光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的比較

1、招專業(yè)人才招專業(yè)人才上電源英才上電源英才光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的比較光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的比較針對(duì)目前光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，根據(jù)控制算法的不同分類，選取干擾觀測法、電導(dǎo)增量法、模糊控制法作為研究對(duì)象，分別建立控制模型，采用MATLABSimulink進(jìn)行系統(tǒng)整體仿真，并對(duì)3類方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，將仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，得出各類MPPT控制方法在穩(wěn)態(tài)控制精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、誤判糾正及硬件實(shí)現(xiàn)要求等

2、方面的量化參數(shù)。基于以上量化參數(shù)，結(jié)合各種方法的理論分析和實(shí)驗(yàn)波形，提出各種方法在實(shí)際應(yīng)用中的適用條件和范圍，便于實(shí)際系統(tǒng)在眾多MPPT實(shí)現(xiàn)方法中合理選取最佳方案。光伏發(fā)電將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣。由于光伏陣列輸出電壓、電流受外界光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等因素影響，呈非線性特征，因此如何調(diào)整負(fù)載特性，使系統(tǒng)盡可能地實(shí)時(shí)輸出最大功率，即為最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）技術(shù)，在光伏系統(tǒng)中尤為重要。MPPT技術(shù)已成研究熱點(diǎn)，其

3、控制方法多樣，控制效果不盡相同，實(shí)現(xiàn)過程也大有區(qū)別。根據(jù)文［123］，可將各種控制方法分為間接近似控制法、直接采樣控制法以及人工智能控制法3大類。間接控制法主要有曲線擬合法、查表法等直接采樣控制法主要有干擾觀測法、電導(dǎo)增量法等人工智能控制法主要有模糊控制法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法等。目前主要文獻(xiàn)均針對(duì)某一特定方法進(jìn)行研究，缺乏對(duì)各種控制方法實(shí)際應(yīng)用效果的系統(tǒng)化比較研究，采用實(shí)際控制平臺(tái)進(jìn)行實(shí)用性研究的則更少。本文根據(jù)方法分類，選取最具代表性的干

4、擾觀測法、電導(dǎo)增量法、模糊控制法作為研究對(duì)象，分別建立控制模型，采用MATLABSimulink對(duì)系統(tǒng)主電路及控制系統(tǒng)進(jìn)行整體仿真，并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)各種方法分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。1各典型控制方法實(shí)現(xiàn)原理各典型控制方法實(shí)現(xiàn)原理1.11.1干擾觀測法的實(shí)現(xiàn)干擾觀測法的實(shí)現(xiàn)干擾觀測法的原理是先讓光伏陣列工作在某一參考電壓下，檢測輸出功率，在此工作電壓基礎(chǔ)上加一正向電壓擾動(dòng)量，檢測輸出功率變化。若輸出功率增加，表明光伏陣列最大功率點(diǎn)電壓高于當(dāng)前工作

5、點(diǎn)，需繼續(xù)增加正向擾動(dòng)若所測輸出功率降低，則最大功率點(diǎn)電壓低于當(dāng)前工作點(diǎn)，需反向擾動(dòng)工作點(diǎn)電壓［425］。1.21.2電導(dǎo)增量法的實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)增量法的實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)增量法通過比較光伏陣列的電導(dǎo)增量和瞬間電導(dǎo)來改變控制信號(hào)。由光伏陣列特性曲線可知最大功率點(diǎn)處滿足電導(dǎo)條件［1，6］：招專業(yè)人才招專業(yè)人才上電源英才上電源英才圖1隸屬度函數(shù)E、CE和dD定義圖2MATLABSimulink平臺(tái)的電氣主電路模型控制部分根據(jù)傳感器采樣獲得數(shù)據(jù)分別采用上述不同

6、控制方法進(jìn)行MPPT控制，最后輸出開關(guān)器件的控制信號(hào)。仿真中，光伏電池模型額定功率為300W，在0.025、0.03、0.035s不同時(shí)刻改變光照強(qiáng)度PU分別為700、800、900、1000Wm2，溫度參數(shù)定為25℃。為便于比較，采樣頻率統(tǒng)一為5kHz，干擾觀測法和電導(dǎo)增量法的電壓參考值單步變化量均為0.1V，模糊控制則由控制算法自身判定。干擾觀測法控制的MPPT仿真輸出曲線如圖3所示，圖3a為光伏電池PV輸出的電壓、電流曲線，圖3b