自适应变步长MPPT算法
一种光伏系统的变步长MPPT算法
算法 ， 但效率十分低 ， 这在很多大系统中是不可容忍 的。 目前的改进算法通常是以上几种基础算法 的演
变。主流变步长算法主要是通过在算法 中引入 比例因子 ， 通过 比例因子 的改变而确定步长 。而确定 比 例 因子的算法通常包括神经网路法 、 斜率法和差值法 ］ 。 本文 以光伏面板模型和Ｄ Ｃ升压电路模型为基础 ， 给出一种 由固定 电压法和变步长 Ｐ ＆ Ｏ算法相结合
Ｖ ｂ ｌ ＿ ３ ７ ＮＯ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０１ ４
一
种光伏 系统 的变步长 ＭＰ Ｐ Ｔ算法
李峰 毅
（ 鞍山市宏 源 自动化工程有限公司 ， 辽宁 鞍山 ・ １ １ ４ ０ ４ ４ ）
摘 要 ： 具体分析 了目前太阳能Ｐ Ｖ电池面板主流的Ｐ ＆ Ｏ算法， 提 出了一种新型改进型Ｐ ＆ Ｏ算法， 有效的结合
关键 词 ： 光伏发电； Ｐ ＆Ｏ 算法； 变步长； 最大功率点追踪改良算法
中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ５ １ ３ ． ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４ ． １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ 。 ０ ０ ４ ３ ． ０ ６
近年来 ， 人类对清洁无污染生活环境诉求逐步提高 ， 许多低污染无污染 的可持续性能源逐渐得到了 重视和快速的发展ｎ 。光伏能源和风能都是 目前公认的适合大批量开发 的清洁新能源。由于随时变化的 光强度对光伏 系统输 出功率有着极大的影响力 ， 所 以最大功率输出点的追踪捕捉成为掌握光伏发电系统
第３ ７ 卷 第１ 期
２ ０ １ ４ 年２ 月
辽 宁 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
自适应变步长MPPT算法
自适应变步长MPPT算法黄舒予;牟龙华;石林【摘要】为减小光伏电池因环境变化造成的功率损失,提高系统的光电转换效率及跟踪响应速度,在传统电导增量法的基础上结合自适应变步长最小均方差LMS(least mean squre)算法,提出了一种自适应变步长最大功率跟踪算法,并在Matlab环境下利用SimPowerSystem功能模块建立了光伏电池的数学模型及自适应变步长算法的控制器模型.仿真结果表明,该算法在光照、温度等系统参数扰动的情况下都能快速找到新的工作点,表现出良好的动态及稳态特性,证实了算法的正确性和有效性.%In order to reduce the power loss caused by changeable environment, and to increase the photoelec tric conversion efficiency as well as tracking speed, a novel adaptive MPPT algorithm based on traditional in crement conductance method and adaptive variable step size LMS algorithm was proposed. By SimPowerSys tem block of Matlab. The simulation model of photovoltaic cell and adaptive variable step size MPPT algorithm controller was built in the paper. Even under the perturbations of illumination and temperature, simulation re sults show that the proposed algorithm can quickly find a new operating point and has a good dynamic and steady-state performance, which confirms the validity of the novel algorithm.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2011(023)005【总页数】5页(P26-30)【关键词】光伏发电;最大功率点跟踪;自适应变步长;电导增量法【作者】黄舒予;牟龙华;石林【作者单位】同济大学电子与信息工程学院,上海201804;同济大学电子与信息工程学院,上海201804;同济大学电子与信息工程学院,上海201804【正文语种】中文【中图分类】TM615光伏电池作为一种典型的非线性电源，其输出功率易受环境温度、光照强度、负载的影响。
基于功率预测与变步长电导增量法的MP PT仿真
