基于扰动观察法的WPT系统最大效率追踪方法设计

阐述一种基于扰动观察法的WPT系统最大效率追踪控制方案,在不需要耦合线圈互感参数辨识和原副边通信的条件下,实现WPT系统的最大效率追踪,比基于互感参数辨识方法有更高的追踪精度。

基于简化PSO算法和扰动观察法的光伏MPPT控制

局部阴影遮挡使光伏阵列输出功率的极大值点个数增加,常用的最大功率点跟踪(MPPT)算法对阴影环境的适应性比较差,提出一种复合MPPT控制算法。算法将简化的自适应粒子群优化(PSO)算法和扰动观察法有机融合,充分利用粒子群优化算法的全局搜索优势和扰动观察法的局部搜索优势,单一极值点范围内跟踪时采用扰动观察法,多个极值点范围内跟踪时采用简化的自适应PSO算。根据光伏MPPT控制的特点对基本PSO算法进行了简化改进,去除基本PSO算法中的随机参数,并对其他参数进行自适应调整。在MATLAB/Simulink环境下的仿真结果表明,不同光照情况下所提出的算法表现出更快的跟踪速度和更高的准确性。

基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制

针对传统的扰动观察法(perturbation and observation method,P&O)跟踪速度较慢、跟踪精度不高,且容易振荡等问题,提出一种基于改进P&O的光伏最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法,以占空比为扰动步长,将光伏阵列的功率变化率dP/dU和电压偏差变化率ΔU/ΔP引入扰动步长中,通过实时自适应调整占空比,实现更快、更可靠地跟踪最大功率点。仿真结果表明,相较于传统P&O,改进的P&O在同等条件下拥有更好的跟踪速度与跟踪精度。

基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制算法研究

针对光伏系统输出功率低的现状,提出一种基于扰动观察法的变步长最大功率点追踪算法和Boost电路的改进方法。通过建立光伏仿真模型,在传统MPPT算法的基础上引入自适应步长因子,从而在保证追踪速度降低的同时,也使得输出功率稳定在最大功率点附近,选择合适的电感电容组成无源无损软开关引入Boost电路,降低DC/DC电路本身的功率损耗,最终从速度、精度、效率、功率大小和稳定性等多个维度进行了比较。该方法在提高功率追踪稳定性的同时,能够使追踪速度降低约20%,同时能够大幅度提高光伏系统的输出功率,达20%~30%。提高了MPPT追踪速度,增大了光伏系统整体输出功率。

基于S3MPR拓扑和扰动观察法的空间电源系统研究

利用S3R调节器和最大功率点跟踪(MPPT)模块将太阳电池阵控制在最大功率点工作,采用此控制策略的功率调节系统被称为开关分流最大功率调节器,可实现太阳电池阵功率的最大化利用。设计了S3MPR控制系统结构,并基于Matlab/Simulink仿真环境验证了最大功率算法的可靠性以及S3MPR电路的正确性,为后续S3MPR拓扑的应用提供了参考。

基于扰动观察法的MPPT误判校正控制策略

当辐照度发生突变时,采用传统的扰动观察法进行MPPT控制存在误判现象,造成一定的功率损失。提出一种新颖的MPPT误判校正控制方法,结合光伏并网逆变器的矢量控制策略,通过周期性的解除电压环控制,调整光伏阵列工作电压点,减小误判对输出功率的影响,提高光伏系统的发电效率。在500 k W光伏并网逆变器上进行测试,结果验证该控制方法的有效性。

基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制研究

为解决传统扰动观察法无法兼顾最大功率点跟踪速度及稳定性的问题,提出一种改进的扰动观察法。新的控制策略将|dP/dV|作为步长的调整系数,通过步长的不断调整来更好地跟踪最大功率点。利用Matlab/Simulink进行仿真实验,实验结果表明,改进的扰动观察法不仅能够保证最大功率点的跟踪速度,还明显降低了系统在最大功率点的振荡幅度,在一定程度上保证了系统运行的稳定性,避免了能量的过多损失。

变步长扰动观察法的光伏电池MPPT仿真分析

为提高光伏电池的光电转换效率,提出了一种变步长扰动观察的光伏电池最大功率跟踪法。通过分析变步长扰动观察法最大功率点跟踪工作原理,利用Matlab搭建光伏电池变步长扰动观察法的仿真模型,仿真分析光强度和温度在4种变化条件下变步长扰动观察算法的跟踪效果。结果表明:光照度和温度恒定时系统启动0.5 s后,实时输出电压、电流和理想输出电压、电流曲线接近重合,达到最大功率点;温度突变系统实时输出电流发生小幅振荡后快速达到稳态值,实时电压值小幅增大短时波动后趋于稳态值,输出功率变化不大;光照度突变时系统启动0.5 s后输出电流与电压迅速上升,经短时振荡工作点逼近最大功率点;光照度及温度突变时系统输出电流迅速振荡增大,输出电压小幅振荡增大。

基于优化型变步长扰动观察法的光伏MPPT仿真研究

光伏电池最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术的核心任务是寻找到最大功率点的位置,以提高算法的利用效率。目前常见的MPPT算法,例如扰动观察法、恒定电压法等存在着跟踪精度低、响应速度慢等问题。选择在常用的扰动观察法上进行优化,利用输出功率与工作功率的绝对值作为扰动条件,得到改进后的变步长扰动观察法,用于保证系统尽可能处于最大功率点。通过Matlab/Simulink仿真验证发现这种方法能够同时兼顾MPPT步长的速度和精度。

