基于自适应罗盘搜索的集中式温差发电系统MPPT设计

提出了一种新型自适应罗盘搜索(Adaptive Compass Search,ACS)算法,用于非均匀温差分布(Non-uniform Temperature Distribution,NTD)条件下的集中式温差发电(Thermoelectric Generation,TEG)系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)。集中式TEG系统仅使用一个MPPT变换器,因此与组串式和模块式的TEG系统结构相比,其运行与维护成本较低。然而,在NTD条件下,集中式TEG系统通常会出现多个最大功率点(Maximum Power Point, MPP)。为有效寻找集中式TEG系统的全局MPP,采用了一种基于探索方向的自适应序列方式,通过利用过去的搜索结果来显著提高ACS的全局搜索能力。通过三个算例对ACS的MPPT性能进行了研究,即温度恒定、温度阶跃变化以及随机温度变化。仿真结果表明,与扰动观测(Perturb and Observe, P&O)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法和罗盘搜索(Compass Search, CS)算法相比,ACS能以更快的速度和更高的收敛稳定性获得高质量的全局MPP。