基于遗传算法和扰动观察法的MPPT算法(20180814110119)

基于遗传算法和扰动观察法的 MPPT算法作者： 何龙 ， 程树英 ， HE Long， CHENG Shuying作者单位： 福州大学 ,物理与信息工程学院 ,福建 ,福州 ,350108刊名： 现代电子技术英文刊名： MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年，卷 (期 )： 2009， 32(24)被引用次数： 0次参考文献 (10条)1. Chihchiang Hua . Chihming Shen Control of DC/DC Converter for Solar Energy System with Maximum PowerTracking 19972. 李凡 模糊信息处理系统 19983. 苏建徽 . 余世杰 . 赵为 硅太阳电池工程用数学模型 [期刊论文] -太阳能学报 2001(04)4. 杨海柱 . 金新民 并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究 [期刊论文] -电工电能新技术 2006(01)5. 赵正佳 . 黄洪钟 . 王金诺 混合离散变量优化的遗传算法研究 [期刊论文] -中国机械工程 1999(12)6. Blickle T . Thiele L A Comparison of Selection Schemes used in the Genetic Algorithms[TIK-Report]19957. 肖晓丽 . 胡宁静 . 李春芳 基于遗传策略的过多指定点路由算法的研究 [期刊论文] -计算机工程与应用 2007(19)8. Syswerda G Uniform Crossover in Genetic Algorithms 19899. Deb K. Agrawal S Understanding Interactions among Genetic Algorithm Parameters 199810. Weidong Xiao . Dunford W G A Modified Adaptive Hill Climbing MPPT Method for Photovoltaic PowerSystems 2004相似文献 (9条)1.期刊论文 赵希 . 陈歆技 . ZHAO Xi. CHEN Xin-ji 光伏系统最大功率点追踪的一种改进方法 - 江苏电器 2008(10)介绍了一种光伏电池的实用仿真模型 , 分析了最大功率点追踪算法的优缺点 , 在原有的干扰观测法基础上 , 提出了一种改进的变步长的算法 , 既能满足追踪速度的要求 , 又能满足精度的要求 , 并且通过仿真模型验证了该算法的有效性.2.学位论文 周辉杰 小型独立光伏系统优化设计 2006近几年随着石油，媒等化石能源的紧缺，以及人们环保意识的增强，太阳能的利用正逐步被人们所接受和推崇。独立光伏系统和并网光伏发电系统作为光伏发电系统的两个主要组成部分，都得到了大力的推广和应用。其中小型独立光伏系统因为其无污染，无噪声，运行维护方便，应用简单和资源易得的优点，在实际中更是有着广泛的应用前景。本课题对小型独立光伏系统的设计进行了较为深入的研究。并结合实际电路和实验，给出了一套小型独立光伏系统的设计方法。在论文中主要做了如下部分的工作：(1) 分析了太阳能电池以及蓄电池的结构和基本工作原理，并对蓄电池充、放电过程的运行特性、影响蓄电池使用寿命的各种因素以及如何提高蓄电池的使用性能作了详细的研究和分析。 (2) 结合气象数据，实际负载的需要以及太阳能电池的参数，并结合相关的仿真软件，对小型独立光伏系统蓄电池和太阳能电池的容量匹配给出了一套具体的设计方法。 (3) 比较分析了几种常用的 MPPT算法，并结合实验电路，给出了一种实用简便的 MPPT算法，并结合实验电路做了比较和测试，得到较为满意的实验结果。 (4) 分析了几种常用的充电方法，并结合光伏发电的特点，给出了一种实用简单的充电方法，通过实验电路对充电方法进行了比较和分析。 (5) 结合实验电路设计了一套独立光伏在线监控系统。在设计中以 LabVIEW作为监控界面，实现了对独立光伏系统的在线监控，该系统能较为准确的反映独立光伏系统的运行状态，实现了对独立光伏系统的野外监控，为设计取得了珍贵的第一手资料。 通过理论的分析，最后设计了实验电路并进行了调试和测试，系统的运行状况良好，达到了预期的效果。本课题给出了小型独立光伏系统的设计方法，结合了实际的特点进行了优化，对小型独立光伏系统的应用和研究具备了一定的理论意义和现实意义。3.期刊论文 温嘉斌 . 