基于PVsyst和Simulink的建筑主动配电系统光伏仿真设计 被引量：3

1

作者 毛阗 李平 《建筑电气》 2023年第9期9-15,共7页

设计建筑主动配电系统一般需要先建立“源、网、荷、储”各系统模型,再对其进行仿真模拟,最终实现优化控制。光伏系统是建筑主动配电系统中“源”的重要组成部分,根据光伏电池的数学模型,在PVsyst和Simulink仿真平台中建立基于扰动观察... 设计建筑主动配电系统一般需要先建立“源、网、荷、储”各系统模型,再对其进行仿真模拟,最终实现优化控制。光伏系统是建筑主动配电系统中“源”的重要组成部分,根据光伏电池的数学模型,在PVsyst和Simulink仿真平台中建立基于扰动观察法最大功率点跟踪(MPPT)的建筑主动配电系统光伏仿真模型,最后用实际工程案例进行验证。 展开更多

关键词 pVsyst SIMULINK 建筑主动配电系统 光伏电池 光伏仿真设计 MppT 扰动观察法(p&o) 分布式电源

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基于MPPT光伏系统SIC-FT控制算法的研究

2

作者 秦世清 何映谊 +3 位作者 曹通 陈飞宇 席曦 杨国锋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期405-413,共9页

由于太阳电池输出特性具有非线性特征,最大功率点追踪(MPPT)算法已应用于各大型或小微型光伏发电系统中。以MPPT算法中的传统定步长扰动观察法(P&O)为研究基础,针对该算法的追踪速度与稳态抑制难以平衡的问题,提出一种基于P&O... 由于太阳电池输出特性具有非线性特征,最大功率点追踪(MPPT)算法已应用于各大型或小微型光伏发电系统中。以MPPT算法中的传统定步长扰动观察法(P&O)为研究基础,针对该算法的追踪速度与稳态抑制难以平衡的问题,提出一种基于P&O的稳态识别控制与快速追踪相结合的MPPT算法(SIC-FT算法),同时提出一种评价MPPT算法性能的评价体系。通过在Matlab2022a/Simulink平台上搭建模型,对提出的算法以及其他基于P&O改进的算法,应用该文提出的评价体系进行仿真对比。结果显示,所提算法整体上优于仿真的其他同类算法。 展开更多

关键词 最大功率点追踪 光伏系统 扰动观察 稳态振荡 快速追踪

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对光伏的两种输出最大功率点追踪法分析

3

作者 漆望 高寒 张晶 《云南电力技术》 2020年第2期94-98,共5页

分析了两种最大功率追踪(MPPT)的方法:扰动观察法(Perturbation and Observation,P&O)与功率反馈法。利用仿真模拟并评估了两种方法的性能,二者功率追踪精确性都可以达到99%以上,但是不同的追踪手段会在追踪时间、系统稳定性、实现... 分析了两种最大功率追踪(MPPT)的方法:扰动观察法(Perturbation and Observation,P&O)与功率反馈法。利用仿真模拟并评估了两种方法的性能,二者功率追踪精确性都可以达到99%以上,但是不同的追踪手段会在追踪时间、系统稳定性、实现成本等方面产生不同的影响。本文旨在仿真结果的基础上,对上述问题进行分析与优化。 展开更多

关键词 最大功率追踪(MppT) 扰动观察法(p&o) 功率反馈 光伏电路

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一种电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法 被引量：42

4

作者 杨勇 朱彬彬 +2 位作者 赵方平 陶雪慧 曹丰文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期855-862,共8页

