基于模糊算法的复合Boost光伏MPPT研究
发布时间：2021-11-08 20:12
针对光照强度和负载等因素变化引起的光伏功率波动较大、跟踪速度较慢的问题,提出了一种基于改进模糊算法的复合Boost光伏系统最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）策略。分析系统光伏特性和复合Boost电路原理,构建光伏系统模型;结合模糊控制理论提出光伏MPPT模糊控制方法,增加模糊量隶属度函数并优化模糊规则,以提高功率跟踪精度和收敛速度;对比分析该算法与粒子群优化算法及扰动观察法的功率跟踪效果,验证了所提策略的有效性。
【文章来源】：电源技术. 2020,44(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图３?ＡＤ隶属度函数??光伏系统的最大功率点跟踪本质是一个自寻优过程閲，当??功率变化量ＡＰ（１〇＞〇，且电压变化量ＡＵ（幻＞０时，为达到最大??功率，应增大占空比变化量ＡＤ（ｋ）；当功率变化量ＡＰ（ｉ）＜０，且??
閲，当??功率变化量ＡＰ（１〇＞〇，且电压变化量ＡＵ（幻＞０时，为达到最大??功率，应增大占空比变化量ＡＤ（ｋ）；当功率变化量ＡＰ（ｉ）＜０，且??电压变化量ＡＵ（幻＞０时，应减少占空比变化量ＡＤ（ｉ〇。整个控??制过程可简述为：首先对光伏发电系统的电压、电流和功率进??行检测和分析，计算出一个步长下的电压和功率变化量；然后??由模糊算法比较它们的状态关系，对直流变换电路的ＰＷＭ进??行调节，从而调节升压比；最后通过控制电压变化逐渐跟踪峰??值功率，最大功率跟踪模糊控制原理流程如图４所示。在环境??改变后，如果检测到功率输出变化量为正，则占空比变化量应??继续向原来的方向调整，反之亦然。当功率点靠近最大功率，??此时任意光强、温度下的功率表达式为：??｝—?＝?／?＋?［／—?＝?０??ｊｄ｛７?ＡＺ７?（８）??［Ｐｍ＝ＵｍＩｍ??图４?模糊算法ＭＰＰＴ控制流程??压变换比为占空比的二次函数关系［＇比常规升压变换器具有??更高的升压能力。为此，本文考虑将复合Ｂｏｏｓｔ电路作为光伏??ＭＰＰＴ主电路。??图１为复合Ｂｏｏｓｔ电路原理图，其拓扑结构由电感Ｌ、二??极管￡＞、电容Ｃ和：ＩＧＢＴ开关管Ｑ组成。在不同时段，Ｑ可分??为导通和截止两种状态，电感电容交替进行充放电。在时段??矣（Ｇ＋ｍ）时，Ｑ、Ａ导通，Ａ、马反偏截止，此时电容Ｑ为??负载提供能量；在时段ｔ矣（（〇＋！）时，Ｑ、Ａ截止，Ａ、Ａ??导通，在这种情况下，负载能量由Ｇ和源端共同提供。。、［石??为电路输人、输出电压，／：＿、分别为电感、电容电流。若认为二??极管导通态下压降为零，根据开关管不同状态下电路拓扑结??构，得到复合Ｂｏｏｓｔ电路的
图５所示，以此在??
【参考文献】：
期刊论文
[1]局部阴影下光伏阵列最大功率追踪（MPPT）算法[J]. 赵俊霞,吴启琴,张乐,沈克强. 电源技术. 2019(09)
[2]基于Non-MPPT算法的区域光伏消纳控制策略[J]. 牛耕,寇凌峰,侯小刚,屈小云,谢辉,高博. 中国电力. 2019(11)
[3]光伏虚拟同步发电机建模与仿真研究[J]. 任自盼,鲁宝春,赵亚龙,刘晓敏,张茹雪,孙丽颖. 电力系统保护与控制. 2019(13)
[4]基于改进粒子群优化算法光伏阵列多峰值MPPT的研究[J]. 王硕禾,郑俊观,陈祖成,张立园. 可再生能源. 2019(06)
[5]基于飞蛾扑火优化算法的光伏阵列MPPT研究[J]. 薛飞,张登雨,石季英,周雷. 电力电子技术. 2019(05)
[6]基于改进灰狼优化-黄金分割混合算法的光伏阵列MPPT方法[J]. 石季英,张登雨,薛飞,凌乐陶. 电力系统及其自动化学报. 2019(05)
[7]基于滑模控制的光伏系统MPPT控制策略[J]. 李孝禄,王鑫,方晓敏,黄建锋,朱俊江. 太阳能学报. 2018(10)
[8]二次型升压变换器光伏系统MPPT研究[J]. 李明,黄礼万. 电气传动. 2018(07)
[9]基于模糊控制的光伏MPPT算法改进[J]. 范钦民,闫飞,张翠芳,陈科,邹应全. 太阳能学报. 2017(08)
[10]基于虚拟直流发电机的光伏系统控制策略[J]. 程启明,杨小龙,褚思远,张强,黄山. 高电压技术. 2017(07)
本文编号：3484118
【文章来源】：电源技术. 2020,44(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图３?ＡＤ隶属度函数??光伏系统的最大功率点跟踪本质是一个自寻优过程閲，当??功率变化量ＡＰ（１〇＞〇，且电压变化量ＡＵ（幻＞０时，为达到最大??功率，应增大占空比变化量ＡＤ（ｋ）；当功率变化量ＡＰ（ｉ）＜０，且??
