基于matlab光伏发电系统的MPPT控制与仿真

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1、Ｊ．ＳＨＡＮＸＩＡＧＲＩＣ．ＵＮＩＶ．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）学报（自然科学版）２０１３，３３（１）００２９９０基于ｍａｔｌａｂ光伏发电系统的ＭＰＰＴ控制与仿真郭海霞１，石明垒２，李娟２（１．山西农业大学工学院，山西太谷０３０８０１；２．山东大学电气工程学院，山东济南２５００６１）摘要：结合光伏电池常用的等效电路和太阳能电池的数学模型，基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立了光伏电池的仿真模型，得到光伏电池的Ｐ－Ｕ曲线，并对仿真结果进行了分析。与传统的光伏电池模型相比，本文考虑了环境温度与电池温度之间的关

2、系，使得光伏电池的仿真结果能反映实际环境与电池温度的变化；提出了改进扰动观察的最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）控制方法，并建立了带有ＭＰＰＴ控制功能的光伏发电系统仿真模型，仿真结果表明，该系统能较好地实现最大功率点的跟踪，提高了光伏电池的发电效率。关键词：光伏发电；仿真模型；最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）中图分类号：ＴＭ６１５；ＴＭ７４３；ＴＰ３９９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－８１５１（２０１３）０１－００７６－０６ＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＭＰＰＴＢａｓｅ

3、ｄｏｎＭａｔｌａｂ１，ＳｈｉＭｉｎｇｌｅｉ２，ＬｉＪｕａｎ２ＧｕｏＨａｉｘｉａ（１．ＣｏｌｌｅｇｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＴａｉｇｕＳｈａｎｘｉ０３０８０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｎａｎＳｈａｎｄｏｎｇ２５００６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｉｍｏｆｔｈｅｐａｐｅｒｉｓｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａ

4、ｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋａｎｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｗｈｅｔｈｅｒｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｃａｎｅｘｈｉｂｉｔｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌ（ＰＶ）ｗｅｒｅｓｅｔｕｐｗｈｉｃｈｗｅｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｕｓｅｄｉｎｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌｓａｎｄＩ－ＵａｎｄＰ－Ｕｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌｗｅ

5、ｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｂａｓｅｄｏｎＭａｔ－ｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｕｎｌｉｋｅｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌ，ｔｈｅｓｅｍｏｄｅｌｓｔｏｏｋｉｎｔｏｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｌａ－ｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｒｅｆｌｅｃｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅａｃｔｕａｌ

6、ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈａｔｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋ－ｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｕｎｄｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａ－ｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｔｈｅＭＰＰＴｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅ

7、ｄｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗａｓａｂｌｅｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｅｌｌ；Ｓｉｍｕｌｉｎｋｍｏｄｅｌ；ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）随着２１世纪世界经济的迅猛发展，世界的能竭的危险。光伏电池是太阳能光伏发电系统中的源结构发生了巨大变革，能源短缺、环境污染、温室核心部分。因此，光伏电池成为太

8、阳能光伏发电系［１］效应等问题日益突出。因此，人类开始将目光转统研究的重要环节。本文基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ向可再生能源，开发太阳能等清洁能源无疑是有很仿真环境，建立了更加贴近实际的光伏电池仿真模［２，３］大希望的一个领域。太阳能作为一种新兴的型，且采用改进的扰动观