扰动观察法

摘要： 光伏发电系统工作过程易受光照、温度等环境条件的影响,导致系统工作点的偏移,为使系统输出效率最大化,应进行最大功率点跟踪(MPPT)。针对传统扰动观察法跟踪速度慢、功率波动大的问题,提出基于模糊控制的光伏MPPT控制策略。通过搭建Simulink仿真模型,并在相同环境条件下对两种算法进行仿真,结果显示基于模糊控制的光伏MPPT控制策略能快速、平稳地实现光伏MPPT过程。

摘要： 本文为了保证室外智能移动机器人供能方式更加绿色环保,基于MatlabSimulink环境下建立室外智能移动机器人太阳能供能模型。同时,针对传统的扰动观察法(Perturb and observe)对于最大功率点存在追踪速度慢、震荡大、抗干扰能力性差的问题,提出了一种优化步长的扰动观察MPPT算法,仿真结果表明,该算法追踪速度提高了75%,且具有震荡小、功率损耗小、鲁棒性好的优点。

摘要： 当光伏阵列板暴露在不均匀的光线下时,功率电压(P-V)特性曲线会变为多峰,在这种情况下,传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法将无法跟踪到正确的全局最大功率点(GMPP),而具有全局搜索能力的人工智能算法通常是高度参数化和复杂的。为了解决上述问题,提出了一种结合自适应布谷鸟搜索算法和扰动观察方法(ACS-P&O)的复合跟踪算法。该方法将布谷鸟搜索(CS)算法中的切换概率和Lévy飞行步长系数通过自适应调整,在跟踪早期,扩大算法的搜索范围。引入边界个体的处理策略,可进一步减少算法的迭代次数。该算法使系统更容易跳出局部最大功率点(LMPP),而在跟踪后期,算法精确运行在小范围内,提高了局部开发能力。扰动观察法(P&O)的加入缓解了系统位于GMPP附近时的功率振荡,稳定了输出。仿真结果表明,ACS-P&O复合算法能够适应环境变化的影响,并快速准确地跟踪GMPP。

摘要： 受环境的影响,露天布置的光伏阵列容易遭到意外遮挡,此时阵列的最大功率输出会发生偏移,及时追踪最大功率输出点是保证光伏阵列能量收集效率的主要手段。使用改进全局比较MPPT方法,在Simulink中通过全局粗略扫描,再经过数据分析,在高峰值占空比附近进行精确扫描,将得出的全局最大功率点附近的占空比作为步长赋值给扰动观察法,并比较功率,以避免陷入局部最优陷阱。仿真结果表明,改进算法能够更快跟踪动态和静态环境的最大功率点,有效提升追踪效率。

摘要： 为提高太阳能并网发电的转换效率,课题组分析了太阳能光伏电池特性,构建了数学模型,研究了温度和光照强度变化时输出特性,据此搭建了并网发电的结构。采用扰动观察法进行光伏并网发电的最大功率点跟踪(MPPT)设计,通过MATLAB仿真分析表明,输出功率能够自动跟踪光照强度的变化,可以确保太阳能并网发电系统高效率、安全稳定地运行。

摘要： 光伏阵列的P-U特性曲线在局部遮蔽条件下呈现多峰现象,针对传统最大功率点跟踪方法易陷入局部极值、群智能算法跟随速度慢的问题,提出一种基于蜻蜓算法和扰动观察法的改进最大功率点跟踪算法。该算法通过优化算法角色,引入Lévy飞行模式加快算法的收敛速度并提高全局搜索能力;结合扰动观察法,提出种群密度的概念,制定最优局部搜索策略提高种群搜索效率与搜索精度。最后,通过仿真对比扰动观察法、粒子群算法和原始蜻蜓算法的追踪结果,验证了所提算法的有效性。

摘要： 在智能网联汽车的可见光通信系统中,针对运动的光信号发射端和接收端信号传输不稳定的问题,文章用基于扰动观察法实现光电二极管的最佳接收状态来解决。光信号通过光电二极管阵列转换成电信号,电信号通过放大电路后进入冗余平均电路将光电二极管阵列产生的多路电信号进行相似度处理,生成一路相似度最高的信号输出,到达单片机后与基准信号进行相似度计算。对新电信号组对应的空间坐标加入扰动量,扰动后的电信号组再与基准信号进行相似度比较,相似度高的那组信号保留下来作为新的基准信号,根据其对应空间坐标由微机电结构调整光电二极管阵列,达到最佳接收状态,成功解决了信号不稳定的问题。

