电源技术-独立式光伏发电系统mppt策略及研究

《电源技术-独立式光伏发电系统mppt策略及研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、...页眉本文由丢丢2020贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。重庆市电机工程学会２００６年学术会议论文独立式光伏发电系统ＭＰＰＴ策略研究江敏王维俊（后勘工程学院，重庆４０００１６）池的价格昂贵，光电转换效率太低，这些都限制了它的进一步推广。提高光伏系统转换效率的途径有四种：改进生产工艺，提高光伏电池的光电转换效率；设置随动系统，使光伏电池保持在最优的角度最大功率跟踪。摘要：本文分析了光伏电池的等效电路和伏安特性．并在此基础上提出了专门针对独立式光伏系统的最大功率跟踪策略．设计了一套基于ＤＳＰ控制的具有最大功率跟踪功能的独

2、立式光伏发电系统控制器。关键词：光伏电池；光伏系统；接收太阳光：优化系统的转换环节，提高系统转换效率：采用最大功率跟踪策略，使光伏电池的工作状态保持在最大功率点附近。由于光伏电池组件出厂后它的光电转换效率固定，没有办法优化调整；随动系统本身耗能较大，可能导致入不敷出，反而降低系统整体装换效率；现今光伏系统转换环节的效率在９０％左右，提升空间不大；而在独立系统中，主要采用的是固定电压的方式控制光伏电池的输出，采用最大功率跟踪策略能够有效的提高系统整体转换效率。１引言随着社会的发展，人类对能源的需求越来越大，而现阶段所使用的主要是化石能源。化石能源的使用对生态环境造成了严重的破

3、坏。在过去的１００年中，全球平均气温上升了０．３．０．６℃，全球海平面平均上升了１０－２５ｃｍ。人们预计：如果不对温室气体采取减排措施，从２１世纪初起，全球平均气温每ｌｏ年将升高０．２＂Ｃ，到２１００年全球平均气温将升高１３．５℃。同时，化石能源的储量有限，它的枯竭不可避免。本世纪初进行的关于世界能源储量数据的调查显示；石油可开采量为３９，９年，天然气可开采量为６１年，煤炭可开采最为２２７年９Ｊ。随着化石能源的逐步消耗，能源危机已展现在人类眼前，开发新能源是人类社会进步和发展的关键。太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术

4、，各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发，并积极推进产业化进程，大力开拓市场应用。２００４年全世界生产总量达ｌ１９９．７０ＭＷ，相比２００３年增长超过６０％。本世纪初，众多国家纷纷制定雄心勃勃的发展规划：日本通产省第二次新能源分委会提出。２０ＬＯ－＇．光伏发电装机达Ｎ５ＧＷ；欧盟可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”２０１０年光伏发电装机达到３Ｇｗ；美国能源部国家光伏规划的目标是装机达到４．７ＧＷ。如果再加上发展中国家近年一直保持占世界光伏组件总产量１０％左右的装机量，预计到２０１０年世界光伏产业将以２８％左右２太阳能光伏阵列伏安特性分析‘２巧】）！ｉ坫翮图１光伏电池实际情况

5、下的等效电路光伏电池的等效电路如下所示：其中Ｉｐｈ为光生电流。正比于光伏电池的面积和入射光的辐照强度。环境温度的升高，该值略有上升。ＩＤ为暗电流，无光照下的光伏电池的基本行为特性就类似于一个普通的二极管。指光伏电池在无光照的时候，由外电压作用下Ｐ－Ｎ结自身所产生的总扩散电流的变化情况。ＩＬ为光伏电池输出的负载电流。....页脚...页眉Ｕｏｅ为电池的开路电压。与入射光辐照强度的对数成正比．与环境温度成反比，与电池面积大小无关。ＲＬ为电池外负载电阻。的年平均速度发展．成为世界上发展最快的一个产！ｌｋｔ３１。虽然太阳能光伏发电具有无噪声、无污染、使用方便等优点，并得到了广泛的应

6、用；但是光伏电独立式光伏发电系统ＭＰＰＴ策略研究Ｒｓ为串跌电阻。一般小于１ｎ。主要由电池的体电阻：表面电阻，电极导体电阻，电极与硅表面间接触电阻和金属导体电阻等组成。Ｒｓｈ为旁路电阻，～般为几千欧姆。它主要由电池表面污浊和半导体晶体缺陷引起的漏电流所对应得Ｐ－Ｎ结泄露电阻和电池边缘的泄露电阻等组成。ＲＳ和Ｒｓｈ均为光伏电池本身固有电阻，相当于光伏电池的内阻。一个理想的光伏电池。因串联的Ｒｓ很小、并联的弛ｈ很大，所以进行理想电路计算时，它们都可忽略不计。致使理想的等效电路只相当于一个电流为Ｉ口ｈ的恒流源与一个二极管并联。如下图所示。ｋ为玻尔兹曼常量，Ｔ为绝对温度。Ａ为Ｐ－Ｎ结

7、的曲●线常数。由上面的公式可以得到光伏电池的伏安曲线，如图３所示：输出电流Ｏ输出电压圈３光伏电池伏安曲线曲线有一个对应的最大功率输出点。在晟大功率点的左侧称为电池表现出电流源的特性，输出电压下降很快，而输出电流基本不变：而在右侧则表现出电压源的特性，输出电流增加很快，而输出电压变化缓慢。图２光伏电池理想条件下的等效电路光伏电池输出特性具有非线性特征，并且其输出受到光照强度、环境温度和负载情况的影响。在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到