基于電壓閉環(huán)控制和模糊控制的MPPT算法研究與硬件實現(xiàn).pdf

1、光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的主要技術(shù)之一。獨立光伏系統(tǒng)主要由太陽能電池、DC/DC變換電路、系統(tǒng)控制器及其負載組成。受到灰塵遮擋、溫度變化以及天氣突變等不可預(yù)知的環(huán)境因素影響，光伏陣列會出現(xiàn)局部陰影的情況，在局部陰影情景下會導(dǎo)致光伏陣列各部分工作在不同的狀態(tài)，使光伏陣列的P-V特性曲線會呈現(xiàn)多個峰值的情況。為了解決在局部陰影情況下常用最大功率跟蹤(MPPT)算法追蹤時間長、易陷入局部最優(yōu)，以及粒子群算法在追蹤過程中產(chǎn)生過沖等問題，本文

2、重點提出了一種基于電壓閉環(huán)控制和模糊控制的MPPT算法，該算法不僅有效解決了常規(guī)算法陷入局部最優(yōu)值和粒子群算法在追蹤過程中產(chǎn)生的過沖問題，而且較常見的全局掃描算法提高了MPPT的收斂速度。
　　論文首先對光伏MPPT控制器的研究現(xiàn)狀進行了分析。在理想的外部情景下模擬了三種不同光照溫度下光伏電池的輸出。采用光伏電池3×3串并連(SP)方式搭建了光伏陣列，并且在光伏陣列局部陰影情景下模擬其輸出特性。分析了DC/DC升壓電路在電流連續(xù)和

3、斷續(xù)模式下的工作原理，以及升壓電路器件的選型和參數(shù)計算。
　　其次利用Simulink搭建了基于Boost電路獨立光伏控制系統(tǒng)的仿真模型。在光伏電池理想情景下仿真驗證了常用MPPT算法，如擾動觀察法、電導(dǎo)增量法、模糊算法以及粒子群算法。并參考文獻[43]，實現(xiàn)了粒子群優(yōu)化模糊控制MPPT算法。分析了在光伏陣列局部陰影情景下常用MPPT算法的局限性。
　　然后在光伏陣列局部陰影情景下仿真實現(xiàn)了基于電壓閉環(huán)控制和模糊控制的MPP