摘要： 针对局部阴影条件下光伏阵列最大功率点跟踪,提出了一种灰狼算法与扰动观察法相结合的复合控制算法—GWO-P&O算法。首先利用灰狼算法的全局搜索能力定位最大功率点的范围,然后采用小步长的扰动观察法进行局部搜索,找到精确的最大功率点。采用MATLAB/Simulink构建了完整的系统仿真模型,仿真结果表明,扰动观察法在局部阴影条件下陷入了局部最优解,没有追踪到最大功率点。与灰狼算法相比,该复合算法在局部阴影条件下,追踪效率达100%,提高了1.11%,其收敛时间由0.8 s缩短至0.52 s,收敛时间提高了35%,因此,该算法兼顾了最大功率点追踪的速度和精度。系统仿真验证了该算法的正确性和有效性。

摘要： 恒压法、扰动观察法(P&O)等传统MPPT算法在非均匀辐照度下无法追踪到最大功率点,导致光伏系统效率降低,成为限制光伏发电技术发展的重要因素。提出了一种基于量子运算的布谷鸟算法与扰动观察法结合的复合算法。通过引入量子运算对粒子的方向进行更新,布谷鸟算法中莱维飞行模块对粒子的实际位置更新,在功率多峰值下的情况下迅速找到MPP点附近后,将算法切换至P&O,通过小的扰动,对MPP进行持续跟踪,使系统始终工作在最大功率点处,减少系统的震荡和能量损耗。通过在MATLAB/Simulink环境下进行仿真分析,验证所提算法在非均匀辐照度下能实现快速精确的最大功率跟踪。

摘要： 光伏阵列由于受到环境因素的影响,其输出特性的功率-电压(P-V)曲线通常呈现多峰状态。针对传统扰动观察法仅适用于单峰追踪的缺点,将光伏阵列输出特性中的峰值分布规律应用于最大功率点追踪过程中。将扰动观察法用于确定各个峰值点,通过判断峰值点的分布特征从而得到最大功率点的相关数据。通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型进行验证,仿真结果表明,改进的算法策略能够从多个局部峰值中找到最大功率点,并具有良好的追踪精度及稳态性能。

摘要： 光伏发电系统的输出功率随着外界环境的变化而变化,因此需要对系统的最大功率点进行跟踪控制来提高光伏发电系统的发电效率.常规的扰动观察法虽然应用广泛,结构简单,易于实现,但步长难以选定.本文提出了一种模糊控制与改进的变步长扰动观察法相结合的方法,通过Matlab/Simulink进行建模,并与传统方法比较,结果表明本方提出的方法具有较高的精度和较快的响应速度.

摘要： 本文通过分析MPPT数字实现方式中光伏阵列V-P特性曲线的近似斜率Δp/Δu,对扰动观察法(P&O)和电导增量法(INC)进行了分析和比较.结果表明,P&O 算法比INC 算法精度低,但考虑到P&O 算法因为具有简单易实现,硬件要求低等优点被广泛使用,文章提出了一种混合步长P&O改进算法,该改进方法在不影响P&O 算法动态性能的前提下提高了算法精度,使系统能量利用率得到提高,而且混合步长P&O算法实现简单,稳定性好,鲁棒性好.仿真和实验的结果证明了对算法精度进行的理论研究的正确性,及混合步长P&O算法的可行性和合理性.

摘要： 光伏发电技术和产业不仅是当今能源的一个重要补充,更具备成为未来主要能源来源的潜力.本论文以太阳能发电系统为研究对象,以最大限度利用太阳能为主要目标,开展了太阳能独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制的理论和仿真研究.光伏阵列输出特性是光伏发电系统研究中的最基本问题.本文在光伏阵列输出特性方程的基础上,运用Matlab/Simulink建立光伏阵列仿真模型,为实现系统仿真、指导理论研究和系统设计提供了基础保证.分析光伏电池的MPPT控制原理,介绍几种常用的MPPT算法,同时对扰动观察法的实现策略进行具体分析,建立系统中各个子模块的仿真模型,并就跟踪性能做比较;进一步分析扰动观察法在光照条件发生突变情况下的跟踪效果,当外界光照条件发生突变时对仿真模型进行动态仿真分析.

摘要： 本文采用最大功率跟踪MPPT技术,比较分析了MPPT两种常用算法扰动观察法和电导增量法之间的差异,研究了建立了行之有效的最大功率跟踪控制系统,针对独立光伏发电系统如何保证输出最大功率提出了重要的实际意义,进一步证实了基于MPPT的光伏发电系统的优化设计是一个重要的研究内容.

