太阳能发电变频器驱动系统最大功率追踪控制法

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1、万方数据第25卷第8期2005年4月中国电机工程学报ProceedingsofmeCSEE、，b1．25No．8Apr．2005@2005Chin．Soc．forElec．Eng文章编号：0258—8013(2005)08．0095．05中图分类号：TK51文献标识码：A学科分类号：480．60太阳能发电变频器驱动系统的最大功率追踪控制法戴欣平，马(金华职业技术学院，广，杨晓红浙江省金华市321007)ACoNTRoLME．I’：HoDFOR削【AX耵ⅥUMPo、MERTRACINGoFPHoToVoIJ'AICGENERATIoNSYSTE

2、MDAIXin—ping，MAGuaIlg，YANGXiao-hong(JinhuaCollegeofPmfessionalldTecllllology，JiIlllua321007，ZhejiangProVince，ChiIla)ABSTRACl巴Thispaperproposesacon仃olmemodforma】【imumpowerpoint廿acing(MPPT)witlladaptiVeVoltage，ailIlingatsolvingmepmblemsofpowerloss髓dpooradap协bilityincon廿olling

3、MPPTofconst加t—Voltage廿acingphotoV01taicsystem．ThememodisimplementedbymeasuringⅡlegradsv撕etyofVoltage-ou中utcunreofmephotovoltaicsystem，aIldobtainingmeV01tageVariationVolumeofmmsducerusingmeleaLstsquarememod，aIldcontrDllingmeout—n-equencyof咖sducerwimconstalltVoltagePI．Itsef!f

4、iciencyisverifiedbysimulatingphotoVoltaicpumpingsystem．Theresultsindicate：Q)mepracticalgeneratingVolumeis1a玛erman99percentofmaximumgeneratingVolumeinmeory；②mesystemhasaquickstanperfom锄ce，c叩ableofreachingaratedoutputineightseconds；⑨itssounddynaIIlicperfo衄aIlceguarallteesasta

5、bleoutputincaseofabmptch锄gesinsolarintensity，musaVoidingmebreal【downoftllesystem．Thememodcanbeappliedtovadousphotov01taicsystems．KEYWo如S：PhotoVoltaicgeneration；MPPI’；+IIaIlsducer；PI；Leastsquaremetllod摘要：针对定电压跟踪光伏系统最大功率点(MHyr)控制上存在的功率损失和适应性差问题，提出自适应电压变化率的MPPT控制方法。该方法通过检测光伏系统

6、电压一输出功率曲线的梯度变化，利用最小二乘法推导出变频器电压的变化量，并用定电压PI控制变频器输出频率。该控制法经光伏水泵系统仿真试验验证其有效性。结果表明：①系统的实际发电量达到理论最大发电量的99％以上；②具有快速起动性能，从起动到额定输出时间仅为8s；③具备良好的动态性能，当日照强度急变时，能迅速稳定输出，避免系统崩溃。该方法可用于多种光伏系统中。关键词：太阳能发电；最大功率追踪控制法；变频器；定电压PI控制；最小二乘法1引言近年来，随着我国经济的飞速发展，用电量的急剧增加，电力紧缺局面短期难以解决；而且，随着石油、煤等不可再生资源的枯

7、竭，能源问题成为多方面关注的焦点。由于太阳能是一种取之不尽、清洁无污染的能源，其开发利用引起各级政府的重视，许多企业和科研机关纷纷加入开发利用太阳能的行列，太阳能应用产品也层出不穷。本文介绍一种无人值守光伏水泵系统。该系统主要针对未设电网的地区，可用于农业灌溉、牧场牲畜饮用水、家庭取水等。该系统在有太阳光时(包括晴天和阴天)能自动工作，在电力变换过程中，变频器采用一种适应性算法的最大功率追踪控制法，实现了在同样光照条件下太阳能电池发电量最大化的控制，使相对昂贵的太阳能电池得到了最大限度的利用。2太阳能发电的系统构成和控制原理无人值守光伏水泵系

8、统构成如图1所示。系统由室外lkW太阳能电池阵列、DC—AC变频器、控制处理器、马达及水泵负载构成的独立性太阳能发电系统。DC，AC变频器采用日本三菱公司的IGBT