针对定步长扰动观察法存在的不足(扰动步长过小,外部条件变化较快无法快速跟踪;扰动步长过大,在最大功率点功率振荡比较大),为了提高电流快速跟踪能力,提出一种基于电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法。该方法结合自适应变步... 针对定步长扰动观察法存在的不足(扰动步长过小,外部条件变化较快无法快速跟踪;扰动步长过大,在最大功率点功率振荡比较大),为了提高电流快速跟踪能力,提出一种基于电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法。该方法结合自适应变步长控制器和电流预测控制器各自优点,将此方法应用于中点钳位型三相三电平光伏发电系统。建立起10 kW三相三电平光伏发电系统实验平台,并与传统最大功率跟踪方法进行对比实验。实验结果表明:所提出的最大功率跟踪方法使系统具有很好的静、动态性能。 展开更多

关键词 扰动观察法 自适应变步长 最大功率点跟踪 电流预测控制

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一种新型自适应扰动观察法在光伏发电MPPT策略中的应用 被引量：26

5

作者 王书征 李先允 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2393-2400,共8页

针对传统扰动观察法(P&O)步长不易确定、跟踪速度和稳态时功率振荡之间的固有矛盾,提出一种新型自适应扰动观察法,该算法依据功率的变化生成电压扰动值,保证电压指令对功率变化的快速跟踪,再根据光伏阵列电压指令值和实际值的误差产... 针对传统扰动观察法(P&O)步长不易确定、跟踪速度和稳态时功率振荡之间的固有矛盾,提出一种新型自适应扰动观察法,该算法依据功率的变化生成电压扰动值,保证电压指令对功率变化的快速跟踪,再根据光伏阵列电压指令值和实际值的误差产生DC-DC变换器所需要的占空比信号d,实现了真正的自适应扰动,而且跟踪速度快、稳态精度高,系统通用性强。同时给出所提出MPPT算法的详细设计步骤,并对新型自适应扰动观察法和传统扰动观察法在相同环境下进行仿真和实验比较,结果证明所提出算法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 光伏发电系统 最大功率点跟踪 扰动观察法 自适应

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不规则阴影影响下光伏阵列最大功率点跟踪方法 被引量：12

6

作者 周天沛 孙伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期42-49,共8页

在不规则阴影影响下,光伏阵列输出特性曲线存在多个局部最大功率点,传统最大功率点跟踪算法在此情况下难以找到全局的最大功率点,从而陷入局部最优值。为解决该问题,根据滑模变结构控制在非线性系统控制中具有响应速度快、鲁棒性强等优... 在不规则阴影影响下,光伏阵列输出特性曲线存在多个局部最大功率点,传统最大功率点跟踪算法在此情况下难以找到全局的最大功率点,从而陷入局部最优值。为解决该问题,根据滑模变结构控制在非线性系统控制中具有响应速度快、鲁棒性强等优点和扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点,提出了将滑模变结构控制和扰动观察法相结合的算法,将其应用到不规则阴影影响下光伏阵列的最大功率跟踪控制中,用于解决局部遮阴下多峰寻优的问题。为了验证该算法的有效性,建立了不规则阴影影响下光伏阵列的实验电路。通过与传统扰动观察法的比较,实验结果表明:在光伏阵列被部分遮蔽的情况下,该算法可以快速跟踪到全局最大功率点,使系统稳定地工作在最大功率点附近,减小输出功率的波动,从而有效地利用太阳能。 展开更多

关键词 光伏阵列 不规则阴影 最大功率点跟踪 滑模变结构控制 扰动观察法

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局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现 被引量：11

