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 被引量：111

1

作者 熊远生 俞立 徐建明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期85-88,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 光伏阵列 最大功率点跟踪 固定电压法 扰动观察法 光伏发电系统

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一种改进的光伏系统MPPT控制算法 被引量：21

2

作者 吴俊娟 姜一达 +1 位作者 王强 孙孝峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期478-484,共7页

在分析传统扰动观测法缺点的基础上,提出改进的控制算法,使光伏系统具有检测系统稳定状态的能力,并根据检测到的状态进行相应控制,实现了系统稳态占空比无扰动、母线电压无波动。在考虑光照强度、温度、负载重载(轻载)、母线电压扰动的... 在分析传统扰动观测法缺点的基础上,提出改进的控制算法,使光伏系统具有检测系统稳定状态的能力,并根据检测到的状态进行相应控制,实现了系统稳态占空比无扰动、母线电压无波动。在考虑光照强度、温度、负载重载(轻载)、母线电压扰动的情况下对改进控制算法进行MATLAB仿真,并进行实验验证。实验结果证明改进的控制算法比传统算法跟踪稳定性更好、精度更高。 展开更多

关键词 改进控制算法 扰动观测法 最大功率跟踪 光伏系统

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基于混合策略的光伏MPPT算法优化控制 被引量：12

3

作者 王立舒 蒋赛加 +1 位作者 王君 丁晓成 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1396-1402,共7页

通过对单一控制法优缺点进行分析,探讨基于混合策略的概率选择理论,将两个算子结合在一个算法中,完成传统、智能的混合控制,即扰动-模糊混合控制,个体根据控制效果的变化适应性地调整混合策略的概率分布,在不同阶段采用不同策略,实现控... 通过对单一控制法优缺点进行分析,探讨基于混合策略的概率选择理论,将两个算子结合在一个算法中,完成传统、智能的混合控制,即扰动-模糊混合控制,个体根据控制效果的变化适应性地调整混合策略的概率分布,在不同阶段采用不同策略,实现控制效果的最优化。以Matlab/Simulink为仿真环境,Boost电路为主体电路,对单一控制法与混合控制法分别进行仿真验证,结果证明了基于混合策略的光伏MPPT优化控制的有效性与优越性。 展开更多

关键词 光伏 扰动观察法 模糊控制

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光伏并网最大功率跟踪的改进型扰动控制 被引量：9

4

作者 舒杰 王亮平 +1 位作者 张先勇 周青 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期64-65,68,共3页

扰动观察法是MPPT中常用的一种方法,由于日照的剧烈变化,常规的扰动观察法可能在调节过程中失效,导致系统运行失常。这里研究一种基于恒压控制(CVT)的变步长扰动观察法的控制策略,避免了光照强度变化对系统运行的影响,提高了系统的稳定... 扰动观察法是MPPT中常用的一种方法,由于日照的剧烈变化,常规的扰动观察法可能在调节过程中失效,导致系统运行失常。这里研究一种基于恒压控制(CVT)的变步长扰动观察法的控制策略,避免了光照强度变化对系统运行的影响,提高了系统的稳定性及MPPT的跟踪速度,并且减少了最大功率点(MPP)附近的能量损耗。最后将变步长扰动观察法应用于3 kW光伏并网发电逆变器中,通过实验对其有效性进行了验证。 展开更多

关键词 光伏电池 最大功率点跟踪 扰动观察法

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基于简化PSO算法和扰动观察法的光伏MPPT控制 被引量：5

5

作者 王红艳 胡冠中 方如举 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第8期1095-1098,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 粒子群优化 扰动观察法 最大功率点跟踪

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基于指数变步长电导增量法的光伏最大功率点跟踪 被引量：8

6

作者 屠亚南 于艾清 +1 位作者 薛花 王育飞 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第11期132-138,共7页

光伏最大功率点跟踪方法可以最大限度地利用光伏电池所能产生的电能,已成为提高光伏发电系统运行效率、降低光伏电能成本的研究热点。本文分析了扰动观察法和电导增量法存在收敛速度慢、稳态振荡、陷入局部最优等问题,提出了一种具有阈... 光伏最大功率点跟踪方法可以最大限度地利用光伏电池所能产生的电能,已成为提高光伏发电系统运行效率、降低光伏电能成本的研究热点。本文分析了扰动观察法和电导增量法存在收敛速度慢、稳态振荡、陷入局部最优等问题,提出了一种具有阈值判断和变步长功能的指数变步长电导增量法,该方法既具有电导增量法快速跟踪的优点,又能准确、稳定地跟踪到全局最大功率点。进行了不同运行工况下的仿真实验,验证了上述方法的可行性和适用性。 展开更多

