光伏阵列MPPT扰动观察法的分析与改进

由于光伏阵列转换效率不高、供电稳定性较差,同时光伏阵列的伏安特性是强非线性的,为了充分利用太阳能,光伏逆变系统有必要对光伏阵列进行最大功率跟踪。扰动观察法是目前最常用的最大功率跟踪算法,但是其扰动的步长却不好控制,本文针对该缺陷进行改进,仿真结果表明,改进的扰动观察法实现了最大功率跟踪的准确性和快速性,并且波动较小。     

基于扰动观察法的光伏电池MPPT控制算法优化

文章提出了一种基于扰动观察法的MPPT控制算法。由于光伏组件的输出特性易受到外界光照强度、环境温度影响,须在光伏发电系统中使用最大功率点跟踪技术以实现电能最大输出。传统扰动观察法的跟踪速度快,但输出的波形震荡大,光伏组件综合效率低,文章在传统扰动观察法算法的基础上进行算法优化,在保证跟踪速度的同时,减小了功率输出波形的震荡,提高了光伏组件的综合效率。在对传统算法进行优化时,将电压取样的固定步长优化调整为根据不同情况进行取样的变步长,并将优化的算法通过Matlab进行仿真实验,实验结果验证了优化后的算法的效率功能。该算法通过减小MPPT控制过程中的功率输出波形震荡,使光伏系统在输出过程中能够产生更加稳定高质量的电能。     

基于改进扰动观测法的光伏MPPT研究

提出了一种基于模型曲线公式的改进扰动观测法,并成功地将其与光伏系统结合实现光伏系统的最大功率点跟踪,通过仿真表明该算法可以有效的防止常规扰动观测法所具有的误判问题,具有快速高效的特点.     

基于遗传算法和扰动观察法的MPPT算法

作为一种绿色能源,光伏并网发电在我国发展迅猛.在此针对光伏电池的非线性特性,介绍了最大功率点跟踪的原理,并提出了基于遗传算法和扰动观察法的MPPT算法.通过使用Matlab对算法进行了仿真研究,并给出了仿真结果.实验结果表明,该算法具有良好的搜索速度,能使系统稳定工作在最大功率点,并能实现恶劣条件下的最大功率点跟踪.     

一种新颖的基于扰动观察法的MPPT控制芯片设计

针对光伏电池输出随光照强度和环境温度变化的特点,提出一种新的基于扰动观察法的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制芯片的设计,以获得最大化的输出功率并提高电池的利用效率.芯片的特点是采用了改进的控制策略,并应用全模拟方法实现,对其核心模块乘法器与微分器的设计进行了优化,简化了结构设计,改善了控制性能.芯片具有应用方便,硅片面积小,成本低的优点.     

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率跟踪器的研究

光伏阵列由于输出特性具有非线性,为了提高发电效率,需要对其进行最大功率点跟踪（MPPT）。提出了一种基于改进扰动观察法的最大功率点跟踪器的设计方案,该方案在实现最大功率跟踪的基础上,解决了传统扰动观察法在响应速度与跟踪精度之间的矛盾。通过实验对比引入MPPT前后光伏阵列的输出,验证了方案的可行性与有效性。     

基于双模式功率预测扰动观察法的MPPT策略

光伏系统的输出功率会随着光照强度和电池板的温度变化而发生改变,对系统最大功率点进行跟踪能最大化光伏电池转换效率。针对扰动观察法的不足,提出一种基于双模式功率预测温度补偿扰动观察法的MPPT控制方法。该方法将恒压法和扰动观察法相结合,系统在双模式之间切换运行,解决了传统方法在环境突变时响应速度慢的问题;采用功率预测算法,引入变步长算子α,克服因环境改变而发生误判的问题,减小稳态功率振荡;提出了温度补偿法,改善因环境温度变化而发生最大功率点电压偏移现象,提高了光伏系统稳态精度。仿真和实验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

光伏电池的自适应占空比扰动MPPT算法研究

环境温度、光照强度和负载等因素对光伏电池的输出特性影响很大,为了提高光伏电池的工作效率,需要准确快速地跟踪光伏电池的最大功率点。在分析了光伏电池的输出特性的基础上,建立了光伏电池的仿真模型;针对传统爬山法的不足,采用了自适应占空比扰动法对最大功率点进行了跟踪控制。给出了上述两种算法的工作原理及设计过程。仿真结果表明:自适应占空比扰动算法跟踪迅速,减少了系统在最大功率点附近的振荡现象,提高了系统的跟踪速度和精度。     

