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为探究一种新型的自适应最大功率跟踪算法,提出了基于AVR单片机的光伏水泵系统控制结构.将遗传算法与占空比扰动观察法(P&O)相结合,根据遗传算法的原理计算推导出DC-AC变换器的占空比,可以实现快速搜索到光伏水泵系统的最大功率跟踪点,以克服外界环境的剧烈变化对控制器造成的干扰.通过Simulink环境下的仿真试验,验证了基于遗传算法实现的MPPT方法具有良好的自适应性以及稳定性.在光伏水泵系统的试验平台上进行相关的抽水试验,结果表明:建立于遗传算法进而实现MPPT算法而设计的系统,对于外界不断的气候变化,该光伏水泵系统都可以较好地应对,综合效率基本稳定在60%以上.所开发的系统可以实现对水泵负载的可靠控制,系统工作稳定,整体效率较高,为光伏水泵系统的优化控制提供了参考. 相似文献
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农业光伏发电系统在局部阴影条件下的输出功率呈现出多个极值点,传统的光伏模型难以快速准确反映这种变化,常规的MPPT算法易陷入局部极值而失效,极大的影响发电效率。针对上述问题,在光伏电池单二极管模型的基础上,分析局部阴影条件下带旁路二极管的光伏组件的功率输出过程,推导出复杂光照条件下光伏阵列的数学模型。提出一种改进PSO的MPPT优化方法用以精确跟踪光伏电池的最大功率点,将光伏阵列模型与BUCK变换器连接,进行仿真实验。结果表明,所提方法能够准确反映光伏阵列在局部阴影条件下的多极值输出特性,设定BUCK变换器开关频率为20 kHz时,在光伏阵列输出功率波动0.1 s后即能快速跟踪到最大功率点,为提高农业光伏发电效率和阵列优化布局提供有力支持。 相似文献
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本文对最大功率点跟踪技术进行深入的研究,根据其输出的非线性关系选择一个最大功率点跟踪的方法,从而设计了一款基于MPPT(Maximum Power Point Tracking)技术的光伏充电系统,对提高能源的利用率具有非常重要的意义。本论文设计主要由光伏电池模型、DC/DC控制器、MPPT控制器、蓄电池、四部分组成。结合DC/DC变换器对常用MPPT算法进行仿真。本文DC/DC控制电路选择前级升压后级降压的电路对蓄电池进行控制,然后在MATLAB-Simulink建立光伏电池仿真模型,进行实验测试证明本设计的合理性,满足设计需求。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2015,(7)
光伏电池由于其非线性功率输出特性,需要实时变更光伏系统的输出特性进行最大功率点追踪(MPPT)。传统基于Buck或Boost拓扑的PID恒压控制法的MPPT技术,具有精度差、调节时间长、灵活性差等不足,提出了一种采用仿人智能控制算法(HSIC)进行恒压控制,并在电路拓扑上采用Buck-Boost拓扑电路代替传统的Buck或Boost电路,最后在MATLAB/SIMULINK下进行建模仿真。实验结果表明,该控制方法灵活性高,控制速度和精度等动稳态性能优于一般的PID控制方法,证明了该控制方法的有效性。 相似文献
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针对我国农业灌溉存在的水资源浪费、耗电量大的问题,建立了基于光伏发电技术的智能灌溉系统,主要由水泵、无线传感网络、光伏发电装置和中央控制中心组成。系统通过DV-Hop算法对需灌溉区域进行定位,采用最大功率点跟踪(MPPT)方法确定光伏电池板的最大功率。灌溉系统的性能测试结果表明:光伏发电装置可为该智能灌溉系统提供稳定的能量,且灌溉系统运行稳定,能够及时响应环境变化,针对农田实施灌溉。 相似文献
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【目的】失配现象使光伏系统难以通过最大功率点追踪（MPPT）获得最大功率。扰动和观测（P&O）方法、爬山（H&C）算法等传统的MPPT算法无法区分局部最优和全局最优,难以解决失配现象下的最大功率点追踪问题。【方法】采用文献回顾法对MPPT算法进行梳理,发现现有文献MPPT算法机制各不相同,使得它们追踪性能各有不同,在此基础上提出了一种基于改进松鼠算法（ISSA）的MPPT新算法,通过优化松鼠觅食迭代过程以提升算法性能,并利用MATLAB建立太阳能光伏系统动力学模型,利用Runge-Kutta方法求数值解。通过MATLAB仿真,在失配现象下将提出的算法与原始SSA算法进行比较,以验证提出算法的性能。【结果】与传统的松鼠算法（SSA）相比,改进的松鼠算法（ISSA）大幅度缩短了调节时间,提升了最优值追踪能力,调节时间仅为0.049 3 s,具有良好的动态性能和稳态性能。【结论】ISSA算法的动态性能和稳态性能均优于传统SSA算法,其在调节时间、振荡水平等方面均性能优越,具有良好的应用价值。 相似文献
