光伏发电最大功率点位置跟踪仿真研究

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1、第33卷第08期计算机仿真2016年8月文章编号：l006—9348(2016)08—0096一05光伏发电最大功率点位置跟踪仿真研究闫妹，方芳，王剑钊，王保民(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京102209)摘要：最大功率跟踪是实现光伏发电功率全局优化控制的关键，复杂外界环境条件下光伏发电输出特性的非线性和光伏发电最大功率点位置分布的复杂性影响了光伏发电最大功率跟踪算法的设计和优化。通过迭代算法对光伏发电等效电路模型中的未知参数进行求解，建立了光伏阵列全工况条件下的数学模型；设计典型阴影遮挡条件和环境条件，

2、通过距离分析方法对光伏发电最大功率点分布进行研究。仿真结果说明光伏发电最大功率点对应的电压位置主要受温度影响，不均匀的光照条件会影响光伏发电最大功率点个数。关键词：光伏发电；最大功率点；位置分布；最大功率点跟踪中图分类号：TM615文献标识码：BTheStudyonSimlllationofPhotoVoltaicM嫡m岫PowerPointlocationIlistributionYANShu，FANGFang，WANGJian—zhaD，WANGBao—min(Hu柚engCle柚EnergyResearchIns

3、titute，Ch明gpingDistrict，Beijing，102209)ABSTI认CT：M商咖mpowerpoint讹cking(MP盯)istIlekeytoachjeving叩timalc∞trolofphotovoltaicpowergeneration，PVnordine盯ch眦cteristicscausedbycomplexextemalen、，im嗍ent锄dtIlecomple)【ity0fPVm戚mumpowerpointlocationsdistributioni11fluencetlled

4、esignandoptimizationofphotovoltaicmaximumpowertrackingalgo—rit}lrn．BasedonPVequivalentcircuitmodel，uIll【nownpar锄etersofPVmodelweresolvedw油龃iterativealgo—dthm．AndtIlen，amathematicalmodeloftllePVam)7flluofworkingconditionsw嬲built．聊icalshading觚dex．temalenvimnmenta：

5、Iconditionsweredesigned，觚dthenadistaIlceanalysismetllodw踮usedtostudyt}IedistributionofPVma)【imumpowerpoint．Simlllationresultsshowtllatthev01tage0fPVmaximump0’他rpointmainlya妇Fectedbytemperatureandunevenlightingconditionsc锄a&ctthenullll脚0fH瞰imumpowerpointofPV．KEYW

6、oRDS：Photovoltaic；Ma)【imumpowerpoint；P∞itionaldistribution；Ma】【im啪powerpoint的cking1引言由于太阳能具有可持续的提供电能、分布广、无污染、无噪音等优点⋯，光伏发电在现代能源结构体系中所占的比例越来越大。然而在外界环境和负载的变化的情况下，太阳能转换成电能的效率并不高‘2J，光伏发电的输出特性在外部环境条件的变化表现出明显的非线性，在一定的光照和环境条件下光伏阵列有且仅有一个最大功率点bJ。为了提高太阳能资源的利用效率，最大功率点跟踪算法被广

7、泛应用于大型并网光伏发电系统中’4J。针对最大功率点的跟踪，扰动观察法、恒电压控制法、电导增量法、间歇扫描法、最优梯度法和智能神经网络算法、模收稿日期：2015一lO一12修回日期：2015—10一23—96一糊控制方法等方法不断被提出，但是越来越多的研究发现忽略光伏发电过程的特性，仅仅依赖于先进算法的提出无法有效提高最大功率点跟踪算法的性能。因此，国内外学者开始将注意力放在光伏发电出力特性的探索和光伏发电的精确化建模上面，希望能够建立光伏阵列的数学模型来仿真各种实际环境条件下的光伏发电最大功率点分布特性规律，通过基于

8、仿真的方法优化最大功率跟踪算法，提高光伏发电系统运行效率。现有方法主要存在两方面问题：一是仿真过程多假设为理想均匀光照条件，无法反映实际光照环境”J。光伏阵列在光照不均时会产生多峰现象，由于出现多峰现象时算法不易分辨全局和局部最大功率点，其降低了最大功率点跟踪算法的准确性∞o；二是光伏阵列的建模方法多依赖于等效电路模型，模型中的串