为解决混合光伏-温差(photovoltaic thermoelectric generator,PV-TEG)系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)问题以提高能源转换效率和利用率,提出了一种基于指数分布优化器(exponential distribution optimizer,E...为解决混合光伏-温差(photovoltaic thermoelectric generator,PV-TEG)系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)问题以提高能源转换效率和利用率,提出了一种基于指数分布优化器(exponential distribution optimizer,EDO)的混合PV-TEG系统MPPT技术。EDO通过模拟指数分布的随机变化来搜索潜在的解空间,由于随机性,算法可有效避免在局部遮蔽条件(partial shading condition,PSC)下陷入局部最优,并在搜索空间中广泛探索以找到最优解。算例研究包括启动测试、太阳辐照度阶跃变化、随机变化、香港地区四季实际算例4个部分,并与其他5种算法进行对比分析,以较为全面地验证所提EDO技术在混合系统MPPT应用中的可行性和有效性。仿真结果表明,采用EDO的混合PV-TEG系统在不同运行条件下均能稳定、高效地实现最优越的MPPT性能,尤其是在春季低辐照度的条件下,EDO产生的能量分别超过蜻蜓算法(dragonfly algorithm,DA)、增量电导法(incremental conductance method,INC)、扰动观测法(perturbation observation method,P&O)能量输出的68.85%、66.13%和59.69%。展开更多
分析了单相单级光伏逆变器的模型特点及其对最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制的特殊要求,提出了适用于这种类型光伏逆变器的MPPT方法。该方法利用极值搜索算法实现MPPT控制,通过高通滤波器提取逆变器直流电压中...分析了单相单级光伏逆变器的模型特点及其对最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制的特殊要求,提出了适用于这种类型光伏逆变器的MPPT方法。该方法利用极值搜索算法实现MPPT控制,通过高通滤波器提取逆变器直流电压中的纹波电压,以该纹波电压为极值搜索算法的扰动信号;在极值搜索算法中引入优化补偿环节,通过该环节提高算法的收敛速度,进一步优化MPPT控制的稳态和动态性能。仿真和实验结果表明该方法可以充分利用单相单级逆变器的固有纹波,在无需额外注入扰动信号的前提下,该MPPT方法能够快速准确地搜索到最大功率点。展开更多
近年来,越来越多基于光伏(photovoltaic,PV)面板级直流优化器(DCoptimizer,DCO)的分布式最大功率点跟踪(distributed maximum power point tracking,DMPPT)技术被提出用于解决局部阴影或不匹配问题。DMPPT的研究依赖于高精度、高效率的...近年来,越来越多基于光伏(photovoltaic,PV)面板级直流优化器(DCoptimizer,DCO)的分布式最大功率点跟踪(distributed maximum power point tracking,DMPPT)技术被提出用于解决局部阴影或不匹配问题。DMPPT的研究依赖于高精度、高效率的分布式光伏并网系统动态仿真模型。而通常此类光伏电站模型包含上千的DCO,将导致仿真过程中计算量过大的问题。针对此类建模问题,提出了一种基于矩阵变量的含大规模DCO的分布式光伏并网系统建模方法。该方法可结合Matlab/Simulink矢量仿真的功能实现,所建模型是一个系统规模可任意配置的平均值模型,其优点是采用模块化设计方法,具有良好的可扩展性。此外,该模型还可以利用Simulink的线性化工具箱直接得到其线性化结果,避免了大规模系统稳定性分析中人工线性化计算的复杂性。通过小规模DMPPT光伏系统电磁暂态模型与平均值模型的仿真结果对比,以及大规模系统线性化计算结果与时域仿真的对比,验证了所提建模方法的正确性和有效性。展开更多
在串联分布式光伏系统中,若母线电压为固定值,易使分布式最大功率跟踪控制(Distributed Maximum Power Point Tracking,DMPPT)失效,造成功率的损失。通过逆变器可调节母线电压,但调节能力受电网电压的限制。因此,提出了一种新型的电路结...在串联分布式光伏系统中,若母线电压为固定值,易使分布式最大功率跟踪控制(Distributed Maximum Power Point Tracking,DMPPT)失效,造成功率的损失。通过逆变器可调节母线电压,但调节能力受电网电压的限制。因此,提出了一种新型的电路结构,在光伏组件串联侧和逆变器之间添加全局功率优化器(Global Power Optimizer,GPO),构建串联运行总线,消除了逆变器对原母线电压范围的影响。并在此拓扑基础上,提出了一种变串联运行电压功率优化算法,通过对串联运行电压进行周期性调节,提升了最大功率跟踪控制的性能。仿真结果表明,在光照严重不均的情况下,系统依然快速、稳定的工作在最大功率点处。展开更多