7

作者 邵伟明 程树英 +1 位作者 林培杰 李炎东 《电源学报》 CSCD 2016年第1期27-34,42,共9页

针对传统最大功率点跟踪全局扫描法用时长的缺陷,对局部阴影下光伏阵列输出特性进行分析,获得归一化的最大功率点电压的分布规律。利用该规律结合扰动观察法,提出一种改进型全局最大功率跟踪的扫描算法。首先,确定可能存在局部最大功率... 针对传统最大功率点跟踪全局扫描法用时长的缺陷,对局部阴影下光伏阵列输出特性进行分析,获得归一化的最大功率点电压的分布规律。利用该规律结合扰动观察法,提出一种改进型全局最大功率跟踪的扫描算法。首先,确定可能存在局部最大功率点的区域;然后,对该区域使用扰动观察法局部扫描,获得所有的局部最大功率点;最后,选取其中最大的点作为全局最大功率点。该算法能够大幅度缩短扫描时间,使系统快速确定全局最大功率点。实验采用Boost和全桥电路作为拓扑,以DSP为主控制芯片搭建了一套验证系统。实验数据表明在双峰和三峰情况下,与全局扫描法相比该算法节约了50%以上的时间。该算法推广到更多峰的情况具有同样的适用性。 展开更多

关键词 光伏阵列 局部阴影 全局最大功率点跟踪 扰动观察法

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基于切线角的光伏变步长最大功率跟踪控制策略 被引量：10

8

作者 唐磊 曾成碧 +3 位作者 苗虹 徐伟 刘晓豪 杨福松 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期28-33,共6页

传统变步长算法常以光伏P-U曲线的导数P′(u)作为决定扰动步长的直接参数。由于P′(u)曲线在最大功率点两侧的数学特性差异较大,该算法的最大步长和速度因子较难确定且容易产生收敛死区。文中提出了一种基于光伏P-U曲线切线角的变步长... 传统变步长算法常以光伏P-U曲线的导数P′(u)作为决定扰动步长的直接参数。由于P′(u)曲线在最大功率点两侧的数学特性差异较大,该算法的最大步长和速度因子较难确定且容易产生收敛死区。文中提出了一种基于光伏P-U曲线切线角的变步长最大功率跟踪控制策略。首先对P′(u)取反正切值,统一算法在最大功率点两侧的跟踪特性。然后利用余弦函数对它进行归一化,有效降低最大步长的设计及调试难度。文章进一步提出了新的速度因子,并用达朗贝尔判别法证明了新算法的收敛性,同时求解出最大步长的理论收敛范围。与传统算法不同,新方法的步长变化率是关于最大功率点距离的单调减函数,它具有更快的收敛速度。仿真和实验结果证明,新方法具有较快的跟踪速度和较高的跟踪效率。 展开更多

关键词 光伏发电 最大功率点跟踪 变步长 速度因子 扰动观察

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一种改进型扰动观察法在最大功率点跟踪中的应用 被引量：10

9

作者 于子捷 魏晨曦 +2 位作者 田芳芳 胡骢 耿乙文 《电测与仪表》 北大核心 2017年第15期113-119,共7页

光伏发电系统中,为了提高发电效率,必须采用最大功率点跟踪方法,其中扰动观察法因其算法简单、容易实现,对参数检测精度要求不高等优点,而被广泛应用。但是传统扰动观察法在最大功率点处存在功率波动,针对这一问题,提出一种改进型变步... 光伏发电系统中,为了提高发电效率,必须采用最大功率点跟踪方法,其中扰动观察法因其算法简单、容易实现,对参数检测精度要求不高等优点,而被广泛应用。但是传统扰动观察法在最大功率点处存在功率波动,针对这一问题,提出一种改进型变步长扰动观察法。该方法在步长的选择方式和步长形式中引入功率P,在外界环境变化较大时,变步长区域变化小,在不同外界条件下都可以保持较好的最大功率点动态跟踪特性和稳态精度,改善了传统的变步长扰动观察法在外界环境变化较大时,动态特性和稳态精度不能兼顾的问题。通过仿真和实验对比了改进前后两种方法的动、静态特性,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 最大功率点跟踪 变步长 扰动观察法 光伏发电系统

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一种改进的变步长扰动观察光伏发电MPPT控制方法 被引量：7

