基于粒子群融合變步長擾動觀察的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT算法研究.pdf

1、由于化石能源的枯竭和以霧霾、全球變暖為代表的惡劣天氣的頻發(fā)，新能源發(fā)電越來越受到世界各國的青睞。如今，光伏發(fā)電作為新能源的主力，在我國的裝機(jī)總量已經(jīng)達(dá)到77.42GW，位列世界第一。而在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列的輸出功率受外界溫度和光照強(qiáng)度的影響較大，還經(jīng)常伴有云層局部遮擋，功率-電壓曲線不夠穩(wěn)定。因此，研究光伏發(fā)電系統(tǒng)中的最大功率點(diǎn)跟蹤算法，是提高光伏發(fā)電效率的關(guān)鍵。
　　考慮環(huán)境改變及局部陰影遮擋對光伏陣列的功率-電壓曲線的影

2、響，本文提出了新的MPPT算法，并且利用仿真和實(shí)驗驗證了該算法的可靠性和優(yōu)異性。
　　首先，針對光伏陣列在局部陰影遮擋下，其輸出功率-電壓曲線展現(xiàn)出多峰值的情況，提出了一種快速、穩(wěn)定且能夠全局尋優(yōu)的最大功率點(diǎn)跟蹤算法，即粒子群融合變步長擾動觀察算法，該算法在第一階段將粒子群優(yōu)化算法改進(jìn)，使其能夠在一定的迭代次數(shù)下穩(wěn)定、全局地更新所有粒子的速度和位置，接近最大功率點(diǎn)；接著第二階段對傳統(tǒng)的變步長擾動觀察法進(jìn)行改進(jìn)，采用以Fibonac

3、ci數(shù)列作為步長改變的依據(jù)并且優(yōu)化其加速因子，使其與第一階段算法很好的銜接，同時還能夠快速得到功率的最佳解，最后在各個階段的算法后設(shè)置了算法運(yùn)行終止條件，在算法的最后設(shè)置了重啟條件。
　　其次，針對不同算法在不同陰影率遮擋光伏陣列時，功率變化情況不同的問題，在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型，模擬了兩種遮陰情況，從靜態(tài)遮陰到動態(tài)遮陰分別繪制了不同的MPPT算法的功率-時間曲線以及占空比-時間曲線，對比了傳統(tǒng)的智能算法

4、以及傳統(tǒng)的變步長擾動觀察算法，驗證了新提出的算法在精度與速度上的明顯提升。除此之外，在LabVIEW中搭建了本文復(fù)合控制算法的仿真界面，將該算法進(jìn)行圖形化編程和演示，最終得出該算法的追蹤數(shù)據(jù)和追蹤效果圖。
　　為了驗證該復(fù)合控制算法在實(shí)際光伏發(fā)電系統(tǒng)中的表現(xiàn)，設(shè)計了光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT實(shí)驗平臺，配置了Boost電路的參數(shù)，設(shè)計了以DSP2812為核心的控制電路以及其他采樣電路、保護(hù)電路、驅(qū)動電路等外圍硬件電路。在上位機(jī)中，使用CC