为提高局部阴影条件下光伏发电的能量利用率,提出一种改进型快速全局最大功率点跟踪(global maximum power point tracking,GMPPT)算法.首先,研究局部阴影条件下光伏阵列的输出特性,并根据光伏阵列输出曲线中膝点与开路电压的关系,将其...为提高局部阴影条件下光伏发电的能量利用率,提出一种改进型快速全局最大功率点跟踪(global maximum power point tracking,GMPPT)算法.首先,研究局部阴影条件下光伏阵列的输出特性,并根据光伏阵列输出曲线中膝点与开路电压的关系,将其划分为恒流区和恒压区;其次,分析传统的最大功率梯形(maximum power trapezium,MPT)算法和以MPT算法为基础的改进型快速GMPPT算法的工作原理,改进型快速GMPPT算法利用电压的动态上、下限来限定搜索区间,并跳过调整时间较长的恒流区,以提高跟踪速度;最后,通过仿真与实验验证算法的有效性.实验结果表明:改进型快速GMPPT算法的最短跟踪时间为4.0 s,扫描电压与能量损失分别为17.34 V和98.19 J;与传统全局扫描算法相比,跟踪时间缩短68.25%,扫描电压降低74.86%,能量损失减少58.19%;与MPT算法相比,跟踪时间缩短68.00%,扫描电压降低75.63%,能量损失减少62.31%.展开更多
文摘为解决混合光伏-温差(photovoltaic thermoelectric generator,PV-TEG)系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)问题以提高能源转换效率和利用率,提出了一种基于指数分布优化器(exponential distribution optimizer,EDO)的混合PV-TEG系统MPPT技术。EDO通过模拟指数分布的随机变化来搜索潜在的解空间,由于随机性,算法可有效避免在局部遮蔽条件(partial shading condition,PSC)下陷入局部最优,并在搜索空间中广泛探索以找到最优解。算例研究包括启动测试、太阳辐照度阶跃变化、随机变化、香港地区四季实际算例4个部分,并与其他5种算法进行对比分析,以较为全面地验证所提EDO技术在混合系统MPPT应用中的可行性和有效性。仿真结果表明,采用EDO的混合PV-TEG系统在不同运行条件下均能稳定、高效地实现最优越的MPPT性能,尤其是在春季低辐照度的条件下,EDO产生的能量分别超过蜻蜓算法(dragonfly algorithm,DA)、增量电导法(incremental conductance method,INC)、扰动观测法(perturbation observation method,P&O)能量输出的68.85%、66.13%和59.69%。
文摘分析了单相单级光伏逆变器的模型特点及其对最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制的特殊要求,提出了适用于这种类型光伏逆变器的MPPT方法。该方法利用极值搜索算法实现MPPT控制,通过高通滤波器提取逆变器直流电压中的纹波电压,以该纹波电压为极值搜索算法的扰动信号;在极值搜索算法中引入优化补偿环节,通过该环节提高算法的收敛速度,进一步优化MPPT控制的稳态和动态性能。仿真和实验结果表明该方法可以充分利用单相单级逆变器的固有纹波,在无需额外注入扰动信号的前提下,该MPPT方法能够快速准确地搜索到最大功率点。
文摘近年来,越来越多基于光伏(photovoltaic,PV)面板级直流优化器(DCoptimizer,DCO)的分布式最大功率点跟踪(distributed maximum power point tracking,DMPPT)技术被提出用于解决局部阴影或不匹配问题。DMPPT的研究依赖于高精度、高效率的分布式光伏并网系统动态仿真模型。而通常此类光伏电站模型包含上千的DCO,将导致仿真过程中计算量过大的问题。针对此类建模问题,提出了一种基于矩阵变量的含大规模DCO的分布式光伏并网系统建模方法。该方法可结合Matlab/Simulink矢量仿真的功能实现,所建模型是一个系统规模可任意配置的平均值模型,其优点是采用模块化设计方法,具有良好的可扩展性。此外,该模型还可以利用Simulink的线性化工具箱直接得到其线性化结果,避免了大规模系统稳定性分析中人工线性化计算的复杂性。通过小规模DMPPT光伏系统电磁暂态模型与平均值模型的仿真结果对比,以及大规模系统线性化计算结果与时域仿真的对比,验证了所提建模方法的正确性和有效性。
文摘在串联分布式光伏系统中,若母线电压为固定值,易使分布式最大功率跟踪控制(Distributed Maximum Power Point Tracking,DMPPT)失效,造成功率的损失。通过逆变器可调节母线电压,但调节能力受电网电压的限制。因此,提出了一种新型的电路结构,在光伏组件串联侧和逆变器之间添加全局功率优化器(Global Power Optimizer,GPO),构建串联运行总线,消除了逆变器对原母线电压范围的影响。并在此拓扑基础上,提出了一种变串联运行电压功率优化算法,通过对串联运行电压进行周期性调节,提升了最大功率跟踪控制的性能。仿真结果表明,在光照严重不均的情况下,系统依然快速、稳定的工作在最大功率点处。
文摘为提高局部阴影条件下光伏发电的能量利用率,提出一种改进型快速全局最大功率点跟踪(global maximum power point tracking,GMPPT)算法.首先,研究局部阴影条件下光伏阵列的输出特性,并根据光伏阵列输出曲线中膝点与开路电压的关系,将其划分为恒流区和恒压区;其次,分析传统的最大功率梯形(maximum power trapezium,MPT)算法和以MPT算法为基础的改进型快速GMPPT算法的工作原理,改进型快速GMPPT算法利用电压的动态上、下限来限定搜索区间,并跳过调整时间较长的恒流区,以提高跟踪速度;最后,通过仿真与实验验证算法的有效性.实验结果表明:改进型快速GMPPT算法的最短跟踪时间为4.0 s,扫描电压与能量损失分别为17.34 V和98.19 J;与传统全局扫描算法相比,跟踪时间缩短68.25%,扫描电压降低74.86%,能量损失减少58.19%;与MPT算法相比,跟踪时间缩短68.00%,扫描电压降低75.63%,能量损失减少62.31%.
