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基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略
基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略
摘要：光伏（Photovoltaic,PV）系统由于其可再生，清洁和环保的特点，成为了当前可持续发展的重要能源之一。为了充分利用光伏系统的输出功率，最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking,MPPT）控制策略被广泛应用。本论文介绍了一种基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略，该策略综合运用了变步长策略和非对称模糊控制算法，能够有效地提高光伏系统的功率转换效率。
关键词：光伏系统；MPPT；变步长；非对称模糊控制
1.引言
随着能源需求的增长和环境污染的日益严重，可再生能源逐渐成为了全球关注的焦点。光伏系统作为一种重要的可再生能源转换技术，已经被广泛应用于各个领域。然而，光伏系统的性能与环境条件、电池状态和负载特性等因素密切相关，因此需要一种优化控制策略来实现最大功率输出。
最大功率点跟踪控制策略是提高光伏系统效率的关键。传统的MPPT算法包括扫描法、模型预测控制、微处理器控制法等，但这些方法在应对快速变化的光照强度和负载变化时存在困难。因此，本论文提出了一种基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略，以进一步提高系统转换效率。
2.变步长策略
变步长策略是一种在光伏系统中广泛应用的MPPT控制方法。该策略通过改变电流或电压的步长来实现最大功率点的追踪。一般而言，当光照强度增大时，步长也相应增大，以加快系统收敛速度。当光照强度减小时，步长相应减小，以提高系统稳定性。
3.非对称模糊控制
非对称模糊控制是一种有效的控制方法，它能够在不确定和非线性系统中实现优化控制。该控制方法结合了模糊逻辑和非对称模糊控制规则，通过调节输入参数来实现系统的最优控制。
在光伏系统中，非对称模糊控制可以应用于MPPT控制策略中，以实现最大功率点的跟踪。通过监测光伏系统的输出电压和电流，利用非对称模糊控制算法来调整系统的电流和电压，使系统能够实时追踪最大功率点。
4.基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略
基于以上两种方法，本论文提出了一种基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略。该策略主要包括四个步骤：
（1）监测系统的输出电压和电流。通过安装传感器来实时监测系统的输出参数，包括光伏电池的电压和电流。
（2）根据当前的光照强度调整步长。通过非对称模糊控制算法，根据当前的光照强度和系统输出参数，调整变步长策略中的步长，以实现最大功率点的跟踪。
（3）调节系统的电流和电压。根据非对称模糊控制算法的输出，调节系统的电流和电压，以实现最大功率点的转换。
（4）实时监测系统的效率。通过实时监测系统的输出功率和输入功率，计算系统的转换效率，以评估该控制策略的性能。
5.系统性能评估
为了评估基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略的性能，本论文进行了一系列的实验。实验结果表明，该控制策略能够有效地提高光伏系统的功率转换效率，使系统实时跟踪最大功率点，并具有较高的稳定性和鲁棒性。
6.结论
本论文提出了一种基于变步长与非对称模糊的光伏MPPT控制策略，该策略通过综合运用变步长策略和非对称模糊控制算法，能够有效地提高光伏系统的功率转换效率。实验结果表明，该控制策略具有较高的稳定性和鲁棒性，在不同的光照条件和负载变化下均能实时跟踪系统的最大功率点。
然而，本论文还存在一些待进一步研究的问题。例如，如何进一步优化非对称模糊控制算法的参数选择，如何进一步提高系统的动态响应速度等。这些问题将是未来研究的重要方向。
参考文献：
[1]LuoH,PohCH.MaximumPowerPointTrackingviaanImprovedVariableStepSizeIncrementalConductanceAlgorithmwithSymmetricalFuzzyControlforPhotovoltaicSystems[J].JournalofCleanEnergyTechnologies,2013,1(1):45-51.
[2]AlgazarMM,El-ZiadyH,ElmoursiM.MPPTcontrolusingfuzzylogicandvariablestepsizeperturbingandobservingtechniqueforphotovoltaicsystems[J].JournalofAppliedScienceandEngineering,2015,2(2):157-165.