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【目的】不确定复杂动力学系统难以实现最优控制。太阳能光伏系统由于其外界环境不确定,导致其最优稳态模型不确定,需要一个最大功率点跟踪（MPPT）控制器确保在任何环境下太阳能电池都保持最大功率工作。【方法】课题组介绍了一种基于改进布谷鸟算法的极值搜索控制方法（ICS）,通过改进算法迭代过程提升其动态性能和稳态性能,并提出了离散-连续控制方法,实现了离散算法在连续物理系统中的应用,并通过数值仿真的方式验证了ICS算法性能。【结果】与传统CS算法相比,ICS算法大幅度优化了调节时间、振荡次数和极值搜索能力,其调节时间仅为0.025 5 s,算法收敛前仅大幅振荡两次,且该算法找到的极值输出功率也大于传统CS算法,即更接近全局最优值。【结论】ICS算法的动态性能和稳态性能均远优于传统CS算法,其在调节时间、振荡水平和极值搜索能力等方面均性能优越。 相似文献
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光伏元件的输出功率是其所受日照强度、器件内部结温的非线性函数。在外部环境稳定的情况下,光伏元件存在唯一的最大功率输出点。本文提出了一种光伏发电系统最大功率点跟踪算法,在传感器精度保证的条件下,能够大大提高系统在光照变化的条件下的适应性。 相似文献
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在传统的风光互补发电系统的基础上,建立基于直流母线的系统模型,利用Matlab分别搭建风力发电机、光伏阵列及直流斩波器模型.根据风能和太阳能发电系统最大功率跟踪控制基本原理,运用变步长扰动方法控制脉冲发生器的占空比,实现最大功率点的跟踪控制.稳态模型的建立可以评估预测所设计系统的各种性能,为建立实验平台和示范工程奠定基础. 相似文献
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光伏发电系统极易受外界条件的影响而出现电压波动及谐波，并且由于其时变、非线性、多变量的特性，传统最大功率点跟踪（MPPT）算法无法兼顾追踪速度和稳态振荡的问题，文章提出了可变端点最优轨迹法，构造电能泛函以及光伏数学模型下的电压靶线函数，利用取极值的基本条件寻找出能达到最大功率的电压最优轨迹，然后利用模型参考自适应理论将最优轨迹的电压作为参考模型，实际输出电压作为可调模型，最终使对象输出电压完全跟踪最优轨迹电压，改进了传统电导增量法中的稳态振荡问题，通过青浦区金山荣美光伏发电项目的各项参数作为仿真参数，证明了系统控制效果理想，动态响应速度更快，稳态误差更小，被控对象具备良好的动、静态性能，提高了光伏发电的效率。 相似文献
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燃料电池三点比较实时电阻匹配最大功率跟踪 总被引：1，自引：0，他引：1
依据最大功率传输理论以及燃料电池电气的特性,提出了一种适用于燃料电池的最大功率跟踪控制方法。该方法通过实时在线检测燃料电池工作点处的输出电压与电流并计算燃料电池的内阻和理想状态下欧姆极化区的开路电压,求解出最大功率点对应的电流型变换器的参考电流。通过控制变换器使燃料电池能够较为稳定地工作在燃料电池欧姆极化区的最大功率输出点处。当外界环境发生变化时,通过电流型扰动观察法完成对燃料电池的最大功率点跟踪。所提算法具有功率自校正功能,以减小算法本身对燃料电池功率输出的扰动。仿真结果表明:当负载或者工作环境发生变化时,该算法可以有效地跟踪燃料电池的最大功率点。 相似文献
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以光伏电池的工作原理与等效电路为研究基础,利用MATLAB软件对光伏电池的工程模型进行建模仿真,计算分析了影响功率变化的因素;研究了最大功率点跟踪,通过仿真模拟分析了最大功率跟踪效果.结果表明,该方法能够确保光伏电池以最大功率输出,提高了光伏系统的发电效率.计算对比了光伏电池的发电量与客车空调耗电量,补电量最高可达耗电... 相似文献