10

作者 鲁贻龙 王斌 陈丹平 《电网与清洁能源》 2013年第3期64-68,共5页

针对常规固定步长扰动观察法步长难以确定和以光伏电池P-U曲线的斜率dP/dV作为变步长具有波动性大而导致震荡的缺点,提出了以dP/P作为步长变化控制量的改进变步长扰动观察法。仿真结果表明,改进变步长方法很好地解决了固定步长动态性能... 针对常规固定步长扰动观察法步长难以确定和以光伏电池P-U曲线的斜率dP/dV作为变步长具有波动性大而导致震荡的缺点,提出了以dP/P作为步长变化控制量的改进变步长扰动观察法。仿真结果表明,改进变步长方法很好地解决了固定步长动态性能和稳定性能不能兼顾和以dP/dV作为变步长的方法存在功率震荡的问题,提高了光伏发电的转换效率。 展开更多

关键词 光伏发电系统 最大功率跟踪 扰动观察法 变步长 稳态性和动态性

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3步光伏最大功率点跟踪算法 被引量：6

11

作者 石季英 薛飞 +1 位作者 秦子健 凌乐陶 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期485-490,共6页

光伏阵列的P-U特性曲线在局部阴影的情况下会呈现多个极值点,传统算法容易陷于局部极值,智能算法追踪耗时过多.在研究两类算法的基础上,提出一种基于扰动观察法和粒子群算法的3步最大功率点跟踪(MPPT)算法.该算法采用大步长扰动观察法... 光伏阵列的P-U特性曲线在局部阴影的情况下会呈现多个极值点,传统算法容易陷于局部极值,智能算法追踪耗时过多.在研究两类算法的基础上,提出一种基于扰动观察法和粒子群算法的3步最大功率点跟踪(MPPT)算法.该算法采用大步长扰动观察法缩小搜索范围并确定粒子数目;采用改进粒子群算法实现全局搜索寻找最优局部;采用逐步逼近的扰动观察法在最优局部内搜索最大功率点.仿真结果表明:该算法在均匀光照和局部遮阴情况下均能准确迅速地跟踪到最大功率点,相比于粒子群算法,追踪时间缩短35%,以上. 展开更多

关键词 光伏阵列 多峰 局部阴影 3步最大功率点跟踪算法 改进的粒子群优化 扰动观察法

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基于DSP的改进扰动观察法光伏MPPT实现 被引量：5

12

作者 吴中山 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第9期87-89,共3页

详细介绍了最大功率点跟踪(MPPT)原理;针对常规扰动观察(P&O)法固定步长导致功率损失问题,提出了一种变步长的策略,利用反正切函数归一化步长使得步长在一个范围内可变,并进行了仿真验证;设计并实现了太阳能MPPT平台,包括硬件设计... 详细介绍了最大功率点跟踪(MPPT)原理;针对常规扰动观察(P&O)法固定步长导致功率损失问题,提出了一种变步长的策略,利用反正切函数归一化步长使得步长在一个范围内可变,并进行了仿真验证;设计并实现了太阳能MPPT平台,包括硬件设计和软件设计,算法部分采用改进的归一化变步长的扰动观察法,硬件部分包括Boost升压电路、驱动电路和采样电路的设计;基于TMS320F28335进行了代码开发。实验结果能较准确地跟踪到最大功率点,验证了所设计的系统的可行性。 展开更多

关键词 最大功率点跟踪 光伏系统 扰动观察法 归一化

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改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪算法 被引量：5

13

作者 李涛 霍修坤 +1 位作者 张道忠 张伟 《微型机与应用》 2013年第10期73-76,共4页

为了更好地跟踪光伏阵列的最大功率点,分析单个光伏电池的物理特性,建立光伏阵列的Matlab仿真模型,分析光伏阵列随光照温度不同而变化的P-U、U-I特性。针对系统在工作工况发生变化时跟踪情况的不同,对传统的扰动观察法做了变步长的寻优... 为了更好地跟踪光伏阵列的最大功率点,分析单个光伏电池的物理特性,建立光伏阵列的Matlab仿真模型,分析光伏阵列随光照温度不同而变化的P-U、U-I特性。针对系统在工作工况发生变化时跟踪情况的不同,对传统的扰动观察法做了变步长的寻优算法,并结合调整策略搭建光伏系统最大功率点跟踪的仿真实验模型。结果表明该算法可以快速准确地跟踪最大功率点,稳态效果好,能够更好地提高光伏发电最大功率点跟踪系统的跟踪性能。 展开更多