刘密富 . WEN Jiabin. LIU Mifu 光伏系统最大功率点追踪方法的改进 - 电力自动化设备2009,29(6)针对传统的最大功率点跟踪 (MPPT)法、恒定电压法不能准确地跟踪最大功率点和登山法跟踪速度慢、误判断和输出电压不稳定等缺点 , 提出了定步长与变步长相结合的三点最小二乘 MPPT方法 . 建立了光伏发电系统的数学模型 , 并进行了系统设计和实验 , 在不同的起始电压和初始步长的情况下 , 追踪光伏发电系统的最大输出功率 . 仿真结果证明 , 三点最小二乘 MPPT能够准确追踪光伏发电系统的最大功率点 , 但跟踪速度受初始条件的影响 . 以 TMS320F2812为控制芯片对光伏系统 MPPT电路进行系统设计并进行试验 , 结果表明该系统输出电压稳定 , 与无 MPPT相比 , 输出功率明显提高 , 系统效率提高约 15%.4.学位论文 赵希 基于 ARM的独立型光伏系统研究 2009太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点，受到人们越来越多的重视。在未来独立光伏发电系统将有着良好的发展前景。本文以光伏电池输出功率的提高作为研究的主线，主要从两个方面进行研究：一是最大功率点追踪的方法，第二个方面采用太阳光线自动跟踪系统。具体内容主要分为五个部分：（ 1）介绍了光伏电池的特性及其外特性曲线，并对影响光伏电池特性的外界因素进行了分析和研究。然后分析了三种光伏电池 Matlab仿真模型的优缺点，并基于通用仿真模型对光伏电池外特性进行了仿真验证。（ 2）阐述了最大功率点追踪的原理。在此基础上分析讨论了几类经典的追踪算法，并对国外文献中所提出的一些追踪算法进行了讨论与研究。接着对几类无变压器隔离 DC-DC电路进行了对比分析，最后对选定参数的 DC-DC电路进行最大功率点追踪算法的仿真验证。（ 3）介绍了 VxWorks操作系统的特点与组成，并对其集成开发环境 Tornado及其开发工具进行了研究。针对 S3C44B0x的目标板平台，对 VxWorksBSP的具体配置和移植流程进行了深入的研究。讨论了驱动文件和配置文件的编写，除此之外还有一些头文件的编写。最后对 BSP文件编译和 VxWorks内核的烧写过程进行了介绍。（ 4）设计了储能型独立光伏发电系统的软硬件部分。主要包括电源模块、信号采集模块、 LCD显示模块、 A/D模块、 PWM驱动模块。在研究蓄电池各类充电方法的基础上，提出了一种结合蓄电池充电和 MPPT功能的优化充电方法。最后在 Tornado集成开发环境中编写应用程序并进行调试。（ 5）介绍了光伏发电自动跟踪系统的类型。在比较了两类跟踪方法的优缺点后，提出了单轴主动式太阳跟踪器的设计思路。以南京地区为例计算了光伏阵列的最佳倾角，接着对太阳光入射角的计算进行了分析和研究。最后对自动跟踪系统的机械传动部分进行了设计。5.期刊论文 赵磊 . 陈歆技 . 闫庆开 . 崔伯峰 . ZHAO Lei. CHEN Xin-ji . YAN Qing-kai . CUI Bo-feng 光伏系统最大功率点追踪的一种改进方法及其仿真 - 电工电气 2009(9)光照变化条件下基于改进的扰动观察法是一种最大功率点跟踪 (MPPT)优化算法 , 可分离来自光照变化的影响 , 追踪扰动 , 并根据光照变化 , 用这些信息来优化追踪 . 当光照快速变化时 , 这种策略可以更迅速、更好地追踪 , 而且在稳态条件下使得在最大功率点处振荡更小 . 仿真结果显示 , 该方法在光照变化环境下可以快速、准确地追踪到最大功率点.6.学位论文 戴杰 光伏照明控制系统研究 2009在新的时代，“绿色、环保”已成为能源发展的主流，太阳能光伏照明系统为新能源应用开辟了一个崭新的领域，特别是太阳能独立发电和照明领域的交叉综合已经成为光伏应用的另一个主流。由于目前太阳能利用转化率约为 10％ -20％，理论分析表明：有无太阳能最大功率点追踪装置，其能源的接收率可相差 37． 7％，因此研究开发光伏最大功率点跟踪装置，对提高光伏利用率有着非常重要的意义。同时在利用光伏照明时，在预设照度保证不降低作业面视觉要求，或不降低照明质量的前提下，利用自然光来减少光伏照明系统的能耗．，也是目前智能照明研究的重要方向。论文根据上述两个背景，首先分析研究了目前应用较广的太阳能最大功率点追踪的原理，针对太阳能电池的工作特性，结合微扰观察法，给出了最大功率点追踪（ MPPT）控制策略，以达到改善能量转换效率的目的；其次结合蓄电池充放电方法，制定出蓄电池管理的控制策略。最后从太阳能电池功率输出的最大化和照明节能的角度，探讨一种将光伏阵列发电与照明节能调光结合在一起的光伏照明控制器，并相应地给出软硬件设计方案与计算机测试和监控软件，通过实验分析该控制器有效性和节能性。7.期刊论文 王宁 . 翟庆志 . 