为了提高光伏电池转换效率、降低能量损失,有必要研究最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。针对传统扰动观察法(perturbation observation method,P&O)存在无法兼顾跟踪速度与稳态精度、在光照度发生较大变化...为了提高光伏电池转换效率、降低能量损失,有必要研究最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。针对传统扰动观察法(perturbation observation method,P&O)存在无法兼顾跟踪速度与稳态精度、在光照度发生较大变化时会产生误判现象的问题,文中提出一种能适应环境变化的变步长P&O控制策略。首先,利用光伏电池刚启动时类似恒流源的特性获取当前光照度下的短路电流,通过固定电流法推导出最大功率点(maximum power point,MPP)的参考电压;其次,当光照度突变时,提出功率修正方法,并给出突变时的变步长调整策略;最后,设计基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的分数阶比例积分微分(fractional order proportion integration differentiation,FOPID)控制器,可以对算法输出的参考电压进一步进行跟踪补偿。仿真结果表明,所提控制策略可以提高稳态精度和跟踪速度,有效提高光伏电池的输出功率。展开更多
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,...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。展开更多
针对传统的最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)方法在部分遮阴条件下陷入局部最优而失效,且常见的智能优化算法往往存在收敛精度差、收敛速度慢、系统稳定性不高等问题,提出1种基于旗鱼优化SFO(sailfish optimization)...针对传统的最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)方法在部分遮阴条件下陷入局部最优而失效,且常见的智能优化算法往往存在收敛精度差、收敛速度慢、系统稳定性不高等问题,提出1种基于旗鱼优化SFO(sailfish optimization)算法与扰动观察P&O(perturbation and observation)法混合控制的光伏系统最大功率跟踪策略。SFO算法同时使用旗鱼(捕食者)和沙丁鱼(猎物)2个种群,可保证粒子在全局空间探索。所提混合算法先利用SFO算法快速跟踪到最大功率点附近,再利用小步长P&O法对最大功率点进行精细搜索,最后利用分段步长的方法同时兼顾MPPT搜索速度和搜索精度的要求。仿真结果表明,所提混合控制策略有效提升了控制系统的响应速度及跟踪精度,提升了系统的稳定性。展开更多
扰动观测法(perturbation and observation method,P&O)又称爬山法,是光伏发电系统中实现光伏板摄动太阳能最大功率点常用的自寻优控制策略.常规扰动观测法随着外界辐照强度和温度不断变化时,不能快速跟踪最大功率点,同时在逼近最...扰动观测法(perturbation and observation method,P&O)又称爬山法,是光伏发电系统中实现光伏板摄动太阳能最大功率点常用的自寻优控制策略.常规扰动观测法随着外界辐照强度和温度不断变化时,不能快速跟踪最大功率点,同时在逼近最大功率点时出现较大的震荡.本文提出了一种改进型扰动观测法克服最大功率点附近震荡以及提高跟踪响应速度等问题.首先,在原有的一步功率预测基础上采用两步功率预测.其次,采用一种优化占空比的算法,将占空比的变化率乘以一个系数,该系数与光伏阵列电压成正比,电流成反比,改进算法的步长随着接近最大功率点而减小;同时,使用由光伏阵列模块供电的DC-DC Boost电路来测试所提出的概念.最后,在Matlab/Simulink中搭建了光伏发电系统模型.仿真结果表明该算法在最大功率点的效率比传统的扰动观测法(P&O)算法和电导增量(INC)算法高出约3.2%,进一步证明该改进型控制策略的可行性和正确性.展开更多
文摘为了提高光伏电池转换效率、降低能量损失,有必要研究最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。针对传统扰动观察法(perturbation observation method,P&O)存在无法兼顾跟踪速度与稳态精度、在光照度发生较大变化时会产生误判现象的问题,文中提出一种能适应环境变化的变步长P&O控制策略。首先,利用光伏电池刚启动时类似恒流源的特性获取当前光照度下的短路电流,通过固定电流法推导出最大功率点(maximum power point,MPP)的参考电压;其次,当光照度突变时,提出功率修正方法,并给出突变时的变步长调整策略;最后,设计基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的分数阶比例积分微分(fractional order proportion integration differentiation,FOPID)控制器,可以对算法输出的参考电压进一步进行跟踪补偿。仿真结果表明,所提控制策略可以提高稳态精度和跟踪速度,有效提高光伏电池的输出功率。
文摘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。
文摘针对传统的最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)方法在部分遮阴条件下陷入局部最优而失效,且常见的智能优化算法往往存在收敛精度差、收敛速度慢、系统稳定性不高等问题,提出1种基于旗鱼优化SFO(sailfish optimization)算法与扰动观察P&O(perturbation and observation)法混合控制的光伏系统最大功率跟踪策略。SFO算法同时使用旗鱼(捕食者)和沙丁鱼(猎物)2个种群,可保证粒子在全局空间探索。所提混合算法先利用SFO算法快速跟踪到最大功率点附近,再利用小步长P&O法对最大功率点进行精细搜索,最后利用分段步长的方法同时兼顾MPPT搜索速度和搜索精度的要求。仿真结果表明,所提混合控制策略有效提升了控制系统的响应速度及跟踪精度,提升了系统的稳定性。
文摘扰动观测法(perturbation and observation method,P&O)又称爬山法,是光伏发电系统中实现光伏板摄动太阳能最大功率点常用的自寻优控制策略.常规扰动观测法随着外界辐照强度和温度不断变化时,不能快速跟踪最大功率点,同时在逼近最大功率点时出现较大的震荡.本文提出了一种改进型扰动观测法克服最大功率点附近震荡以及提高跟踪响应速度等问题.首先,在原有的一步功率预测基础上采用两步功率预测.其次,采用一种优化占空比的算法,将占空比的变化率乘以一个系数,该系数与光伏阵列电压成正比,电流成反比,改进算法的步长随着接近最大功率点而减小;同时,使用由光伏阵列模块供电的DC-DC Boost电路来测试所提出的概念.最后,在Matlab/Simulink中搭建了光伏发电系统模型.仿真结果表明该算法在最大功率点的效率比传统的扰动观测法(P&O)算法和电导增量(INC)算法高出约3.2%,进一步证明该改进型控制策略的可行性和正确性.