关键词 光伏阵列 扰动观察法 最大功率点跟踪 变步长

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基于旗鱼优化算法与扰动观察法复合控制的最大功率点跟踪策略

14

作者 莫仕勋 蒋坤坪 +1 位作者 杨皓 梁振燊 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期110-121,共12页

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

关键词 最大功率点跟踪 旗鱼优化算法 扰动观察法 混合控制

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二次型升压变换器光伏系统MPPT研究 被引量：3

15

作者 李明 黄礼万 《电气传动》 北大核心 2018年第7期78-81,96,共5页

随着光照强度和环境温度的变化,光伏电池的最大功率点(MPP)也随之改变。为了实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT),把二次型升压变换器应用于光伏系统最大功率点跟踪电路,它能在低占空比下获得高的电压变比。然后设计了二次型升压变换器的... 随着光照强度和环境温度的变化,光伏电池的最大功率点(MPP)也随之改变。为了实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT),把二次型升压变换器应用于光伏系统最大功率点跟踪电路,它能在低占空比下获得高的电压变比。然后设计了二次型升压变换器的控制方法——改进的变步长干扰观测法控制策略,在系统计算量增加不大的前提下,有效地减小了稳态时功率振荡,在稳态运行状态下的功率追踪效率最高可达到99.50%。最后,通过仿真实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 光伏系统 二次型升压变换器 最大功率点跟踪 变步长 干扰观测法

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光伏MPPT优化控制策略研究 被引量：2

16

作者 徐锋 王霞 井田 《兰州工业学院学报》 2017年第1期54-58,共5页

针对光伏发电系统最大功率点跟踪的传统扰动观察(P&O)法难以兼顾速度与精度的问题,提出了一种新的基于变步长P&O法的混合控制策略.以固定电压法启动,然后采用改进的变步长扰动观察法对最大功率点进行寻优,最后加入比例积分调节... 针对光伏发电系统最大功率点跟踪的传统扰动观察(P&O)法难以兼顾速度与精度的问题,提出了一种新的基于变步长P&O法的混合控制策略.以固定电压法启动,然后采用改进的变步长扰动观察法对最大功率点进行寻优,最后加入比例积分调节器以减小系统振荡.在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明,该混合控制策略能够快速平稳地实现光伏系统的最大功率点跟踪,有效提高了光伏发电的转换效率. 展开更多

关键词 光伏发电 最大功率点跟踪 扰动观察法 变步长 混合控制策略

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基于差分进化的光伏MPPT算法改进 被引量：22

17

作者 刘宜罡 邹应全 +2 位作者 张晓强 任光超 闫飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期264-271,共8页

基于差分进化(DE)算法提出一种改进的最大功率追踪(MPPT)算法。针对DE算法MPPT时收敛较慢且追踪过程中会产生较大的尖峰电压和振铃的问题,该文采用新的差分策略并增加种群个体排序,提出一种差分进化和扰动观察法(P&O)相结合的OMDE-P... 基于差分进化(DE)算法提出一种改进的最大功率追踪(MPPT)算法。针对DE算法MPPT时收敛较慢且追踪过程中会产生较大的尖峰电压和振铃的问题,该文采用新的差分策略并增加种群个体排序,提出一种差分进化和扰动观察法(P&O)相结合的OMDE-P&O算法。首先通过OMDE算法快速达到最大功率对应的电压附近,然后通过P&O算法快速稳定到最大功率点。通过Matlab仿真及硬件实验,验证该算法的可行性。 展开更多