摘要： 本文以光伏阵列为研究对象,以光伏阵列的最大功率点跟踪控制为研究主线,对光伏阵列的最大功率点跟踪控制技术展开了深入的理论分析和实验研究.首先介绍了光伏发电系统的发电原理和数学模型,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,然后概述了最大频率点跟踪的控制原理,并编程实现了恒压法、扰动观察法和电导增量法三种跟踪算法,最后通过在仿真模型中设置不同的运行条件(温度和光照强度的变化)验证三种算法的性能,并对三种算法进行了综合评估.

摘要： 本文结合宁夏某大型并网光伏电站现场实际运行情况,针对最大功率点跟踪原理以及扰动观察法跟踪方法进行了分析研究,通过对现场实际应用中扰动观察法的研究找出其运行中存在的优缺点.

摘要： 本文详细介绍了光伏发电系统最大功率跟踪技术的常用方法（恒压控制法、扰动观察法、电导增量法）的原理以及遇到的主要问题以及对目前查到的最大功率方法的新思路进行了梳理归纳，根据这些新思路解决的问题并将其归纳为数学算法、常用方法、智能算法、复合算法这四部分进行介绍。最后，对未来最大功率跟踪方法的发展方向做了展望，并指出复合算法的研究是当前的又一热点。

摘要： 针对当前能源紧张的局面，太阳能作为绿色能源越来越受到世界各国的重视。为了提高光伏发电系统的输出效率，提出了改进的变步长扰动观察法。以光伏电池数学模型为基础，调节光伏电池的输出电压，从而实现最大功率跟踪。在Matlab仿真环境下，利用S函数构建光伏最大功率跟踪模块，可以模拟实际光伏电池模块在不同光照强度及温度下的I-V，P-V特性。仿真结果表明该算法能够在快速跟踪最大功率点变化的情况下保证跟踪精度，证明了所建模型及其算法的合理性和实用性。

摘要： 本文介绍了一种基于黄金分割的改进算法，用于实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制(MPPT)，该方法能够有效的改善跟踪效果，令控制器对光伏电池实时进行准确、快速地跟踪。借助仿真软件，并结合光伏逆变系统硬件平台进行了扰动观察法和改进的黄金分割法MPPT算法的对比，仿真和实验结果均验证了，基于黄金分割法的跟踪器，输出效率更高，跟踪速度更快，并且能得到搜索范围内理论的最大功率点，体现出优良的控制性能。

摘要： 本文首先介绍了单晶硅光伏电池的数学模型，接下来在MATLAB/Simulink中根据上述讨论建立了光伏电池的仿真模型，得到了不同光照和温度条件下的光伏电池的伏安特性曲线和功率特性曲线，验证了该仿真模型的正确性。最后，对常见的三种MPPT（最大功率点跟踪）算法进行了仿真研究。通过仿真结果的比较，验证了三种方法各自的有效性及优缺点。

摘要： 本发明公开了一种改进型粒子群‑扰动观察法的光伏全局最大功率点追踪方法，以提高跟踪速度与更好的粒子群优化中的粒子抗早熟能力；全局最大功率点估计算法GMPPEA基于光伏阵列四参数模型估计全局最大功率点电压Vgm_isc；线性插值方法用于估计全局最大功率点电压Vgm_inter以检查Vgm_isc；当Vgm_inter验证Vgm_isc的有效性时，Vgm_isc用于初始化扰动观察法；否则，Vgm_inter和Vgm_isc用于初始化变种群结构粒子群优化算法VPSPSO；初始化的目的是提高P&O或VPSPSO的跟踪速度，VPSPSO用来提高PSO的抗早熟能力；通过分别在估计的GMPP、Vgm_inter和Vgm_isc周围设定两个子粒子群的搜索电压范围，可以进一步改善VPSPSO的全局搜索能力。在IPSO‑P&O和标准粒子群优化‑扰动观测(SPSO‑P&O)之间的对比试验表明，IPSO‑P&O在跟踪速度和抗早熟能力方面具有优势。

