光伏電池陣列模擬器的研究與設計.pdf

1、隨著光伏發(fā)電功率等級的不斷提高，光伏發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)工作也越來越重要。用光伏電池陣列模擬器替代真實光伏電池陣列進行研究實驗，能極大縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，提高研發(fā)效率和結(jié)果的可信性。因此，光伏電池陣列模擬器已成為光伏發(fā)電系統(tǒng)研究領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。
　　根據(jù)光伏電池等效電路，詳細分析了其工作原理及輸出特性，建立了光伏電池工程數(shù)學模型，并在 MATLAB中完成了光伏電池仿真實驗。本文基于BUCK主電路拓撲結(jié)構(gòu)和TMS320F281

2、2 DSP控制芯片設計出了一種光伏電池陣列模擬器系統(tǒng)實驗平臺，并通過對傳統(tǒng)模擬器算法的分析和比較，針對其不足，設計出了一種能適用于光伏電池陣列模擬器系統(tǒng)的新型智能模糊控制算法。該算法實時采集BUCK變換器輸出電壓代入光伏電池工程數(shù)學模型，計算電池電流作為模糊控制器的輸入?yún)⒖茧娏?，參考電流與實時采集的BUCK變換器輸出電流反饋值的差值及差值變化作為模糊控制器的2個輸入，通過模糊算法閉環(huán)調(diào)節(jié)BUCK功率開關(guān)導通占空比，使BUCK變換器的輸出

3、電壓和電流準確對應于光伏電池 V-I特性曲線的期望工作點，實現(xiàn)光伏特性模擬。模糊控制器使用三角形模糊隸屬度函數(shù)，輸入與輸出變量的論域規(guī)范為[-3,3]，模糊規(guī)則49條。
　　為了驗證光伏模擬器模糊控制算法的有效性，建立了Matlab仿真電路模型和光伏模擬器硬件實驗平臺。Matlab/Simulink仿真與實驗平臺的對比實驗結(jié)果表明，該模糊控制光伏模擬器不僅能準確模擬光伏電池的靜態(tài)輸出特性，還能快速跟蹤工作點變化或外部環(huán)境變化的光伏