研究目的
提出两种基于强化学习的最大功率点跟踪(RL MPPT)方法,用于光伏(PV)系统在不同环境条件下高效提取最大功率,以解决传统扰动观察法(P&O)的局限性。
研究成果
所提出的RL MPPT方法(RL-QT MPPT和RL-QN MPPT)在纹波更小、跟踪速度更快方面展现出优于传统P&O方法的性能。RL-QT MPPT方法表现出更小的振荡,而RL-QN MPPT方法实现了更高的平均功率。这些发现表明,基于强化学习的方法能有效解决光伏系统中传统MPPT技术的局限性。
研究不足
该研究受硬件条件限制,例如占空比范围设定在0.2至0.9之间,以及RL-QT MPPT方法中状态表征需要离散化,这些因素可能影响控制精度。此外,性能评估是在特定环境条件下进行的,推广到不同条件可能需要进一步验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究提出两种基于Q学习算法的强化学习最大功率点跟踪(RL MPPT)方法,一种构建Q表,另一种采用Q网络,在无需光伏组件先验知识的情况下实现MPPT控制。
2:样本选择与数据来源:
实验在辐照度约650 W/m2、组件温度约48°C的相似环境条件下进行。
3:实验设备与材料清单:
包括光伏组件、DC-DC升压转换器、电阻负载、树莓派3代B型、ADC(ADS1115)、电压传感器、电流传感器(ACS723)、辐照度传感器(MAX44009 GY-49)、温度传感器(MLX90614 GY-906)、MOSFET驱动器(TLP250)和二极管(1N5408)。
4:5)、电压传感器、电流传感器(ACS723)、辐照度传感器(MAX44009 GY-49)、温度传感器(MLX90614 GY-906)、MOSFET驱动器(TLP250)和二极管(1N5408)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:RL MPPT方法包含离线训练的学习阶段和MPPT控制的跟踪阶段,通过改变转换器的占空比调整系统工作点。
5:数据分析方法:
基于跟踪步数、振荡范围和最大功率点附近的平均功率评估性能,并与传统的P&O方法进行对比。
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1N5408
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