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
针对神经网络最大功率追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法由于缺乏实用性改进而难以应用于工程实践的问题,提出一种改进轻量级神经网络MPPT算法。其通过知识蒸馏算法减小神经网络复杂度及内存占用率,得到轻量级神经网络模型,...针对神经网络最大功率追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法由于缺乏实用性改进而难以应用于工程实践的问题,提出一种改进轻量级神经网络MPPT算法。其通过知识蒸馏算法减小神经网络复杂度及内存占用率,得到轻量级神经网络模型,并结合优化变步长扰动观察法来修正模型精度问题所带来的预测误差;算法前期通过轻量级模型预测最大功率点电压范围并快速追踪进入范围,后期通过优化扰动观察法不断更新范围上下限,最终使上下限收敛至最大功率点。之后在MATALB/Simulink中建立仿真模型,最后搭建实物模型并进行对比实验。结果表明:所提算法追踪效率更高,纹波电压抑制更稳定,并且在嵌入式设备中资源占用率更小。展开更多
近年来,光伏发电研究主要集中在变换器拓扑结构、最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)和并网发电。但一些实验研究发现,输出功率采样周期对光伏系统性能具有较大的影响。该文以太阳能电池基本电路方程为基础,构建不依赖...近年来,光伏发电研究主要集中在变换器拓扑结构、最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)和并网发电。但一些实验研究发现,输出功率采样周期对光伏系统性能具有较大的影响。该文以太阳能电池基本电路方程为基础,构建不依赖于变换器及MPPT算法的光伏系统采样周期与光照强度、环境温度、工作电压、工作电流、占空比之间的小信号数学模型,详细分析采样周期在寻优过程中的作用机理。仿真和实验结果表明,该构建的光伏系统采样周期数学模型具有较高的可靠性和实用性。展开更多
为分析最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制对光伏并网系统产生间谐波电流的影响,该文首先建立考虑光伏电池、并网逆变器及其控制系统在内的并网系统模型;其次,分析扰动式MPPT的三点周期振荡特性及其等效输出表达式...为分析最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制对光伏并网系统产生间谐波电流的影响,该文首先建立考虑光伏电池、并网逆变器及其控制系统在内的并网系统模型;其次,分析扰动式MPPT的三点周期振荡特性及其等效输出表达式,揭示扰动式MPPT产生间谐波的具体作用机理;接着,通过在最大功率点附近的线性化处理,推导基于MPPT周期振荡的输出电流间谐波分析模型,通过该模型定量求解不同工况下的间谐波电流大小;分析由扰动式MPPT导致的间谐波电流特性;最后,通过仿真验证理论分析的正确性以及间谐波模型的有效性。该模型可为光伏并网系统的间谐波检测和抑制提供理论指导。展开更多
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%.
文摘针对神经网络最大功率追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法由于缺乏实用性改进而难以应用于工程实践的问题,提出一种改进轻量级神经网络MPPT算法。其通过知识蒸馏算法减小神经网络复杂度及内存占用率,得到轻量级神经网络模型,并结合优化变步长扰动观察法来修正模型精度问题所带来的预测误差;算法前期通过轻量级模型预测最大功率点电压范围并快速追踪进入范围,后期通过优化扰动观察法不断更新范围上下限,最终使上下限收敛至最大功率点。之后在MATALB/Simulink中建立仿真模型,最后搭建实物模型并进行对比实验。结果表明:所提算法追踪效率更高,纹波电压抑制更稳定,并且在嵌入式设备中资源占用率更小。
文摘近年来,光伏发电研究主要集中在变换器拓扑结构、最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)和并网发电。但一些实验研究发现,输出功率采样周期对光伏系统性能具有较大的影响。该文以太阳能电池基本电路方程为基础,构建不依赖于变换器及MPPT算法的光伏系统采样周期与光照强度、环境温度、工作电压、工作电流、占空比之间的小信号数学模型,详细分析采样周期在寻优过程中的作用机理。仿真和实验结果表明,该构建的光伏系统采样周期数学模型具有较高的可靠性和实用性。
文摘为分析最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制对光伏并网系统产生间谐波电流的影响,该文首先建立考虑光伏电池、并网逆变器及其控制系统在内的并网系统模型;其次,分析扰动式MPPT的三点周期振荡特性及其等效输出表达式,揭示扰动式MPPT产生间谐波的具体作用机理;接着,通过在最大功率点附近的线性化处理,推导基于MPPT周期振荡的输出电流间谐波分析模型,通过该模型定量求解不同工况下的间谐波电流大小;分析由扰动式MPPT导致的间谐波电流特性;最后,通过仿真验证理论分析的正确性以及间谐波模型的有效性。该模型可为光伏并网系统的间谐波检测和抑制提供理论指导。
