以跟踪到最大功率点。在该MPPT的启动中还采用了恒定电压法来提高跟踪速度。利用MATLAB搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度和准确度。     

基于简化蚁群算法的光伏MPPT跟踪控制

近年来,光伏发电因太阳能绿色无污染等原因被高度关注,光伏发电的核心技术问题是如何提高光伏发电效率,即提高光伏发电系统的"最大功率点"跟踪速度,进而提升平均发电功率。根据光伏电池原理提出MPPT控制方法,根据智能仿生优化算法蚁群算法,提出一种简化的蚁群优化算法,并将简化蚁群算法应用在MPPT控制中,通过不断迭代使占空比更新,从而找到最大功率点并稳定跟踪。并通过数值仿真实验,验证所提出的优化算法在光伏MPPT控制中具有较快的收敛速度,同时与传统扰动观测法相比具有较高的精准度和较小的搜索振荡;在搭建的光伏发电系统真实实验平台上也验证了简化蚁群算法的可行性。     

一种新型双模式最大功率点跟踪控制

针对光伏发电系统最大功率跟踪(MPPT)恒定电压控制法的缺点,提出了一种新的基于温度系数在线修正的改进恒定电压法,与传统的恒定电压法相比,它能更快速地跟踪最大功率点。在此基础上引入小步长的扰动观察法,对最大功率点处的稳态特性进行优化,可有效地减小光伏阵列的输出功率在最大功率点处的振荡现象。即在系统偏离最大功率点较大时,采用改进恒定电压法控制,快速调整光伏电池的工作点,再采用小步长扰动观察法进行最大功率控制。最后通过仿真验证了该双模式控制策略的正确性和有效性。     

单级式光伏并网系统MPPT的人工鱼群控制策略

针对传统最大功率点跟踪(MPPT)控制算法在应用于单级式光伏并网逆变系统时存在的不足,在传统MPPT算法的基础上提出一种新控制算法,将人工鱼群算法应用到单级式光伏并网系统的MPPT控制中。通过仿真改变人工鱼群算法的参数设置来寻求功率最优值,并与传统MPPT控制方法扰动观察(PO)法进行比较,仿真与实验均证明了算法的可靠性和有效性。     

光伏阵列最大功率点跟踪控制方法综述

光伏发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT),但目前很多最大功率点跟踪方法跟踪不够准确,从而导致了光伏系统的功率损失,为此综述了光伏阵列最大功率点跟踪的各种方法,包括日益成熟、改进和优化策略较多的扰动观察法和电导增量法,并总结了两种方法应用的局限性和需要注意的问题。从最大功率点跟踪的控制原理和发展历程出发,归纳了基于优化数学模型、扰动自寻优、智能处理方法及输出端控制等4类方法,分别说明了各种跟踪控制方法的优点和不足之处,并指出具体选择方法时需要统筹考虑跟踪方法实现的难易程度、经济成本、传感器类型、跟踪速度与精度的协调以及应用领域等各种因素。最后探讨了最大功率点跟踪控制方法的发展思路,对该领域今后的研究方向做了展望,指出单级式光伏逆变系统中的最大功率点跟踪己成为国内外光伏领域的一个研究热点。     

基于滑模控制的光伏发电MPPT控制

为了快速进行最大功率点跟踪控制,提高太阳电池输出效率,将滑模控制应用在光伏系统最大功率点跟踪控制中,设计了基于光伏MPPT控制的滑模控制器。搭建太阳电池组件模型及Boost变换器和滑模MPPT控制模型,并在MATLAB仿真环境下进行了仿真,结果表明采用滑模MPPT控制可以快速地实现光伏系统的最大功率点跟踪控制,缩短系统调整时间,减小超调量与稳态误差。     

基于动态等效阻抗匹配的光伏发电最大功率点跟踪控制

提出1种非线性内阻抗的线性化处理方法。基于动态等效阻抗误差的概念,论述动态等效阻抗适配的工程意义;阐述动态等效阻抗误差控制的有效性。根据等效阻抗适配思想,构造出数字实现的光伏发电最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)自寻优控制系统结构和算法。最后的实验结果证明,与几种经典MPPT控制算法相比,动态等效阻抗匹配控制算法具有更明显的优点。     

基于滑模变结构PI控制的光伏系统MPPT研究

在分析光伏电池的数学模型和输出特性基础上,给出基于改进的Zeta电路的滑模变结构控制策略。为实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)的优化控制,提出可变阀值切换的滑模变结构+PI复合控制策略,实现了最大功率跟踪的优化控制。通过仿真与实验结果分析,并将给出的控制策略与广泛应用的扰动观测MPPT策略进行比较,验证了本控制策略具有良好的特性。     

基于功率回馈的光伏系统MPPT控制器研究

针对传统光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)技术变负载和环境条件下太阳能利用率低的缺点,根据光伏电池的动态输出特性以及闭环MPPT技术,在对MPPT控制器光伏电池组件进行理论和实验分析的基础上构建了Boost MPPT硬件电路,搭建了光伏发电系统试验台,设计了基于无损功率回馈法的MPPT控制器,进行了该控制策略与传统控制策略的传输效率对比研究,并将这种改进策略应用在光伏发电的最大功率追踪系统中。实验结果证明了该控制方法在提高变换器传输效率方面的作用及其在光伏系统应用中的优势。