光伏电池最大功率跟踪算法的优化设计

光伏电池输出功率受到光照强度、温度和负载等因素的影响而变化,有必要对光伏电池进行最大功率跟踪。文中提出了新的扰动观察MPPT方法,该方法通过控制Boost变换器的占空比来实现最大功率的控制。该方法具有跟踪效率高、跟踪速度快、跟踪控制简单的优点,仿真验证了该方法的有效性。     

基于扰动观察法的MPPT控制优化策略

为了提高光伏发电系统的充电效率,系统控制器采用高性能低功耗的ATmega16单片机为核心,通过调节PWM波占空比实时改变Buck变换器的输出电压,采用扰动观察法的MPPT控制策略,实现对光伏发电系统最大功率点的跟踪。针对扰动观察法跟踪过程中可能由于快速扰动导致功率振荡和误判的问题,系统对MPPT算法进行优化,并通过友好的人机界面实时显示最大功率曲线图。测试结果表明,该方法能够保证光伏发电系统快速、稳定、精确地跟踪最大功率点,提高了充电效率。     

带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片

为了提高光伏电池的收集效率和环境适应性,提出了一种带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片。该电路系统包括新型四相高效电荷泵模块、扰动观察法MPPT控制电路模块、反馈控制模块、纳安级电流基准、检测电路模块等。该芯片采用0.35μm BCD工艺设计、仿真并流片。芯片尺寸为3.15 mm×2.43 mm。测试结果表明,当光伏电池输出电压大于0.5 V时,升压转换器芯片输出电压提升到3V_in,电压转换效率可达99.4%。MPPT算法使输出功率提升8.53%。当输出负载电流为297μA时,最宽输出PCE达到85.1%。该芯片实现了高效升压光伏电池输出电压的目标。     

双级式单相光伏并网系统的研究与仿真

介绍了双级式单相光伏并网系统,分析了其拓扑结构。升压采用模糊推理进行最大功率点跟踪控制;双闭环控制实现了对电网电压的同频同相控制,达到了并网要求。通过MatlabR2010对系统进行了仿真,仿真结果表明逆变输出电流和电网电压同频同相,并有效地跟踪了光伏阵列的最大功率点。     

Partial shadowing,MPPT performance and inverter configurations: observations at tracking PV plants

When analysing the influence of shade on photovoltaic (PV) systems, the intuitive assumption is that conversion architectures with more inverters, such as string‐ and module‐inverters, will have lower energy losses associated with partial shading of the generators. However, other phenomena which can affect a system's response to shade, for example, the way in which the inverter performs the maximum power point tracking (MPPT), mean that modular configurations are not always the least susceptible to shade effects. We present a case in which the general tendency of many of the currently available commercial inverters to remain in local power maxima results in a string‐inverter configuration behaving worse in response to shade than a central‐inverter configuration. Experimental data were collected throughout 2005 and 2006 from PV plants in Arguedas and Sesma (Spain). We interpret our observations with theoretical analysis based on the results of simulation experiments. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

光伏并网系统MPPT控制和实现方法的研究

太阳能电池阵列输出特性具有强烈的非线性,为了提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,进行最大功率点跟踪（maximum power pointtracker,MPPT）,使之始终工作在最大功率点附近。最大功率点跟踪方法是一个提高光伏组件效率的很有效的方法。     

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。     

光伏发电系统中最大功率跟踪的研究

讨论了并网太阳能光伏发电系统最大功率跟踪问题-提出了实现最大功率跟踪的方法,并且比较了四种方法优缺点。在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出扰动观察法的实现算法,通过比较前后两次功率的大小来决定光伏电池电压扰动的方向,使光伏电池最终达到最大功率点。文章利用Matlab的S-函数构建了光伏电池的仿真模型,实验结果表明,该算法可有效跟踪光伏电池最大功率点,适用于光伏并网逆变系统。     

一种基于Boost电路的光伏最大功率跟踪方法

最大功率跟踪(MPPT)是太阳能光伏发电的重要组成部分,依靠最大功率跟踪可使光伏电池工作在最大功率点(MPP)附近,提高太阳能的利用率.在分析光伏电池的数学模型的基础上,选用Boost电路作为DC/DC变换来搭建仿真模型;针对传统的定步长扰动观测法存在的震荡和误判现象,提出一种改进的扰动观测法,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真.与定步长的扰动观测法的仿真结果进行对比,表明该算法的响应速度更加迅速;在外界环境发生变化时,该算法能够快速做出判断,准确地跟踪到光伏电池的最大功率点.