基于功率预测与变步长电导增量法的MP PT仿真陆绮荣;罗建辉【摘要】Traditional incremental conductance method is one of the most widely used methods of MPPT in solar photovoltaic system.But there are oscillation and misjudgment,great impact on the efficiency and stability of solar system.This thesis proposes a new MPPT algorithm,to combine power prediction method with incremental conductance method organically.Variable step theory is applied to reduce oscillation and avoid misjudgment. After the simulation in MATLAB7 ,it is proved to be feasiblein comparson with traditional incremental conduct-ance and variable step INC.%传统电导增量法是太阳能光伏系统最大功率点追踪（MPPT）问题中应用最普遍的方法之一，但其存在着振荡和误判的问题，对太阳能系统的效率和稳定性有很大的影响。
提出了一种新的MPPT算法：将功率预测法和电导增量法有机结合，同时应用变步长的理论来达到既减小振荡同时又克服误判的目的。
与传统定步长电导增量法与变步长电导增量法相对比，在MATLAB 7中仿真的实验结果证明了该方法的可行性。
【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P345-349)【关键词】功率预测;电导增量法;变步长;MATLAB仿真【作者】陆绮荣;罗建辉【作者单位】桂林理工大学现代信息技术中心;桂林理工大学机械与控制工程学院，广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TP391.9当今社会的能源危机与环境问题日益凸显，太阳能因丰富、清洁、无污染、无噪声、免维护等优点成为一种重要的可再生能源。
基于改进的变步长滞环比较法的MPPT算法研究
和精度 的要求 ，做 到更加准确 地跟 踪光伏 电池 最大功率 点， 进
而 提 高 光 伏 发 电系 统 的 能量 利 用 率 。
动 观 测 法 进 行 改进 。 其 中 ， 基 于 变 步 长 的扰 动 观 测 法 在 减 小 振 荡 的同时， 使系统可 以更快 地跟踪 最大 功率 点； 基 于 功 率 预 测 的 扰 动 观 测 法 有 效 地 解 决 了 外 部 环 境 剧 烈 变 化 时 所 产 生 的 ＭＰ Ｐ Ｔ误 判 问 题 ； 基 于 滞 环 比 较 的扰 动 观 测 法 在 克 服 最 大 功 率
（ 或 电流） 方 向， 使光伏 电池最 终工作于最大 功率点 。但 由于 电 压初始 值与扰动 电压步 长对跟踪精度 和速度有较 大影响 ， 存在
振 荡 和 误 判 等 问题 ，使 系 统 有 时 不 能 准 确 地 跟 踪 到 最 大 功 率 点， 因此 就 降低 了 能量 利 用 率 ［ 。 导纳 增 量 法 是 对扰 动 观 察 法 的பைடு நூலகம் 进 。 它 通 过 比 较 光 伏 阵 列 的瞬 时电导和 电导的变化 率 ， 改 变 转 换 器 的 占空 比 ， 从 而 实 现 ＭＰ Ｐ Ｔ控 制 。该 方 法 具 有 较 好 的控 制 效 果 及 较 高 的稳 定 度 ， 但
摘
要： 基 于 以往 太 阳 能光 伏发 电系 统研 究过 程 中最 大功 率点 跟踪 （ ＭＰ Ｐ Ｔ ） 算 法 的不足 ， 提 出了一 种改 进 的变步 长 滞环 比较 法 。 该方
法在一 ‘ 定程 度上 改进 了传 统 算法 在跟 踪速 度 及精 确度 上不 理想 的特 点 ， 缓解 了经典 扰动 观 测法 存在 的速度 与 精度 相 矛盾 的 问题 ， 其仿 真 和 样 机实验 结果 证 明 了所 提 方案 的有 效 性 。 关键 词： 变步 长 ； 精度 ； 速度； 最大 功率 点跟 踪
[重点]mppt算法研究的目的及意义
![[重点]mppt算法研究的目的及意义](https://img.taocdn.com/s3/m/433cf8334a35eefdc8d376eeaeaad1f347931152.png)
开题报告光伏发电是有效利用太阳能资源的途径之一,近年来受到了世界各国的高度重视并得到了快速的发展。
目前,光伏发电面临的主要问题之一就是转换效率低。
解决这一问题的途径之一就是在光伏发电过程中进行最大功率点跟踪。
目前,国内外许多文献资料已提出了各种各样的光伏最大功率点跟踪算法,在提高光伏发电效率方面取得了显著的成效。
其中,扰动观测法由于其控制思路简单、算法不复杂、对硬件要求低等优点而得到了广泛的应用。
但是,扰动观测法存在扰动步长很难选择的问题,导致其较难兼顾提高动态响应速度和稳态跟踪精度。
针对这一问题,本文提出了一种基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法。
本文的主要工作和成果如下:1.在分析光伏电池输出特性和扰动观测法等最大功率点跟踪算法的基本原理基础上,提出了一种基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法。
该算法采用一个变步长因子k与前次扰动的功率差和电压差的比值求积的结果作为下一次扰动的步长,这里的变步长因子k随光伏短路电流Isc的变化而变化,k 和Isc之间的关系通过MA TLAB的自适应神经模糊推理系统训练得到。