閲，当??功率变化量ＡＰ（１〇＞〇，且电压变化量ＡＵ（幻＞０时，为达到最大??功率，应增大占空比变化量ＡＤ（ｋ）；当功率变化量ＡＰ（ｉ）＜０，且??电压变化量ＡＵ（幻＞０时，应减少占空比变化量ＡＤ（ｉ〇。整个控??制过程可简述为：首先对光伏发电系统的电压、电流和功率进??行检测和分析，计算出一个步长下的电压和功率变化量；然后??由模糊算法比较它们的状态关系，对直流变换电路的ＰＷＭ进??行调节，从而调节升压比；最后通过控制电压变化逐渐跟踪峰??值功率，最大功率跟踪模糊控制原理流程如图４所示。在环境??改变后，如果检测到功率输出变化量为正，则占空比变化量应??继续向原来的方向调整，反之亦然。当功率点靠近最大功率，??此时任意光强、温度下的功率表达式为：??｝—?＝?／?＋?［／—?＝?０??ｊｄ｛７?ＡＺ７?（８）??［Ｐｍ＝ＵｍＩｍ??图４?模糊算法ＭＰＰＴ控制流程??压变换比为占空比的二次函数关系［＇比常规升压变换器具有??更高的升压能力。为此，本文考虑将复合Ｂｏｏｓｔ电路作为光伏??ＭＰＰＴ主电路。??图１为复合Ｂｏｏｓｔ电路原理图，其拓扑结构由电感Ｌ、二??极管￡＞、电容Ｃ和：ＩＧＢＴ开关管Ｑ组成。在不同时段，Ｑ可分??为导通和截止两种状态，电感电容交替进行充放电。在时段??矣（Ｇ＋ｍ）时，Ｑ、Ａ导通，Ａ、马反偏截止，此时电容Ｑ为??负载提供能量；在时段ｔ矣（（〇＋！）时，Ｑ、Ａ截止，Ａ、Ａ??导通，在这种情况下，负载能量由Ｇ和源端共同提供。。、［石??为电路输人、输出电压，／：＿、分别为电感、电容电流。若认为二??极管导通态下压降为零，根据开关管不同状态下电路拓扑结??构，得到复合Ｂｏｏｓｔ电路的
图５所示，以此在??
【参考文献】：
期刊论文
[1]局部阴影下光伏阵列最大功率追踪（MPPT）算法[J]. 赵俊霞,吴启琴,张乐,沈克强. 电源技术. 2019(09)
[2]基于Non-MPPT算法的区域光伏消纳控制策略[J]. 牛耕,寇凌峰,侯小刚,屈小云,谢辉,高博. 中国电力. 2019(11)
[3]光伏虚拟同步发电机建模与仿真研究[J]. 任自盼,鲁宝春,赵亚龙,刘晓敏,张茹雪,孙丽颖. 电力系统保护与控制. 2019(13)
[4]基于改进粒子群优化算法光伏阵列多峰值MPPT的研究[J]. 王硕禾,郑俊观,陈祖成,张立园. 可再生能源. 2019(06)
[5]基于飞蛾扑火优化算法的光伏阵列MPPT研究[J]. 薛飞,张登雨,石季英,周雷. 电力电子技术. 2019(05)
[6]基于改进灰狼优化-黄金分割混合算法的光伏阵列MPPT方法[J]. 石季英,张登雨,薛飞,凌乐陶. 电力系统及其自动化学报. 2019(05)
[7]基于滑模控制的光伏系统MPPT控制策略[J]. 李孝禄,王鑫,方晓敏,黄建锋,朱俊江. 太阳能学报. 2018(10)
[8]二次型升压变换器光伏系统MPPT研究[J]. 李明,黄礼万. 电气传动. 2018(07)
[9]基于模糊控制的光伏MPPT算法改进[J]. 范钦民,闫飞,张翠芳,陈科,邹应全. 太阳能学报. 2017(08)
[10]基于虚拟直流发电机的光伏系统控制策略[J]. 程启明,杨小龙,褚思远,张强,黄山. 高电压技术. 2017(07)
本文编号：3484118
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