光伏最大功率跟踪的自适应电压控制仿真研究.pdf

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1、第27卷第3期机电产品开笈与新Vo1．27，No．32014年5月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsMay一2014文章编号：1002—6673(2014)03—160—03光伏最大功率跟踪的自适应电压控制仿真研究赵颖(厦门海洋职业技术学院机电工程系，福建厦门361012)摘要：论文介绍了光伏电池数学模型，在此基础上用Madab7．4环境下的Simulink工具搭建仿真模型，并提出电压自适应法的最大功率跟踪(MPPT)的方法，与传统固定步长的扰动法的仿真相比较，证明了电压自适应法的光伏

2、最大功率跟踪有响应速度快，结果准确等优点。关键词：光伏电池；模型；MPPT；电压自适应法；simulink仿真中图分类号：TM615文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2014．03．061SimulationStudyofPhotovoltaicMaximumPowerPointTrackingwiththeAdaptiveVoltageControllingZHA0Ying(XiamenOceanCoUege，MechanicalandElectricalEngineeringDepa~ment，Xiai~eDF3

3、61012，China)Abstract：Thispaperintroducesthemathmodelofthephotovoltaicarray，basingonsuchamodel，thesimulatingmodelundersimulinkofmaflab7．4wasfounded．AndanewadaptivevoltagecontrollingschemeWasproposedforthemaximumpowerpointtracking(MPPT)，com-paredtothetraditionalcontrolingalgorithmo

4、fimmovabledisturbedsimulatingresult，theresultcharacteristicsof115【ghresponsespeed，accu—rateandcredibleareachievedunderthenewMPPTcontrolingscheme．Keywords：photovoltaicarray；model；MPPT；adaptivevoltagecontrollingscheme；simulinksimulation近最大功率点；当很接近最大功率点时，系统稳定在该0引言点工作。太阳能是一种发展迅速的可再生能

5、源，光伏发电作1光伏电池模型为太阳能的一种利用方式，由于具有保护气候、改善环境、节省空间、增加就业和提供边远地区电力等优点，1．1光伏电池特性近年来受到越来越多国家的重视。2000～2007年问．全典型光伏电池输出功率随光强和环境温度变化的特球光伏系统及其组件累计装机容量年复合增长率达到性曲线如图l所示，图1(a)为不同光照强度下的特性曲30．83％，全球的光伏业产值达172亿美元，其增长态势6050迅猛。但是由于温度和光照对光伏电池的影响，导致光—芭40伏系统的输出功率具有波动性和随机性，对系统最大功拳30率的跟踪就很必要了，最大功率跟踪方法有恒压法，

6、扰喜20嘏10动法，电导增量法等，由于扰动法结构简单，被测参数O少等优点被广泛应用，而传统的扰动法存在着一个缺点，即步长固定，如果步长过小，就会导致光伏阵列长(a)随光照强度变化曲线时间地滞留在低功率输出区；如果步长过大，就会导致系统振荡加剧。针对这一缺点本文给出了一种自适应变步长扰动法。当距离最大功率点较远时，步长取大。速度加快；当距离最大功率点较近时，步长取小，慢慢接开路电压U(v)修稿日期：2014—04—17(b)随环境温度变化曲线作者简介：赵颖(1982-)，女，辽宁瓦房店人，助教，硕士研究图1典型光伏特性曲线生。研究方向：独立光伏发电系统的研

7、究。Fig．1CharactercurveofPVarrayl60·测试与控制·线，图1(b)为不同环境温度下的特性曲线，由图1可以2最大功率跟踪的Simulink建模看出．光伏阵列的输出与光强和环境是高非线性度的。1．2光伏电池特性数学模型太阳能的最大功率跟踪是为了对太阳能的充分利本文在Matlab下建立光伏模型的数学公式[11：设T为用。基于上述光伏阵列模块进行的MPPT的动态仿真如任意温度(℃)和任意的光照强度S(W／m)下的太阳能图3所示的太阳能系统的仿真模型嗍．该模型是一个动态电池温度：的、完整的系统模型，可以描述太阳电池的负载、工作T=Ta+

8、tS(1)环境等变化时的工作情况，适合于对太阳电池最大功率式中：t(℃·m御)为