2.在MA TLAB中建立光伏电池的仿真模型和光伏最大功率点跟踪模型并进行具体仿真分析。
通过仿真分析验证了基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法的可行性与有效性。
3.进行了光伏MPPT控制系统的设计。
分别完成功率电路模块和控制电路模块中的各类硬件电路的设计。
同时,根据系统功能的要求完成了光伏MPPT控制系统的软件设计。
4.建立光伏最大功率点跟踪实验平台并进行具体实验分析。
通过实验分析验证了光伏MPPT控制系统能够精确、稳定地工作和基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法能够有效地进行光伏最大功率点跟踪。
5.最后,对全文进行总结,并对今后进一步的研究提出一些展望。
随着化石燃料的日渐枯竭及生态环境的日益恶化,开发利用无污染或少污染的新型可替代能源已经是大势所趋。
太阳能作为取之不尽用之不竭、近乎无污染的优点受到世界各国的关注和支持。
光伏发电系统新型变步长MPPT控制方法
- 178 -光伏发电系统新型变步长MPPT 控制方法范佳佳 宋平岗（华东交通大学电气与电子工程学院，江西 南昌 330013）【摘 要】分析并网型光伏发电系统最大功率点跟踪原理，针对含有直流-直流（DC/DC）升压环节的两级系统，文章提出了一种新型简单实用变步长最大功率点跟踪（MPPT）控制方法。
系统只检测输出并网电流，并根据电流变化率di/dt 变步长改变占空比，实现最大功率点的快速跟踪。
仿真分析得，系统追踪最大功率点速度快，当外界条件发生变化时，系统能快速追踪到新的最大功率点并保持不变，稳定性好，输出功率平稳，波动小，证明了理论研究的正确性与可行性。
【关键词】并网；光伏发电；MPPT；变步长 【中图分类号】TM464 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1151(2010)10-0178-03（一）引言太阳能具有清洁、无污染、取之不尽用之不竭、分布面广等优点，已成为世界各国普遍研究的热点。
与此同时，光伏发电装机总量每年成倍增趋势，在世界发电总量中所占的比重也越来越大。
但是，光伏发电系统的一个主要缺点是其价格昂贵而发电效率却较低，这已成为限制其发展的主要因素之一[1]。
所有的光伏系统都希望电池阵列在同样的日照、温度条件下输出尽可能多的电能，提高发电效率，这也就是理论和实践上的太阳能电池阵列最大功率点跟踪MPPT(MaximumPower Point Tracking)控制。
目前，国内外常用的最大功率点跟踪控制方法大多是直接采样太阳能电池的输出电压和输出电流，计算输出功率并改变占空比，比较功率变化趋向。
比较成熟的MPPT 方法有扰动观察法（爬山法）、增量电导法（INC）、恒定电压法（CVT）、滞环比较法、模糊逻辑控制法等。
其中工程中应用较多的控制方法为：扰动观察法和恒定电压法。
此类方法存在一个缺点，系统在追踪最大功率点时只能定步长跟踪，追踪速度较慢，会产生一定的能量流失。
另外，此类最大功率点跟踪控制方法一般直接采样太阳能电池的输出电压和输出电流，计算输出功率并改变占空比，比较功率变化趋向[2]。
219321309_基于变步长扰动的光伏MPPT算法
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·34·2023年第11期文章编号：2095-6835（2023）11-0034-03基于变步长扰动的光伏MPPT算法吕阳（陕西东方航空仪表有限责任公司，陕西汉中723102）摘要：随着不可再生能源的枯竭，清洁能源的开发与利用成为未来的一种趋势。
太阳能作为其中翘楚，扮演着重要的角色。
然而目前的太阳能发电效率受到光伏光照强度、温度和负载等因素的制约。
首先介绍了光伏MPPT算法的工作原理，然后介绍了定电压法、扰动观测法、变步长的扰动观测法的算法思想，最后通过仿真验证了本文方法的有效性。
关键词：光伏发电；光照强度；温度；最大功率点追踪中图分类号：TM615文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.11.009近年来，随着经济复苏，各行各业都在飞快发展。
能源是保障及制约社会发展的重要因素。
若能源匮乏，将严重影响经济建设。
相较于其他可再生能源，如风能、水能等能源，受区域及特定环境影响。
太阳能的资源非常丰富，是新能源领域的翘楚，也是未来的一个大趋势[1]。
充分利用太阳能资源，对于缓解能源危机，保证社会发展有着巨大的意义。
当下，利用太阳能发电就要提高太阳能电池的工作效率。
研究发现，光照强度和温度参数会限制太阳能电池的工作效率。
并不是如惯性思维所认知的：光照强度越强，温度越高，太阳能的发电效率就越强。
而是当太阳能发电系统满足特定条件时，太阳能电池才会保持最大输出功率。
因此，如何提升太阳能发电效率，是新能源领域的热点问题。
目前，业内公认使太阳能电池在最大功率输出的技术被称之为MPPT （Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）控制技术[2]。
通过MPPT算法的控制，可以提高太阳能利用率，解决一系列的能源问题。
此类算法均是通过了解太阳能电池基本特性，采集太阳能电池的电压、电流，推算太阳能最大功率点，加以控制算法调控，以实现最大功率追踪，提升太阳能系统的效率。
功率预测的改进自适应变步长光伏MPPT算法