基于模糊控制与扰动观察法结合的光伏发电MPPT研究

光伏电池的最大功率点随环境条件变化,传统的最大功率跟踪算法(MPPT)难以追踪到最大功率点。文章首先分析了光伏电池的输出特性,然后提出了一种模糊控制与扰动观察法结合的MPPT,并用Mutlab软件搭建模型和仿真。经仿真验证,基于模糊控制的扰动观察法对最大功率点(MPP)具有更快的跟踪速度和更高的跟踪精度。

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。

基于改进扰动观察法的光伏最大功率点跟踪策略研究

针对传统的扰动观察法无法同时兼顾响应速度和跟踪精度的问题,伴随组串式逆变器被应用于大型地面电站愈发普遍,基于组串式光伏逆变器的基础上,采用了一种自适应变步长的扰动观察法。将最大功率点处进行分区,在不同区域内采用不同步长,以此来提高系统的响应速度和跟踪精度。使用MATLAB/Simulink对该法进行了建模与仿真,结果证明,该法能够较快地完成最大功率点的跟踪,且平稳波动小,精度高,提高了系统性能。

基于不完全微分的自适应步长扰动观察法MPPT控制

在扰动步长判断条件中引入不完全微分,与微分结合,有效减小传统扰动观察法扰动步长判断函数中完全微分带来的高频(突变)干扰,基于不完全微分实现步长自适应调整,提出基于不完全微分的MPPT控制算法。在Matlab/Simulink环境下的仿真与实验平台上所得实验结果表明,所提出算法能在不影响光伏系统最大功率跟踪速度的前提下,有效减小最大功率点附近的功率振荡,提高MPPT控制的跟踪精度。

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪

常规的扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,在光伏阵列的最大功率点跟踪系统中得到广泛的应用。然而常规扰动观察法由于采用固定的扰动步长,难于同时获得较高的响应速度和稳态跟踪精度。本文提出了一种固定电压启动的变步长扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比实验,实验结果证明了该方法的有效性。

光伏电池MPPT扰动观察法的研究现状

为了提高太阳电池的利用率并降低系统成本,需要采用最大功率跟踪(MPPT)控制策略使光伏阵列获得最大功率输出。在众多的MPPT控制方法中,扰动观察法由于原理简单、易于实现而成为MPPT控制中应用和研究最为广泛的方法之一。但传统的扰动观察法在稳态下由于其固定的扰动步长会在最大功率点(MPP)附近形成振荡,并且当外界环境发生快速变化时会出现误判断的现象。为了克服以上不足,研究者们提出了很多改进方案。文章对这些改进方案进行了综述,这些改进方案主要包括以下三类:变步长的改进方法、改进的新方法以及与其他方法结合的扰动观察法。

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。

基于扰动观察法和电导增量法的光伏发电系统MPPT算法研究综述

在光伏发电系统中,为提高电池的利用率,需要实现快速精确的最大功率点跟踪(NOOT)控制。在众多的MPPT方法中,扰动观察法和电导增量法由于原理简单、易实现等优点而一直成为研究及选用较广泛的方法。为促进光伏电池的MPPT算法进步,提高传统方法性能和控制效果,在传统扰动观察法和电导增量法的基础上,对近年来这2种方法的改进算法,以及分别与其他方法的结合使用情况进行详细分析,比较出各自优缺点并对未来的MPPT方法做出展望。

基于PSIM的新型扰动观察法的MPPT仿真研究

通过分析光伏电池的物理特性,建立较为准确的数学模型,然后在PSIM仿真软件中建立能够反应外界温度和光照强度变化的光伏电池PSIM仿真模型,在此基础上建立可进行最大功率点跟踪(MPPT)算法的仿真模型。对原有的扰动观察法进行仿真分析,并在其基础上设计出一种新的三点比较式变步长扰动观察算法。将新旧两种算法在不同的环境下进行仿真比较,仿真结果表明,该方法能够更为迅速、精确地进行最大功率点跟踪,可以进一步提高光伏电池的利用率。

固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用

对光伏发电系统提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,即在外界环境或负载突变时,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,以保证跟踪的快速性;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,可有效减小光伏阵列的输出功率在最大功率点的振荡现象。对固定电压法、扰动观察法以及所提的两者的结合方法分别进行仿真,结果表明,所提方法能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,减少了在最大功率点振荡的能量损失,提高了光伏发电系统的能量转换效率。

短路电流结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中的应用

光伏电池输出功率随外部环境和负载的变化而变化,为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪电路。对于最大功率点跟踪电路的控制已经提出了许多方法,其中短路电流法和扰动观察法因其具有简单有效的优点而得到广泛应用。针对短路电流法的缺点,该文提出一种新的在线短路电流控制方法。该方法在不干扰系统正常工作的情况下,能迅速感知外部环境变化,但该方法效率不高。为充分发挥光伏电池的效能,在线短路电流控制方法的基础上再引入扰动观察法。该文扰动观察法的扰动步长针对最大功率点处稳态特性进行优化,优化后,扰动观察法可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象,从而提高系统效率。仿真和实验研究证明,该方法可以快速跟踪外部环境变化,并消除系统在最大功率点的振荡现象。