关键词 最大功率跟踪算法 光伏阵列 差分进化算法 扰动观察法 个体排序

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基于布谷鸟算法的光伏MPPT改进 被引量：21

18

作者 葛传九 武鹏 +1 位作者 董祥祥 金俊喆 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期59-64,共6页

为减小光伏阵列在存在局部阴影时光伏系统输出功率的损失,提高最大功率点追踪(MPPT)的速度和准确性,提出基于布谷鸟(CS)算法和扰动观察法(P&O)相结合的MPPT控制方法(ICS-P&O)。对CS算法中的种群进行分组,在随机游走阶段为2个种... 为减小光伏阵列在存在局部阴影时光伏系统输出功率的损失,提高最大功率点追踪(MPPT)的速度和准确性,提出基于布谷鸟(CS)算法和扰动观察法(P&O)相结合的MPPT控制方法(ICS-P&O)。对CS算法中的种群进行分组,在随机游走阶段为2个种群设置不同的更新策略,在偏好游走阶段加入信息共享策略来辅助更新,从而加快算法的收敛,提升收敛精度,而后利用小步长P&O算法进一步提高后期的收敛精度。仿真结果表明,所提算法在不同的外界环境下追踪速度和追踪精度均得到有效提升。 展开更多

关键词 最大功率点追踪 光伏系统 扰动观察法 布谷鸟算法 局部阴影

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基于改进滑模控制的光伏最大功率点跟踪技术 被引量：8

19

作者 郑启 王归新 +1 位作者 李明浩 李跃 《电气传动》 北大核心 2020年第1期72-76,共5页

为了充分利用太阳能,改善光伏发电中普遍存在的跟踪速度慢、输出功率不稳定、转化效率低等缺点,基于光伏阵列工作特性和滑模变结构控制的特点,提出一种最大功率点跟踪控制策略。采用Boost电路作为实现电路,通过分析光伏阵列输出特性,设... 为了充分利用太阳能,改善光伏发电中普遍存在的跟踪速度慢、输出功率不稳定、转化效率低等缺点,基于光伏阵列工作特性和滑模变结构控制的特点,提出一种最大功率点跟踪控制策略。采用Boost电路作为实现电路,通过分析光伏阵列输出特性,设计相应滑模控制器,并对其中非线性分量进行改进;采用微滑模层代替传统的滑模面,减小系统振荡。利用Simulink仿真软件对该控制策略改进前后进行仿真分析,并与传统控制方法中的扰动观察法进行对比。仿真结果表明,该控制策略在跟踪速度、超调量以及跟踪的动态稳定性控制方面表现良好。 展开更多

关键词 光伏发电 光伏阵列 BooST电路 滑模变结构控制 微滑模层 扰动观察法

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基于变步长扰动观察法的光伏电池最大功率点跟踪 被引量：5

20

作者 吴雨薇 时斌 +1 位作者 朱海勇 张加岭 《电气技术》 2014年第6期23-25,共3页

为了提高光伏发电系统的发电效率,本文针对传统的固定步长的扰动观察法跟踪存在的不足,提出了一种新的变步长方法,该方法设定下一步步长正比于光伏电池当前电压值与最大功率点电压值的差值。文章通过在Matlab/Simulink中建立该方法的最... 为了提高光伏发电系统的发电效率,本文针对传统的固定步长的扰动观察法跟踪存在的不足,提出了一种新的变步长方法,该方法设定下一步步长正比于光伏电池当前电压值与最大功率点电压值的差值。文章通过在Matlab/Simulink中建立该方法的最大功率点跟踪模型,仿真验证其效果。仿真结果表明,本文所提方法的模型动态性能好,对外界环境的变化有较强的适应性。 展开更多

关键词 光伏发电系统 最大功率点跟踪 扰动观察法 变步长 MATLAB/SIMULINK

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