光伏电池的自适应占空比扰动MPPT算法研究

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1、第21卷第14期电子设计工程2013年7月Vo1．2lNo．14ElectronicDesignEngineeringJu1．2013光伏电池的自适应占空比扰动MPPT算法研究段英宏，康绍杰，刘秀红’，卢鸿波，尚翰(1．天津科技大学天津300222；2．天津中海营能源科技发展有限公司天津300402)摘要：环境温度、光照强度和负载等因素对光伏电池的输出特性影响很大。为了提高光伏电池的工作效率．需要准确快速地跟踪光伏电池的最大功率点。在分析了光伏电池的输出特性的基础上，建立了光伏电池的仿真模型：针对传统爬山法的不足，采用了自适应占空比扰动法

2、对最大功率点进行了跟踪控制。给出了上述两种算法的工作原理及设计过程。仿真结果表明：自适应占空比扰动算法跟踪迅速，减少了系统在最大功率点附近的振荡现象．提高了系统的跟踪速度和精度。关键词：最大功率点跟踪；爬山法：自适应占空比扰动；光伏发电中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1674—6236(2013)14—0038—04ResearchofadaptivedutycycleperturbationMPPTalgorithmforphotovoltaiccellDUANYing-hong，KANGShao-jie，LIUXiu-h

3、ong，LUHong-bo，SHANGHan(1．TianjinUniversofScience&Technology，Tianjin300222，China；2．Tin,inCRTNewSourcesofEnergyCo．，LTD，Tianjin300402，China)Abstract：Photovoltaiccelloutputcharacteristicsateafectedgreatlybytemperature．1ightintensityandloadfactors．inordertoimprovetheutilizatio

4、neficiencyofphotovohaiccells，itrequiresfastandaccuratetrackingandcontrollingthemaximumpowerpoint．onthebasisofanalysistheoutputcharacteristicsofphotovoltaiccell，thesimulationmodelofphotovohaiccellwasestablished．Aimingattheshortageofhill-climbing，Adaptivedutycycleperturbati

5、onmethodofmaximumpowerpointtrackingcontrolwasadopted．thedesignprocessandworkingprincipleofbothalgorithmsweregiven．Thesimulationresultsshowthatcomparedwithhill-climbing，theAdaptivedutycycleperturbationmethodcantrackmaximumpowerpointfast，reducethesystemoscillationatthemaxim

6、umpowerpoint，andimprovethespeedandaccuracyofthePVsystems．Keywords：maximumpowerpointtracking；hill-climbing；adaptivedutycycleperturbation；photovohaicenergy太阳能具有清洁环保、节约能源、使用方便、取之不尽等1光伏电池的数学模型及仿真特点，是目前广泛研究的一种新型的、绿色的可再生能源。但是太阳辐射具有随机性与波动性．这就导致了太阳能光伏电1．1光伏电池的输出特性方程池的工作点也会随机波动，从而

7、降低了系统的输出效率。因光伏电池是根据半导体的光伏效应原理。制成的一种可此必须对太阳能光伏电池阵列的最大功率点进行跟踪控制以把太阳辐射能转换为电能的转换装置。光伏电池相当于一(MPPT，MaximumPowerPointTracking)，以便光伏阵列能够在个特殊的二极管，它的等效电路如图l所示。，当前的温度与日照下不断的输出的最大功率。当前，最大功率点跟踪算法比较常用的有爬山法、恒定电压法、电导增量法等。各种算法原理的不同决定了跟踪效果和应用环境的不同。其中爬山法具有结构简单、需图1光伏电池等效电路要测量的参数少等优点，因此应用较为普遍

8、。本文就是在Fig．1Equivalentcircuitofphotovohaiccells对爬山法进行研究的基础上．将自适应占空比扰动技术应由图1可以得出光伏电池的特性方程为：用于光伏电池的