一种应用于光伏系统MPPT的变步长扰动观察法

太阳能光伏阵列的输出功率随外界环境因素的变化而变化,为了能高效利用太阳能电池,需要进行光伏阵列的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)。扰动观察法以其简单有效而得到了广泛应用。提出了一种新颖的变步长扰动观察法,对传统方法的动态特性进行优化。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,并进行了实验研究。结果表明,该方法能快速准确地跟踪外部环境变化,并能保证系统的稳定性。     

基于功率预测的自适应变步长MPPT算法研究

最大功率点跟踪技术(Maximum Power Point Tracking,MPPT)是光伏发电系统中关键技术研究的热点之一。针对传统扰动观察法跟踪速度和精度无法兼顾的问题,文中提出了一种以功率变化量为步长控制量的自适应变步长扰动观察法,通过判断功率变化趋势,对远离最大功率点,采用大步长逼近;靠近最大功率点,采用小步长逼近。首先建立太阳能光伏电池数学模型得到其输出特性曲线,再利用Matlab/Simulink搭建基于Boost电路的MPPT仿真模型,最后经仿真验证了本算法的稳定性、快速性和准确性比传统算法具有更好的MPPT暂态性能。     

一种光伏发电系统变步长MPPT控制策略研究

为了提高光伏器件的发电效率,提出一种变扰动步长的最大功率点跟踪算法,根据光伏组件输出P-U特性曲线上各点斜率的绝对值确定最大功率点跟踪的扰动步长,使搜索的快速性和稳定性同时增强.Matlab仿真验证结果表明:该算法能够实时对光伏组件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...     

一种光伏发电变周期变步长MPPT优化算法

光伏发电系统的最大功率点跟踪(MPPT)常涉及跟踪步长和周期,步长和周期的选取直接影响跟踪速度和功率输出稳定性.为加快跟踪速度,提高稳定性,提出了步长指数变化和周期随步长连续变化的跟踪方法.以电导增量法为例,分析新方法在MPPT中的应用.用Matlab软件进行仿真,在100W光伏发电实验系统上进行实验.仿真和实验证明新...     

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.     

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。     

短路电流法与变步长扰动观察法结合的MPPT算法研究

针对小型家用光伏系统的特点,设计了一种有效的改进型最大功率点跟踪(MPPT)控制方法。当外界环境突变时,采用改进的短路电流法进行初步跟踪,调整光伏阵列的工作点到最大功率点附近。在此基础上再使用双阶段变步长扰动观察法,使得工作点进一步调节到最大功率点,并有效减少了光伏阵列输出功率在最大功率点的振荡。对该结合方法及相关的常用MPPT算法分别仿真,结果表明,该方法可以在外界环境剧烈变化下快速、有效、准确地跟踪最大功率点,同时有效减少在光伏阵列最大功率点附近振荡所带来的能量损失,提高了光伏发电系统的效率。     

一种变步长扰动观察法最大功率点跟踪在煤矿采空区光伏发电中的应用研究

将光伏发电技术应用在煤矿采空区是提高闲置土地价值的有效手段之一,但如何提高光伏发电的效率则十分重要。分析了定步长扰动观察法最大功率点跟踪的跟踪精度和响应速度存在矛盾的不足,提出了一种变步长扰动观察法,引入了步长调节系数m,通过仿真对比验证了变步长扰动观察法在兼顾最大功率点跟踪响应速度的同时能够明显改善稳态的精度,对于提高煤矿采空区的经济效益有重要意义。     

光伏发电系统MPPT改进方法研究

研究了适合最大功率跟踪算法的新型变步长和改进型扰动观察法,以及将目标点扩展为一个区域的概念。改进最大功率跟踪方法,可有效应对光伏阵列的非线性和时变性,提高系统的有效产能,针对经典扰动观察法存在的振荡、误判问题,考虑到光伏阵列输出曲线最大功率点两侧斜率变化不一致和P-V曲线在工作区间内单峰性的特点。仿真结果表明,该方法提高了系统的稳定性和跟踪速度,在PSCAD环境下建立的三相并网系统中也得到了良好的仿真曲线,提高了光伏并网系统对光能的利用率,对并网电能质量方面的问题产生了积极作用。     

改进MPPT算法在光伏发电系统中的应用

针对传统扰动观察法存在的最大功率点跟踪(MPPT)精度低和振荡问题,提出了一种变步长扰动观察法与Newton插值法相结合的改进型MPPT算法,通过三相并网发电系统对该算法进行仿真验证,结果表明改进MPPT算法不仅能够快速跟踪外界环境变化,还能有效减小在最大功率处的振荡,有效地提高了光伏电池的利用率。     

分段式自适应变步长爬山法在光伏系统MPPT中的应用

针对传统自适应变步长爬山法扰动步长变化稳定性差,不能同时保证良好跟踪精度与较快响应速度的问题,基于传统自适应变步长爬山法提出一种分段式自适应变步长爬山法,实现扰动步长的分阶段自动调整,再通过PWM技术将扰动步长变量转化为控制BOOST斩波电路的IGBT触发脉冲,从而实现光伏系统的最大功率跟踪。在MATLAB/SIMULINK软件中分别搭建基于传统变步长爬山法与分段式自适应变步长爬山法的模型进行仿真。通过对比表明,所提方法不仅明显缩短了对最大功率点跟踪的响应时间,使功率随时间变化更加平稳,而且对环境变化的适应性更强,控制方式更加灵活,从而改善了光伏系统的并网效率。     

自适应变步长MPPT算法

为减小光伏电池因环境变化造成的功率损失,提高系统的光电转换效率及跟踪响应速度,在传统电导增量法的基础上结合自适应变步长最小均方差LMS(least mean squre)算法,提出了一种自适应变步长最大功率跟踪算法,并在Matlab环境下利用SimPowerSystem功能模块建立了光伏电池的数学模型及自适应变步长算法...     

