一种改进变步长电导增量法的MPPT跟踪策略

电导增量法是确保光伏发电系统能够以最佳效率将太阳能转化为电能的一种控制技术。为提升传统变步长电导增量法的环境适应性,改善光伏电池的最大功率点跟踪性能,本文提出一种改进的变步长电导增量法。先对电压、电流差值进行实时修正避免误判,再引入与电流相关的系数和与功率相关的系数分别对最大功率点两侧的步长变化量进行修正,优化电导增量法步长变化量,进而达到快速并准确地进行最大功率点跟踪的作用。利用上述方法进行仿真实验发现,在外界环境变化时,与传统的自适应变步长电导增量法相比,本文方法的稳态振荡范围只有传统方法的一半左右,达到稳态需要的时间也只有传统方法的60%,改进后的电导增量法有效地降低了重新跟踪最大功率点过程中由步长变化带来的功率损耗。

考虑风光出力不确定性的风光储微电网系统智能协调控制策略

对风光储互补的微电网发电系统进行研究,针对风光发电与负载功率不匹配问题,提出了一种基于新型变步长电导增量法的最大功率点追踪控制方法,利用基于Ziegler-Nichols法的改进自适应PID算法实现负载功率蓄电池充放电控制的协同控制策略。通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型并进行验证,证明了所述方案的准确性以及可行性。

基于变步长电导增量法的光伏MPPT控制研究

光伏电池在不同的光照强度和环境温度下具有多个峰值状态,为保证光伏电池在外界环境条件发生变化时输出最大功率,利用其P-U特性曲线,对电导增量算法进行步长优化,并利用与电流相关的系数对动态步长进行修正。采用P-U特性曲线的斜率作为动态步长,在远离最大功率点处其斜率较大,利用较大步长实现快速跟踪;在靠近最大功率点处其斜率较小,利用较小步长减小系统的稳态振荡。为验证改进的变步长电导增量法的有效性,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并与传统的控制算法进行对比,结果表明,该算法能够快速准确地追踪到光伏电池的最大功率点,并且降低系统在最大功率点处的振荡幅度。

基于神经网络算法的光伏最大功率点跟踪研究

针对模拟光照强度随外界环境快速变化而逐级下降的情况,由于电导增量法的步长固定,无法快速响应并完成对光伏电池最大功率点的跟踪,因此提出了神经网络跟踪最大功率的算法。该算法改进了传统电导增量法,优化了最大功率点跟踪(MPPT),将光照强度与温度作为输入变量,并为神经网络训练设置2层隐藏层,输出光伏最大功率下的参考电压。仿真结果表明,该算法的跟踪精度高达98.5%以上,能显著提高变化光照强度下光伏系统的能量转化效率。

基于改进变步长电导增量法的MPPT控制

针对光伏系统最大功率点跟踪控制速度不稳定的问题,提出一种改进的变步长电导增量法。对电导增量法变步长的触发条件进行改进,确定变步长的使用范围,并选取适当的缩放系数,使光照强度发生变化时可稳定地跟踪最大功率点。仿真结果表明,该算法在光照强度发生大幅度变化时,具有较快的响应速度和较高的跟踪精度。

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的控制器模型。仿真结果表明,该算法在光照、温度等系统参数扰动的情况下都能快速找到新的工作点,表现出良好的动态及稳态特性,证实了算法的正确性和有效性。

基于分段数值逼近的自适应步长电导增量法MPPT控制仿真

根据太阳能光伏系统输出电压、输出电流的dI/dV+I/V值和系统当前输出电压与最大功率点电压差值Vmodify之间的特性关系,提出一种基于分段数值逼近的可变步长电导增量MPPT方法。采用Matlab 2009搭建太阳电池模块和带有MPPT控制的光伏系统,当光强在500W/m2和1000W/m2之间发生跳变时,对不同方法下MPPT跟踪效果进行仿真比较。结果表明,所提出的方法与传统固定步长电导增量法相比,具有追踪速度快、精度高的优势;与迭代求解变步长、智能控制变步长等较复杂的方法相比,更易于实现。