关键词 阴影 电导增量法 扰动观察法 指数变步长电导增量法

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扰动观测法控制MPPT系统运动特性分析 被引量：7

7

作者 倪雨 郝帅翔 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1388-1394,共7页

扰动观测法是光伏系统MPPT算法中最常用的追踪算法.为了准确实现扰动观测法的追踪效果,该文基于扰动观测法等同于分段恒压控制的思想,推导了扰动观测法控制的调整时间公式,分析了扰动观测法控制MPPT系统工作点在光强突变时的运动特性,... 扰动观测法是光伏系统MPPT算法中最常用的追踪算法.为了准确实现扰动观测法的追踪效果,该文基于扰动观测法等同于分段恒压控制的思想,推导了扰动观测法控制的调整时间公式,分析了扰动观测法控制MPPT系统工作点在光强突变时的运动特性,提出了"错误保持"、"正确保持"、"判断错误"和"判断正确"四个概念,总结了扰动观测法控制MPPT系统工作点的十二种运动情形及其动态效果,仿真结果和实验结果验证了四种典型运动情形.以此十二种运动情形为依据提出了一种对等评价不同扰动观测法控制性能优劣的评判方法,并应用该方法研究固定步长和变步长的暂态性能,结果表明,当判断错误时,变步长控制的动态性能比定步长的更差.该文研究结果有助于改善干扰控制法的动态性能. 展开更多

关键词 光伏电池 最大功率点跟踪 恒压法 扰动观测法 运动特性

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具有MPPT功能的光伏系统仿真 被引量：7

8

作者 肖夏 侯建富 王钊 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期929-933,共5页

光伏发电受制于太阳能电池较低的转换效率,使得其最大功率点的跟踪,成为提高光伏发电效率的关键.通过对太阳能电池等效电路和输出特性的分析以及对最大功率点跟踪原理的研究,利用Matlab/Simulink,并结合Boost电路,构建了通用型的光伏系... 光伏发电受制于太阳能电池较低的转换效率,使得其最大功率点的跟踪,成为提高光伏发电效率的关键.通过对太阳能电池等效电路和输出特性的分析以及对最大功率点跟踪原理的研究,利用Matlab/Simulink,并结合Boost电路,构建了通用型的光伏系统仿真模型.该仿真模型采用扰动观测法跟踪太阳能电池最大功率,并对太阳能电池在环境温度、日照强度固定及动态变化情况下的最大功率点跟踪进行了仿真测试,测试当两者同时变化时,日照强度变化对太阳能电池输出功率的最大值影响比较大,其中当日照强度增大200,W/m2时其输出最大功率增幅达28%.仿真结果表明,该模型能够准确迅速地对太阳能电池的最大功率点进行跟踪. 展开更多

关键词 太阳能电池 最大功率点跟踪 扰动观测法 MATLAB SIMULINK

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扰动观察法能量损耗研究 被引量：4

9

作者 陈欢 张兴 谭理华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第4期15-16,55,共3页

光伏并网发电系统中,最大功率点跟踪对于提高光伏系统的效率至关重要。详细分析了扰动观察法的振荡、跟踪过程中和误判的能量损耗,并提出一种改进的扰动观察法。仿真和实验证明新方法能很好地解决振荡、跟踪精度和跟踪速度问题。

关键词 扰动观察法 振荡 误判 能量损耗

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基于闭环模糊控制的扰动观察法MPPT研究 被引量：4

10

作者 方胜利 侯贸军 +1 位作者 马春艳 朱晓亮 《计算机仿真》 北大核心 2022年第12期77-83,共7页

由于光伏电池的输出具有典型的非线性特征,其随着外界环境中光照强度、温度等因素的变化而变化,为提高光伏发电效率,需实时进行最大功率点追踪(MPPT)。分析了光伏电池的输出特性,在阐述当前广泛采用的扰动观察法控制原理及其特点的基础... 由于光伏电池的输出具有典型的非线性特征,其随着外界环境中光照强度、温度等因素的变化而变化,为提高光伏发电效率,需实时进行最大功率点追踪(MPPT)。分析了光伏电池的输出特性,在阐述当前广泛采用的扰动观察法控制原理及其特点的基础上,将模糊控制引入传统扰动观察法进行改进,并通过PI闭环控制的Boost电路实现阻抗匹配。在Matlab中搭建了相关算法的仿真模型,经仿真分析和对比验证了改进后的控制算法具有更高的最大功率跟踪速度和精度,提高了光伏发电效率。 展开更多

关键词 光伏发电 扰动观察法 最大功率点跟踪 模糊控制 闭环控制 仿真

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光强振荡下的光伏电池最大功率点跟踪方法 被引量：5

11

作者 彭乐乐 陈世杰 +1 位作者 张雯柏 朱元木 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期106-108,共3页

