光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在全球面臨環(huán)境污染和能源危機(jī)的雙重壓力下,太陽能因其儲量大、無污染、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)正在成為世界能源組成中的重要部分。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,提高光伏陣列的轉(zhuǎn)換效率是需要解決的核心問題之一,采用最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技術(shù)可以有效解決這一問題。在MPPT控制中存在兩個(gè)相互矛盾的問題:響應(yīng)速度和跟蹤精度,目前的研究主要集中在如何調(diào)整步長平衡這兩個(gè)問題。該論文針對以上問題,立足于

2、現(xiàn)有研究成果和技術(shù),主要從以下幾個(gè)方面對光伏發(fā)電MPPT算法進(jìn)行了研究:
　　(1)提出基于分?jǐn)?shù)階微分補(bǔ)償?shù)臄_動觀察MPPT算法,在保證響應(yīng)速度的前提下提高了跟蹤精度。在擾動觀察法微分判斷條件的前提下,引入具有獨(dú)有特性的分?jǐn)?shù)階微分,將其作為一階純微分的輔助新信息加入判斷條件。提出一階純微分與分?jǐn)?shù)階微分結(jié)合的方法,利用分?jǐn)?shù)階微分的濾波特性,有效地削弱功率振蕩,克服跟蹤精度與響應(yīng)速度不能同時(shí)兼顧的缺點(diǎn)。同時(shí)給出所提出算法的直觀理論分析

3、。仿真結(jié)果表明,所提出的算法能有效地減小穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的固有振蕩,減少跟蹤過程中的功率損失,提高算法的跟蹤效率。
　　(2)提出基于坐標(biāo)變換的變步長擾動觀察MPPT算法,在保證跟蹤精度的前提下提高了響應(yīng)速度。以光伏陣列輸出特性曲線的最大功率點(diǎn)電壓為基準(zhǔn),分別對其兩側(cè)電壓坐標(biāo)進(jìn)行自然對數(shù)變換。利用自然對數(shù)非線性遞增的特性,對光伏陣列輸出特性曲線進(jìn)行不等比例地壓縮,實(shí)現(xiàn)步長隨實(shí)時(shí)電壓調(diào)整的變步長跟蹤。仿真結(jié)果表明,所提出的控制算法可以實(shí)現(xiàn)