基于三点比较式最优梯度变步长MPPT算法研究

为了提高光伏并网发电系统效率,解决目前常用最大功率点跟踪(MPPT)算法结构复杂、可行性差、且跟踪精度和跟踪速度无法兼顾等问题,提出一种基于三点比较式和最优梯度变步长相结合的扰动观察法。通过三点比较式将光伏阵列工作点快速锁定到最大功率点(MPP)区域,以保证算法的跟踪速度;利用最优梯度变步长精确逼近MPP,实现高精度跟踪要求;采用电流微分替代功率微分简化算法结构,并将该算法应用到两级式光伏并网逆变器,以验证该算法的可行性。通过Matlab仿真模型和光伏模拟器TerraSAS验证基于三点比较式的最优梯度变步长MPPT算法的准确性、快速性和稳定性。     

多级步长光伏电池最大功率点跟踪

针对常规的占空比扰动法不能同时满足跟踪速度和稳态精度的问题,在二级步长占空比扰动法的基础上结合增加跟踪裕量法,提出了一种多级步长的控制策略,在Matlab环境下利用M函数建立光伏电池的数学模型和利用S函数对跟踪算法编程。仿真结果表明,相对于二级步长占空比扰动法具有更好的动态和稳态性能,在外界环境发生快速变化的情况下,亦能快速准确地跟踪到最大功率点,该策略是可行的。     

通过分区变步长和过采样技术提高MPPT算法的控制性能

扰动观察法由于具有控制成本低且易于实现的特点,因此被普遍应用于实际光伏系统MPPT控制。光照条件迅速变化时,扰动观察法可能会导致误判,增大功率损失,降低算法的跟踪速度,为此提出了一种基于过采样技术的分区变步长的MPPT算法,过采样技术是通过增加一次电压、电流采样,利用平滑算法来计算下一光照条件的功率,以此解决光照突变时出现的的误判问题;分区变步长是基于曲线分区,根据功率变化率的大小,将整个电压区域分为三个部分,不同的部分采用不同的占空比进行扰动,并且将二级步长与变步长相结合,以解决扰动观察法存在的跟踪精度和速度的矛盾问题,仿真结果验证了算法的有效性。     

基于光伏MPPT采样电流的自适应变步长INC算法

针对传统电导增量INC（incremental conductance）算法在跟踪最大功率点的过程中无法兼顾跟踪速度与稳态精度的问题,以及传统变步长算法在光照变化时容易发生误判的问题,提出了一种新型的自适应变步长INC算法。光照强度变化较大时,利用负载曲线与I-V特性曲线的工作原理,在暂稳态和非稳态下都可以根据最大功率点跟踪MPPT（maximum power point tracking）采样电流的变化,自适应调节跟踪速度;光照强度变化较小时,能够根据输出电压与功率的变化自适应减小步长,提高稳态精度。追踪速度是传统算法的9.3倍,是现有变步长算法的4.2倍,有效减少了光照强度变化带来的功率损失。     

一种改进的变步长扰动观察光伏发电MPPT控制方法

针对常规固定步长扰动观察法步长难以确定和以光伏电池P-U曲线的斜率■作为变步长具有波动性大而导致震荡的缺点,提出了以■作为步长变化控制量的改进变步长扰动观察法。仿真结果表明,改进变步长方法很好地解决了固定步长动态性能和稳定性能不能兼顾和以■作为变步长的方法存在功率震荡的问题,提高了光伏发电的转换效率。     

滞环控制的变步长MPPT算法实验研究

为了延长光伏电池使用寿命和和提高光伏电池发电效率,利用基于恒定电压法的变步长滞环控制法,通过分析光伏电池受光照强度的影响和在最大功率点附近的功率特性确定了电压扰动步长值,并分别在MATLAB/Simulink仿真平台上建立了MPPT仿真模型和在硬件电路测试的数据基础上对该算法进行了验证。仿真和实验的结果表明,该算法能在光照变化较快的情况下仍能实时地跟踪光伏电池的输出功率,并能有效的抑制在MPP点附近的振荡现象,表现出很好的动态和稳态特性,证明了该算法的有效性和正确性。     

基于变步长滞环比较法的MPPT算法研究

针对以往光伏发电系统太阳能最大功率点跟踪（MaximunPowerPointTracking,MPPT）算法的跟踪速度及精确度不理想的特点,提出了一种新颖的变步长滞环比较法,对传统扰动观测法存在的速度和精度的矛盾进行优化。在Matlab／Similink下进行系统的建模与仿真,并进行实验分析。结果表明,该方法能够显著提...