改进型光伏最大功率跟踪自适应变步长算法

由于现今光伏系统使用场所的环境因素变化较大,需要有更高的转换效率和适应度,为了改善定步长电导增量法控制能力的局限性,使其适应在多变环境下的最大功率点跟踪控制。因此在定步长电导增量法的基础上,结合自适应最小均方差LMS(Least Mean Squre)算法,提出了一种改进的自适应变步长最大功率跟踪算法,并在Matlab环境下利用Simulink平台搭建光伏电池仿真模块及自适应变步长算法的S函数控制模块。仿真结果表明,该算法能够快速准确地跟踪最大功率点,并能保持系统的稳定性。

基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究

通过分析光伏阵列特性,针对变步长电导增量I(NC)法在光照强度发生大幅度变化时由于错误计算步长引起的系统振荡的缺点,采用了一种改进的变步长INC法,能够快速并准确地进行最大功率点跟踪(MPPT)。最后搭建了Boost MPPT控制的硬件电路进行实验验证。结果表明,在光照强度发生大幅度变化时,改进后的算法能快速、准确地跟踪到最大功率点(MPP)并很好地稳定在MPP工作,表现出良好的动态性能。

基于改变比例因子的变步长最大功率跟踪算法

通过仿真模拟分析光伏电池特性,针对传统的变步长电导增量(INC)法存在无法同时满足跟踪速率和减少振荡的问题,提出了一种基于改变步长比例因子的变步长最大功率算法,实时判断工作点的状态来选择不同的步长比例因子,从而解决MPPT控制过程中动态响应和稳态波动的这一矛盾关系。仿真结果表明:改进的算法和传统的变步长INC相比,跟踪过程更快速,跟踪结果更精确,系统输出功率在最大功率点处的振荡得以有效降低,动态性能和稳态性能都更优异。

基于二次插值的光伏MPPT改进算法研究

为了提高光伏电池最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的跟踪速度,减小稳态波动,提出一种将拉格朗日二次插值与电导增量法相结合的MPPT算法。首先,分析了光伏电池的输出特性以及定步长电导增量法的跟踪原理和优缺点;在此基础上,基于拉格朗日二次插值,对定步长电导增量法进行优化,并分析了步长对该方法的稳态误差和跟踪速度的影响;为消除这一影响,提出了二次插值与变步长电导增量法相结合的MPPT算法。仿真结果表明,拉格朗日二次插值和变步长电导增量法相结合的MPPT算法可以迅速稳定地响应外部环境的变化,有效地解决了MPPT跟踪速度与稳态波动之间的矛盾。

改进自适应变步长光伏系统最大功率跟踪

为提高对太阳能的利用率,减少能量的损失,需要对光伏电池的输出进行最大功率跟踪。文章建立了通用的太阳能电池数学模型,结合太阳能电池的功率-电压和电流-电压输出曲线特性及两者之间的数学关系,提出了一种基于Boost电路的变步长电导增量法。该方法能根据外界环境的变化,简单快速计算出此刻外界环境下唯一一个特殊点的值作为自适应变步长,比传统的变步长或者固定步长方法更合理,同时减少了参数确定的人为因素对于仿真结果的影响,可以快速精确地实现最大功率跟踪。

考虑功率限值管理的光储系统建模及控制策略

为有效减少微电网中光伏波动引起的能量损失,提升公共直流母线电压稳定性,避免储能系统中功率分配越限等问题,提出一种基于改进新型变步长电导增量法的最大功率点跟踪算法。基于模糊PI控制理论优化PI控制,并考虑超级电容实时荷电状态对蓄电池提出功率限值管理控制策略。搭建了基于改进型最大功率点跟踪光伏发电混合储能系统模型,其仿真结果表明:改进的控制算法及优化PI控制能够有效减小光伏功率能量损失,提升控制参数的适应度范围;采用功率限值管理能够平抑蓄电池电流及电压波动,延长使用寿命。

变阶梯结构自适应径向滑动轴承的研究

分析了变阶梯结构自适应径向滑动轴承油膜压力的形成机理 ,并建立了二段油膜楔形耦合变阶梯结构的流量控制方程 .采用有限差分法交叉循环迭代求解了油膜压力的雷诺方程和变阶梯结构的流量控制方程 ,比较了设计参数对这种径向滑动轴承的最小油膜厚度、压力分布、承载能力、摩擦阻力等性能和温升的影响 .研究结果表明 :合理地选择设计参数可以使得这种滑动轴承具有较好的润滑性能和承载特性 .

