提出了一种新型自适应罗盘搜索(Adaptive Compass Search,ACS)算法,用于非均匀温差分布(Non-uniform Temperature Distribution,NTD)条件下的集中式温差发电(Thermoelectric Generation,TEG)系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tra...提出了一种新型自适应罗盘搜索(Adaptive Compass Search,ACS)算法,用于非均匀温差分布(Non-uniform Temperature Distribution,NTD)条件下的集中式温差发电(Thermoelectric Generation,TEG)系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)。集中式TEG系统仅使用一个MPPT变换器,因此与组串式和模块式的TEG系统结构相比,其运行与维护成本较低。然而,在NTD条件下,集中式TEG系统通常会出现多个最大功率点(Maximum Power Point,MPP)。为有效寻找集中式TEG系统的全局MPP,采用了一种基于探索方向的自适应序列方式,通过利用过去的搜索结果来显著提高ACS的全局搜索能力。通过三个算例对ACS的MPPT性能进行了研究,即温度恒定、温度阶跃变化以及随机温度变化。仿真结果表明,与扰动观测(Perturb and Observe,P&O)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和罗盘搜索(Compass Search,CS)算法相比,ACS能以更快的速度和更高的收敛稳定性获得高质量的全局MPP。展开更多
温差发电(thermoelectric generation,TEG)系统作为一种清洁可再生的新能源发电装置,通过最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制器连续跟踪输出功率的最大值极其重要。针对TEG系统侧存在功率振荡、功率跟踪速度慢、跟...温差发电(thermoelectric generation,TEG)系统作为一种清洁可再生的新能源发电装置,通过最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制器连续跟踪输出功率的最大值极其重要。针对TEG系统侧存在功率振荡、功率跟踪速度慢、跟踪精度差等问题,文中在硬件电路上对比了不同DC-DC变换器的特点,选定能减缓功率振荡的二次型Boost电路作为MPPT的主电路。同时,在MPPT的算法策略上,文中提出一种基于优化初值的增量电导法(OI-INC),首先,通过分析TEG的电流—电压输出特性和二次型Boost电路的等效模型,计算并输出近似的最优占空比,快速跟踪到最大功率点附近,优化增量电导法的初值;之后,采用较小的扰动步长实现高质量MPPT。在含有启动、恒温、均匀升温、快速升温4种工况的复杂时变环境下,与扰动观察法、增量电导法相比,仿真结果表明:文中所提出的MPPT策略不仅能压缩跟踪时间、提高跟踪精度,还能减轻功率振荡问题。展开更多
文摘提出了一种新型自适应罗盘搜索(Adaptive Compass Search,ACS)算法,用于非均匀温差分布(Non-uniform Temperature Distribution,NTD)条件下的集中式温差发电(Thermoelectric Generation,TEG)系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)。集中式TEG系统仅使用一个MPPT变换器,因此与组串式和模块式的TEG系统结构相比,其运行与维护成本较低。然而,在NTD条件下,集中式TEG系统通常会出现多个最大功率点(Maximum Power Point,MPP)。为有效寻找集中式TEG系统的全局MPP,采用了一种基于探索方向的自适应序列方式,通过利用过去的搜索结果来显著提高ACS的全局搜索能力。通过三个算例对ACS的MPPT性能进行了研究,即温度恒定、温度阶跃变化以及随机温度变化。仿真结果表明,与扰动观测(Perturb and Observe,P&O)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和罗盘搜索(Compass Search,CS)算法相比,ACS能以更快的速度和更高的收敛稳定性获得高质量的全局MPP。
文摘温差发电(thermoelectric generation,TEG)系统作为一种清洁可再生的新能源发电装置,通过最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制器连续跟踪输出功率的最大值极其重要。针对TEG系统侧存在功率振荡、功率跟踪速度慢、跟踪精度差等问题,文中在硬件电路上对比了不同DC-DC变换器的特点,选定能减缓功率振荡的二次型Boost电路作为MPPT的主电路。同时,在MPPT的算法策略上,文中提出一种基于优化初值的增量电导法(OI-INC),首先,通过分析TEG的电流—电压输出特性和二次型Boost电路的等效模型,计算并输出近似的最优占空比,快速跟踪到最大功率点附近,优化增量电导法的初值;之后,采用较小的扰动步长实现高质量MPPT。在含有启动、恒温、均匀升温、快速升温4种工况的复杂时变环境下,与扰动观察法、增量电导法相比,仿真结果表明:文中所提出的MPPT策略不仅能压缩跟踪时间、提高跟踪精度,还能减轻功率振荡问题。