第38卷第3期计算机仿真2021年3月文章编号：1006 -9348(2021)03 -0034 -06功率预测的改进自适应变步长光伏M P P T算法袁臣虎W，王坤1 ,刘晓明1，2，杜永恒1(1.天津工业大学电气工程与自动化学院，天津300387;2.天津工业大学机械工程博士后科研流动站，天津300387)摘要:扰动观察法是太阳能光伏发电系统MPPT应用最普遍的方法之一，追踪过程中光照非均匀变化时扰动观察法存在功率点误判问题且扰动步长设置无法兼顾MPPT的动稳态性能，基于MPPT传统功率预测和自适应变步长思想提出了一种改进MPPT算法，引入光照变化率，将非均匀光照变化线性化处理，解决了扰动观察法在光照非线性变化时存在的dP误判问题;结合dP/dU在MPP时的特性，提出将步长因子运用反正切函数归一化处理，实现了 MPPT过程中步长因子的自动适应动态变化，兼顾了MPPT的动态性能与稳态性能，仿真结果表明，改进算法在光照变化时避免了扰动误判问题，MPPT的动稳态性能良好，具有工程可行性。
关键词：最大功率点追踪;功率预测；光照变化率；自适应;扰动观察法中图分类号:TP393 文献标识码：BImproved Adaptive Variable Step Pv MPPTAlgorithm for Power PredictionYUAN Chen - hu12, WANG Kun1,LIU Xiao - ming12 ,DU Yong - heng1(1. College of Electrical Engineering and Automation, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China；2. Postdoctoral Research Station in Mechanical Engineering, Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387, China)ABSTRACT：The perturb - observe method is one of the methods which are widely used in the MPPT of photovoltaicpower system. In the process of tracking, the perturb - observe method has the problem of power point misjudgmentwhen the illumination is non - uniform. Meanwhile, the consideration cannot be given to both dynamic performanceand steady - state performance of MPPT when setting the disturbance step size. Based on traditional MPPT power prediction and adaptive variable stepsize, an improved MPPT algorithm was put forward. Firstly, the illumination changerate was introduced to linearize the non - uniform illumination change, so that the problem about dP misjudgment ofperturb - observe method the light changed nonlinearly. According to the characteristics of dP/dU in MPP, the stepfactors were normalized by arc tangents. Finally, the step -length factors were automatically adapted to dynamicchanges during the MPPT. Therefore，this algorithm takes into account the dynamic performance and steady - stateperformance of MPPT. Simulation results prove that the improved algorithm can avoid the misjudgment for disturbancewhen illumination changes. The dynamic performance and steady - state performance of MPPT is good, so this algorithm has the engineering feasibility.KEYWORDS：Maximum power point tracking (MPPT)；Power prediction；Illumination change rate；Self-adaptive ；Perturb - observe method致了化石能源的日益枯竭，与此同时环境的污染日益加剧，1 引言太阳能光伏发电作为现代清洁能源的代表在此背景下应运随着社会的发展，人类对能源的需求不断加剧，从而导 而生。