徐亮 . WANG Ning. ZHAI Qingzhi . XU Liang 一种中小型光伏系统 MPPT的算法研究 - 现代电子技术 2010,33(6)为提高光伏发电系统的最大输出功率 , 根据光伏电池的特性 , 针对中小型先伏发电系统的应用实际 , 提出了一种新型的 MPPT控制方法和改进的恒定电压法 , 并在 Matlab环境下进行仿真验证 . 分析与仿真结果表明 , 与常规 CVT法相比 , 该方法能够有效提高最大功率点的追踪精度.8.学位论文 奚轶芳 光伏发电 DC/DC变流器的研究 2008太阳能发电是当今世界上可再生能源领域中最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的发电方式之一。目前，光伏系统所面临的主要问题是转换效率低且价格昂贵。本论文以针对太阳能发电系统用 DC/DC变流器为研究对象，开展了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制的理论和试验研究。论文首先分析了光伏电池的工作原理，利用 MATLAB仿真软件对不同环境及不同日照强度下的太阳能电池输出特性进行了建模、仿真。在阅读大量参考文献的基础上，对目前国内外关于光伏电池最大功率点追踪策略的若干种方法以及各自的优缺点进行了归纳总结，并着重研究了扰动观察法最大功率追踪策略，针对其带来的功率振荡问题提出了一种简单有效的改进方法，可以减小信号噪声和采样误差而不引入延时环节。通过比较两种常用 DC/DC变流器的工作原理，选择 Boost拓扑并对主电路参数进行了设计。最后，实现以 TMS320LF2407 DSP为控制芯片，以 Boost为主电路，以扰动观察法为控制策略的光伏发电系统。对比分析了基于输入参数和基于输出参数两种观测对象的算法，并通过实验波形得出结论：基于输入参数的扰动观察法通过合理选择扰动步长和扰动周期，可以有效减小系统在稳态工作点附近的振荡，同时保持快速的动态响应，具有良好的动、静态特性；而基于输出参数的扰动观察法，由于只需要检测单个输出变量（输出电流或输出电压），且不需做乘法运算，不论模拟或者数字实现，具有容易实现的优点，但是，其动态响应大约比基于输入参数的扰动观察法慢一个数量级，适合低成本和对天气变化要求不高的场合。9.学位论文 岑长岸 基于组态优化的光伏阵列控制技术的研究 2008太阳能光伏发电作为可再生能源的重要组成部分在未来将成为能源供应的重要组成部分。加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源已成为人们的共识。光伏发电系统可将太阳光能直接转换为电能，但系统的低效率、高成本，仍然是制约光伏发电普及的一个主要因素。因此国内外众多学者均致力于有关提高光伏系统效率的研究，对太阳能方阵的组态优化控制是提高光伏系统效率的一个重要研究内容。本课题根据光伏电池的工作特性，设计了一个光伏阵列的组态优化控制系统和一个基于组态优化的弱光充电器。大规模太阳能光伏阵列的输出功率除了受入射光强和环境温度影响较大外，还受安装环境和安装位置的影响，随着太阳光入射角度的变化，不同位置的光伏阵列其输出变化也有明显差别。为了更好地发挥光伏阵列的工作效率，在外部环境发生变化时，对光伏阵列进行合理的重新组态可提高光伏阵列的输出功率。本文在梯度法实现最大功率点追踪的基础上，提出了基于组态优化的光伏阵列控制方法来进一步提高光伏阵列的输出功率。光伏阵列的组态优化是根据检测光伏组件的入射光强和表面温度来控制光伏阵列的组态方式，系统主要包括 A/D转换模块和组态开关控制模块、测温模块、入射光强度检测模块、组态开关模块、 PC机与A/D转换模块之间的 USB通信模块、 PC机与组态开关控制模块之间的 USB通信模块、 PC机监测平台。在太阳光较弱时，光伏组件的电流输出很小，不能直接对蓄电池进行充电，为了使光伏组件能在弱光下对蓄电池充电，本论文提出了一种基于组态优化的弱光光伏充电法，该方法是由单片机处理器根据光伏阵列输出开路电压和光伏阵列进行充电时电压的采样值来输出控制 MOS管通断的信号，实现弱光下对蓄电池有效充电控制。本文对光伏阵列的组态优化控制做了仿真研究，证明了本文所设计方案的可行性，并对组态优化控制系统进行实验研究，实验结果证明该方法能有效提高光伏阵列的输出效率。本文还设计了一个基于组态优化的弱光充电器，从实验结果可知，在弱光情况下，该充电器能有效的对蓄电池充电控制。本文链接： http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_xddzjs200924063.aspx授权使用：李建平 (wfnchkdx)，授权号： 6b9e6c1f-efc1-4dd6-9fff-9e9b00d7f1b5下载时间： 2011年 3月 3日