MPPT中一种新型变步长电导增量法的算法研究

世界能源的短缺以及环境污染已成为当今日益严重的问题,改变能源结构,寻找可再生绿色能源愈来愈受到重视。太阳能具有取之不尽、用之不竭、清洁安全等特点,并且太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机,减少环境污染,减小温室效应具有重要的意义。在传统的电导增量法的基础上提出了一种光伏电池阵列最大功率点跟踪的变步长电导增量算法。

电流预测的电导增量法在光伏MPPT中的应用

在太阳能最大功率点跟踪(MPPT)控制中,传统的扰动观察法(P&O)和电导增量法(INC)在跟踪精度和跟踪速度之间存在矛盾。当外界条件剧烈变化时,还可能产生误判而使跟踪失败。在简要论述误判发生的原因、电流预测的原理和变步长扰动特点的基础上,提出了一种基于电流预测和变步长相结合的INC,通过对传统的INC判据和变步长算法的改进,使MPPT控制的速度和精度均得到提升,并能有效避免系统的误判。仿真和试验证明,该方法较传统P&O和INC有明显优势。

基于改进电导增量法的光伏MPPT策略研究

根据光伏电池输出P-U曲线斜率的变化规律,提出一种新型的变步长电导增量法对最大功率点(MPP点)进行追踪,当工作点位于MPP点左侧时,采用曲线斜率的对数函数值作为步长系数调整工作点的位置,当工作点位于MPP点右侧时,采用曲线斜率的指数函数值作为步长系数调整工作点的位置,同时再利用恒压系数法获取MPP点左右两侧的初始步长值。此外,为了在外界环境突变时得到准确的步长值,采用功率修正法对前后功率差值进行修正以避免误判,通过在MATLAB/Simulink里搭建MPPT控制电路模型,并将文中所提算法与传统变步长电导增量法进行仿真对比,结果表明该算法相较于传统变步长电导增量法,能够更快地寻找到MPP点,且有效降低了寻找过程中由步长振荡造成的功率损失,提高了光伏发电转换效率。

基于MPPT的单相光伏并网发电系统仿真研究

在Matlab/Simulink仿真环境下,设计了含PV、并网逆变器和控制器三个模块的5 k W单相光伏并网逆变系统。控制器采用电压外环电流内环的双闭环控制方法,具有最大功率跟踪功能。在外界环境突变情况下,对比分析了变步长电导增量法和定步长电导增量法的最大功率跟踪控制效果以及系统并网性能。仿真结果表明,光照强度突变时,采用定步长电导增量法,并网谐波电流总畸变率超出3%,不满足并网要求,而采用变步长电导增量法,在温度和光照强度突变时,均可快速、准确实现最大功率跟踪控制,且并网谐波电流总畸变率低于3%,功率因数接近1。

基于改进电导增量法的MPPT机制分析与仿真研究

在Matlab仿真平台下建立光伏电池的非线性工程模型。针对光伏电池的最大功率追踪(maximum power point tracking,MPPT)问题,分析目前典型的最大功率跟踪算法,即变步长扰动观察法和梯度变步长电导增量法;针对其所存在的缺陷,提出基于改进电导增量法的MPPT控制算法。并采用Matlab仿真平台对不同算法的跟踪效果进行对比分析,仿真结果表明:所提出的改进型MPPT算法实用性强,跟踪精度高,而且动态性和稳定性更加优越。

面向直流微电网的升压型光伏发电系统研究

针对面向直流微电网的升压型光伏发电系统,主要从光伏电池的工程模型、最大功率点跟踪控制技术以及升压型光伏发电系统的性能仿真与数字化实现等方面开展了深入的研究。根据P-U曲线的单峰性,确定了利用升压型变换器的阻抗变换作用和电导增量法相结合的最大功率点跟踪实现方案,并详细分析了电导增量法实现最大功率点跟踪的原理。通过研究传统的固定步长电导增量法最大功率点跟踪控制策略,提出了一种改进的变步长电导增量法,并这两种方法进行了仿真验证,并进行了实验研究。相应的实验结果证明了所设计的改进的的变步长电导增量法,解决了传统的固定步长电导增量法所存在的跟踪速度与稳态精度无法同时调节的问题。