摘要： 本发明公开了一种光伏逆变系统的实时变步长扰动观察法MPPT跟踪方法，包括以下步骤，比较当前功率给定值P

摘要： 本发明为光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制方法，主要步骤如下：对光伏阵列PV的输出电压和电流采样，得到P-U特性曲线，其不完全微分和理想微分对应的PV端电压为Ua和Ub，分为三个区间Ⅰ为0～Ua、Ⅱ为Ua～Ub、Ⅲ为大于Ub。区间I内以步长d1正向扰动；区间Ⅱ内以步长(2η-1)d1反向扰动；区间Ⅲ内以步长d1反向扰动本系统电压电流传感器信号采样接入微处理器，程序存储器中存储有执行本法的各处理模块，微处理器的输出接入脉宽调制模块PWM，PWM输出驱动信号控制光伏阵列的直流转换电路，实现最大功率点跟踪。本发明MPP附近小步长跟踪，较远区间大步长跟踪，步长的自适应调整，提高抗干扰能力，有效减小PV功率损失和能量利用率。

摘要： 本发明涉及一种基于光伏系统的最大功率点跟踪方法，传统变步长扰动观察法在步长调整的过程中存在过大和过小，从而无法兼顾跟踪精度和响应速度的问题，在扰动观察法的基础上提出一种恒压法结合自适应变步长扰动观察法，实现扰动步长的自动调整，光伏系统的最大功率点跟踪。

摘要： 本发明提供一种基于扰动观察法的空冷型燃料电池温度控制方法，属于新能源发电技术领域，先获取测试环境下电堆的参考温度‑电流曲线；将处于运行环境的电堆温度调节至参考温度；以ΔT为减小步长和增加步长，反向减小参考温度，若减小后的电压大于初始电压，则继续减小，直至比上一次电压更低；正向增大参考温度，若增加后的电压大于增加前电压，则继续增加，直至比上一次电压更低；再次反向减小参考温度，如此往复；若有连续三个不同的参考温度重复出现多次，并相邻差值为ΔT，则取中间参考温度为最优参考温度。本发明通过扰动寻优不同运行环境下的最优参考温度，并提供解决往复震荡问题的解决办法，进而获得精确的最优参考温度。

摘要： 本发明公开了一种基于改进型扰动观察法的最大功率点跟踪方法，由于太阳能光伏电池的输出特性是非线性的，其输出特性受到光照强度和环境温度的共同影响，在不同的光照条件和温度下，太阳能最大功率点不同，为了使光伏发电功率保持在最大功率处，需要最大功率点跟踪技术，使其一直运行在最大功率点。普通的MPPT技术，例如扰动观察法，所采用的步长为定步长，会存在振荡或者追踪速度慢的问题，因此本发明引入动量项，在距离最大功率点较远处加快追踪速度，并且在距离最大功率点较近处增加追踪精度。

摘要： 本发明公开了一种改进型粒子群‑扰动观察法的光伏全局最大功率点追踪方法，以提高跟踪速度与更好的粒子群优化中的粒子抗早熟能力；全局最大功率点估计算法GMPPEA基于光伏阵列四参数模型估计全局最大功率点电压Vgm_isc；线性插值方法用于估计全局最大功率点电压Vgm_inter以检查Vgm_isc；当Vgm_inter验证Vgm_isc的有效性时，Vgm_isc用于初始化扰动观察法；否则，Vgm_inter和Vgm_isc用于初始化变种群结构粒子群优化算法VPSPSO；初始化的目的是提高P&O或VPSPSO的跟踪速度，VPSPSO用来提高PSO的抗早熟能力；通过分别在估计的GMPP、Vgm_inter和Vgm_isc周围设定两个子粒子群的搜索电压范围，可以进一步改善VPSPSO的全局搜索能力。在IPSO‑P&O和标准粒子群优化‑扰动观测(SPSO‑P&O)之间的对比试验表明，IPSO‑P&O在跟踪速度和抗早熟能力方面具有优势。

摘要： 本发明公开了一种基于变步长扰动观察法的自适应MPPT控制策略，属于光伏发电领域。本发明基于传统扰动观察法的研究基础上，在引入自适应变步长因子，进而自适应地改变扰动步长的大小，使扰动步长可根据光伏发电系统的工作点距离最大功率点的远近自适应的调节大小，从而提高了传统扰动观察法的动态性能，且避免了系统出现误判现象。仿真结果表明所提MPPT方法能够快速准确地跟踪光伏发电系统的最大功率点，提高了光伏发电系统的能量转换效率。

摘要： 本发明公开了一种光伏逆变系统的实时变步长扰动观察法MPPT跟踪方法，包括以下步骤，比较当前功率给定值P

摘要： 本发明公开了一种基于改进变步长扰动观察法的仿真方法，包括光伏电池建模与仿真、MPPT仿真等步骤，其中光伏电池建模与仿真步骤包括根据光伏电池等效电路计算光伏电池的输出电流、建立光伏电池工程模型等步骤。本发明方法可靠、易实施。