短路电流结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中的应用

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1、第26卷第20期中国电机工程学报Vol.26No.20Oct.20062006年10月ProceedingsoftheCSEE©2006Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2006)20-0098-05中图分类号：TM51文献标识码：A学科分类号：480×60短路电流结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中的应用张超，何湘宁（浙江大学电力电子研究所，浙江省杭州市310027）Short-currentCombinedWithPerturbationandObservationMaximum-power-pointTracki

2、ngMethodforPhotovoltaicPowerSystemsZHANGChao,HEXiang-ning(PowerElectronicsInstituteofZhejiangUniversity,Hangzhou310027,ZhejiangProvince,China)ABSTRACT:TheoutputpowerofPVmodulevarieswith关键词：光伏；最大功率点跟踪；短路电流法；扰动观察法moduletemperature,solarinsolationandloads,soitis0引言necessarytotrackMPPofth

3、ePVarrayallthetime.Inpastyears,manyMPPcontrolalgorithmswerepresentedtodraw光伏发电作为一种具有广阔前景的绿色能源已[1-2]maximumpowerfromthesolararray.Anovelonlineshort成为国、内外学术界和工业界研究的热点。光伏circuitcurrentmethodispresented.ThismethodcantrackMPP电池输出功率与外界环境和负载情况有关，为充分changesrapidlywithoutdisturbingPVsystem.Ont

4、hebasisof发挥光伏电池的功效，需在光伏器件和负载之间串thismethod,P&O(perturbationandobservation)methodwith联最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking，optimizedperturbationstepwasproposedtoreducethepower[3-4]MPPT)电路。MPPT电路常用的控制方法有固定oscillationaroundMPP.Simulationsandexperimentalresults参数法(如固定电压法、固定电流法)、扰动观察法showthatt

5、hePVgenerationsystemhasgoodsteadystateand[5]及增加电导法等。transientcharacteristicswiththeproposedMPPTcontrol固定参数法利用在最大功率点工作时光伏器件method.工作电压、电流与器件开路电压、短路电流的近似KEYWORDS：photovoltaic;maximumpowerpointtracking;比例关系进行控制，此方法只需一个检测参数，控shortcircuitcontrol;perturbationandobservationcontrol制简单易行，但获取开路

6、电压或短路电流要中断系摘要：光伏电池输出功率随外部环境和负载的变化而变化，统正常工作，对系统运行存在干扰，此外所采用的为充分发挥光伏器件的效能，需采用最大功率点跟踪电路。控制关系是近似关系，不能实现最优控制，因此该对于最大功率点跟踪电路的控制已经提出了许多方法，其中方法控制精度低，仅适用于小功率场合。扰动观察短路电流法和扰动观察法因其具有简单有效的优点而得到法根据光伏器件在最大功率点处DP/DU=0的特性广泛应用。针对短路电流法的缺点，该文提出一种新的在线进行最大功率点跟踪控制，以左侧为例说明该方法短路电流控制方法。该方法在不干扰系统正常工作的情况具体工作过程：在

7、系统稳定工作情况下，假设增大下，能迅速感知外部环境变化，但该方法效率不高。为充分最大功率点跟踪电路功率器件的占空比，控制器对发挥光伏电池的效能，在线短路电流控制方法的基础上再引入扰动观察法。该文扰动观察法的扰动步长针对最大功率点占空比调节前后的光伏器件输出功率、输出电压进处稳态特性进行优化，优化后，扰动观察法可有效消除光伏行采样计算，如果输出功率与输出电压为DP/DU>0，器件输出功率在最大功率点的振荡现象，从而提高系统效则表明系统工作在最大功率点左侧，应继续增加占率。仿真和实验研究证明，该方法可以快速跟踪外部环境变空比，直到DP/DU=0，具体工作中，由于扰动观

8、测化，并消