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1、通信电源技术2007年7月25日第24卷第4期TelecomPowerTechnologiesJuly25,2007,Vol.24No.4文章编号:100923664(2007)0420012202研制开发一种太阳能电池最大功率点跟踪的算法研究唐敏,任奇(青岛大学自动化工程学院,山东青岛,266071)摘要:文中在太阳能直流侧动态模型的基础上,通过对模型的线性化得到直流侧新的动态模型,采用与动态模型相同的变量来估计最大功率。利用MATLAB对模型进行了仿真,结果表明此线性趋近方法得出的估计值与实际值较为一致,具有可行性。关键词:光伏系统;太阳能;最大功率点跟踪中图分类号:TM341文献
2、标识码:AStudyontheAlgorithmofMaximumPowerPointTrackingfortheSolarCellTANGMing,RENQi(QingdaoUniversity,Qingdao266071,China)Abstract:OnthebasisoftheDCsidedynamicequationsforasolarpanel,thenewdynamicequationscanbeobtainedtoapproximatethemaximumpower,usingthelinearizationofmodelsandthesamevariables.The
3、simulatedresultsofMATLABshowthatthismethodiseffective.Keywords:photovoltaicpowersystems;solarenergy;maximumpowerpointtrackingU10引言expb(γα+1-γ)U-(1)maxb式中,U为光伏阵列输出电压;I(U)为光伏阵列输出太阳能是世界上公认的技术含量最高、最有发展电流;Umax为在光照强度为100cd的情况下,太阳能电前途的新能源。在太阳能光伏系统的研究中,为降低池阵列的额定开路电压;Imax为最大电流,依赖于额定整个系统造价并提高太阳能的利用率,最大输出功
4、率短路电流I(0),Imax和I(0)之间的关系为点跟踪(MaximumPowerPointTracking)是有效途径之一。目前,国内外关于最大功率点跟踪已经研究出Imax=I(0)(2)-1很多方法[224],如定电压跟踪法、扰动观察法、增量电导α-αexpb法、变步长寻优、二次差值法等。太阳能光伏发电系统式中,b为I2U特征指数常数,由是由太阳能电池、光伏转换系统、控制系统(比如,最大Ubb=1-功率点跟踪器)等组成的。以前对这些组成部分的动(γα+1-γ)Umax态模型的描述过于复杂,参数较多,需要通过冗长的迭给出;α为太阳能电池光照密度百分比;γ为线性因子,代来得到最大功率点
5、和电压,所以这些模型实用性不Umin依赖于Umax,由γ=1-给出,定义为光照强度最强。为解决此问题,本文在太阳能直流侧动态模型的Umax基础上,用线性趋近方法得到一种新的数学动态模型大和最小时的电压损失百分比;其中,Umin是指光照强来计算最大功率点,并通过MATLAB仿真得出了电度少于20cd时的额定开路电压。流和功率曲线,与实验得出的结果基本吻合,验证了方式(1)两边同乘以电压U得到P2U特征等式:法的正确性。P=UI(U)=αUImax-αUImaxU1exp-(3)1光伏系统DC侧等效公式b(γα+1-γ)Umaxb式中,P为光伏阵列的总输出功率。光伏并网系统由太阳能电池阵列
6、,逆变电路,控制对式(3)取微分,得到:环,MPPT控制电路等组成。dPP(1-αImax/i)考虑到太阳能光照强度百分比及I2U曲线的特征=i+(4)dUb(γα+1-γ)Umax常数、线性因子、额定短路电流、每个电池的开环电压要想得到最大功率点,对式(4)整理,最终得到:[1]等因素,I2U特征等式可表示为:Uop1αImax+exp-I(U)=αImax-αImaxb(γα+1-γ)UmaxbαUopImax收稿日期:2006212230-αImax-=0(5)b(γα+1-γ)Umax作者简介:唐敏(19842),女,青岛大学在读硕士研究生,主要研究方向太阳能技术及应用。·12
7、·©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net通信电源技术唐敏等:一种太阳能电池最大TelecomPowerTechnologies2007年7月25日第24卷第4期功率点跟踪的算法研究July25,2007,Vol.24No.4要得到最终结果需要冗长的迭代,比较复杂。下Pmax=UopIop=UapIa