受共享单车等移动载体运动影响,光伏电池常处于振动状态,从而造成光强振荡。为消除因光强振荡对光伏电池输出功率的影响,提出一种光强振荡下光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方法。首先,基于对光强振荡下MPPT特性的分析,建立了光强电压阈值... 受共享单车等移动载体运动影响,光伏电池常处于振动状态,从而造成光强振荡。为消除因光强振荡对光伏电池输出功率的影响,提出一种光强振荡下光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方法。首先,基于对光强振荡下MPPT特性的分析,建立了光强电压阈值MPPT算法。最后,仿真及实验验证结果表明该方法可有效消除光强振荡引起的干扰。与扰动观察法相比,该方法可使输出功率提高2.72%。 展开更多

关键词 光伏电池 最大功率点跟踪 光强振荡 扰动观察法

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基于自适应阻抗匹配的振动能量管理电路

12

作者 杨爱超 刘明 +3 位作者 王毅 吴宇 李鹏 杨进 《自动化与仪器仪表》 2023年第11期286-290,294,共6页

针对振动能量大小和频率具有随机性的特点,提出一种自适应阻抗匹配的振动能量管理电路。通过扰动观察法产生控制电压对能量管理芯片BQ25570的输入阻抗进行动态调节,使其具备实时、准确的最大功率点追踪能力。利用弹簧振子原理制备了盒... 针对振动能量大小和频率具有随机性的特点,提出一种自适应阻抗匹配的振动能量管理电路。通过扰动观察法产生控制电压对能量管理芯片BQ25570的输入阻抗进行动态调节,使其具备实时、准确的最大功率点追踪能力。利用弹簧振子原理制备了盒型振动能量收集器,并测试了输出特性。最后,研制了无线温度传感节点实现应用。实验表明:充电200s时能量管理电路充电量较经典电路分别提升了94.7%、73.25%;无线温度传感节点可实现12分钟每次的数据发送。 展开更多

关键词 自适应阻抗匹配 振动能量收集 扰动观察法

原文传递

功率预测的改进自适应变步长光伏MPPT算法 被引量：4

13

作者 袁臣虎 王坤 +1 位作者 刘晓明 杜永恒 《计算机仿真》 北大核心 2021年第3期34-39,共6页

扰动观察法是太阳能光伏发电系统MPPT应用最普遍的方法之一,追踪过程中光照非均匀变化时扰动观察法存在功率点误判问题且扰动步长设置无法兼顾MPPT的动稳态性能,基于MPPT传统功率预测和自适应变步长思想提出了一种改进MPPT算法,引入光... 扰动观察法是太阳能光伏发电系统MPPT应用最普遍的方法之一,追踪过程中光照非均匀变化时扰动观察法存在功率点误判问题且扰动步长设置无法兼顾MPPT的动稳态性能,基于MPPT传统功率预测和自适应变步长思想提出了一种改进MPPT算法,引入光照变化率,将非均匀光照变化线性化处理,解决了扰动观察法在光照非线性变化时存在的dP误判问题;结合dP/dU在MPP时的特性,提出将步长因子运用反正切函数归一化处理,实现了MPPT过程中步长因子的自动适应动态变化,兼顾了MPPT的动态性能与稳态性能,仿真结果表明,改进算法在光照变化时避免了扰动误判问题,MPPT的动稳态性能良好,具有工程可行性。 展开更多

关键词 最大功率点追踪 功率预测 光照变化率 自适应 扰动观察法

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基于扰动观察法的MPPT误判校正控制策略

14

作者 王婧博 张蕾 刘小春 《自动化技术与应用》 2023年第9期41-44,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 光伏发电 光伏并网逆变器 MPPT 扰动观察法

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基于模型预测法的最大功率跟踪研究 被引量：2

15

作者 朱瑞卿 艾永乐 +2 位作者 闫玲玲 刘群峰 张鑫 《电工技术》 2019年第8期118-121,共4页

本文针对扰动观察法等传统最大功率跟踪方法不能兼顾跟踪速度与跟踪精度的问题,提出一种基于模型预测的MPPT控制方法。首先,建立太阳能电池的数学模型并验证了其输出特性;其次,基于模型预测控制原理对太阳能电池最大功率点的跟踪过程进... 本文针对扰动观察法等传统最大功率跟踪方法不能兼顾跟踪速度与跟踪精度的问题,提出一种基于模型预测的MPPT控制方法。首先,建立太阳能电池的数学模型并验证了其输出特性;其次,基于模型预测控制原理对太阳能电池最大功率点的跟踪过程进行理论推导;最后完成MATLAB/Simulink仿真,并与传统的扰动观察法进行对比分析,证实了所提控制策略的可行性、有效性。 展开更多

关键词 太阳能电池 MPPT 扰动观察法 模型预测法

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基于扰动观察法的光伏电池MPPT控制算法优化 被引量：1

16

作者 郭世初 尹航帅 刘冬冬 《无线互联科技》 2022年第21期152-155,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 MPPT 变步长 扰动观察法 仿真

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光伏发电MPPT失效现象分析 被引量：2

17

作者 张小莲 郝思鹏 +2 位作者 陈凡 翟晶晶 王正齐 《电网与清洁能源》 北大核心 2017年第10期99-106,共8页

为充分发挥光伏电池的效能,光伏发电系统需采用最大功率点跟踪控制,其中扰动观察法因其简单有效而得到广泛应用。针对扰动观察法搜索方向出错而导致算法失效的现象进行了理论和仿真研究。基于光伏电池小信号模型、解耦环境因素变化和人... 为充分发挥光伏电池的效能,光伏发电系统需采用最大功率点跟踪控制,其中扰动观察法因其简单有效而得到广泛应用。针对扰动观察法搜索方向出错而导致算法失效的现象进行了理论和仿真研究。基于光伏电池小信号模型、解耦环境因素变化和人为扰动电压产生的输出功率增量,通过分析2种功率增量对扰动观察法搜索方向的作用,获得搜索方向出错的机理。进一步分析了光照强度变化的速率、持续时长对算法搜索方向错误次数、错误概率以及光伏发电系统能量损失的影响。研究结果表明,环境因素变化导致的光伏电池输出功率增量与人为扰动电压带来的功率增量相反,且前者占主导地位,是算法搜索方向出错的根本原因。经统计,这种失效现象导致的最大能量损失可达6.47%,搜索方向最大错误概率可达100%。此研究对于进一步改进扰动观察法具有良好的指导意义。 展开更多

关键词 光伏发电 最大功率点跟踪 扰动观察法 小信号模型 搜索方向错误

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一种等比递进的变步长最大功率点跟踪算法 被引量：2

18

作者 张鸿博 蔡晓峰 范茜勉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期533-535,共3页

针对光伏电池最大功率点跟踪的常规扰动观察法的不足,分析了最大功率点跟踪过程的特点,提出了一种等比递进的变步长最大功率点跟踪控制方法,该方法不需整定参数,实现简单,移植方便。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,结果表明该方... 针对光伏电池最大功率点跟踪的常规扰动观察法的不足,分析了最大功率点跟踪过程的特点,提出了一种等比递进的变步长最大功率点跟踪控制方法,该方法不需整定参数,实现简单,移植方便。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,结果表明该方法能有效避免跟踪的稳态偏差,提高光伏电池的转换效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。 展开更多

关键词 最大功率点 变步长 光伏发电系统 扰动观察法

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光伏电池的一种自适应最大功率跟踪算法 被引量：1

19

作者 姚晓君 赵剑锋 施超 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2012年第3期10-17,共8页

针对光伏电池输出功率最大跟踪控制算法中扰动观察法步长难以选择的问题,提出了一种自适应的最大功率跟踪算法,该算法依据功率的变化进行扰动观察生成电压扰动值,根据电压指令对DC/DC变换器的占空比进行PI调节控制.仿真结果表明,该算法... 针对光伏电池输出功率最大跟踪控制算法中扰动观察法步长难以选择的问题,提出了一种自适应的最大功率跟踪算法,该算法依据功率的变化进行扰动观察生成电压扰动值,根据电压指令对DC/DC变换器的占空比进行PI调节控制.仿真结果表明,该算法可以很好地实现变步长,满足快速性与效率性的要求,比起传统的定步长和简单变步长的扰动观察法拥有更好的性能. 展开更多

关键词 光伏电池 最大功率跟踪 扰动观察法 S-函数

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一种改进型光伏系统MPPT算法及实现 被引量：1

20

作者 林培杰 陈志聪 +1 位作者 吴丽君 程树英 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期39-42,共4页

针对传统扰动观察(P&O)法的缺陷,提出一种结合固定电压和三点比较法的改进型算法。该算法可使系统在起始阶段快速靠近光伏组件的最大功率点(MPP),在日照强度发生快速变化时,不会快速移动工作点,减少误判,并避免在MPP附近扰动造成的... 针对传统扰动观察(P&O)法的缺陷,提出一种结合固定电压和三点比较法的改进型算法。该算法可使系统在起始阶段快速靠近光伏组件的最大功率点(MPP),在日照强度发生快速变化时,不会快速移动工作点,减少误判,并避免在MPP附近扰动造成的功率损失。采用Buck拓扑结构,以数字信号处理器(DSP)作为主控芯片设计了一套验证系统。实验证明该系统可快速跟踪光伏组件的MPP并稳定在工作点附近。 展开更多

关键词 光伏系统 扰动观察法 最大功率点

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