关于光伏发电快速电池模拟器设计

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1、第34卷第2期计算机仿真2017年02月文章编号：1006—9348(2017)02—0134—05关于光伏发电快速电池模拟器设计程邦宇1，滕菁2，周华安2(1．湖南长斧众和科技有限公司，湖南长沙410012；2．湖南大学机械与运载工程学院，湖南长沙410082)摘要：在光伏发电系统优化设计中，为节省研发成本，提高设计效率，一般会采用光伏电池模拟器代替光伏电池进行相关实验。由于光伏电池数学模型是一个超越方程，运算过程特别复杂，而且输出具有非线性特性。传统的PID算法很难达到理想的控制效果，因此提出了一种采用光伏电池简化模型和模糊PID算法的快速光伏电池模拟器，采用BUCK—BOOST直流变换电

2、路，TMS320F2812控制单元完成信号采样、数据计算和PWM输出。最后通过MATLAB和光伏电池模拟器样机对光伏电池在负载突变时的动态性能进行仿真和实验分析，实验结果与理论分析一致，验证了光伏电池简化模型和模糊PID算法的模拟器具有动态响应速度快、超调量小的优势，能很好的满足应用研究需求。关键词：光伏电池模拟器；模糊；四直线拟合；直流变换电路中图分类号：TP301．6文献标识码：BTheDesignofFastBatterySimulatorforPhotovoltaicPowerGenerationCHENGBang—yul，TENGJin92，ZHOUHua—an2(1．HunanCh

3、angfuZhongheScienceandTechnologyCo．，Ltd，ChangshaHunan410012，China；2．TheCollegeofMechanicalandCarrierEngineering，HunanUniversity，ChangshaHunan410082，China)ABSTRACT：Inordertofacilitatetheapplicationanddevelopmentofphotovohaicsystemsandreducethecostofre-search，photovohalccellsimulatorisgenerallyusedinp

4、laceofphotovohaiccellstocarryoutrelatedexperiments．ThemathematicalmodelofPVcellsisatranscendentalequation，theoperationprocessisverycomplexanditsoutputhasnonlinearcharacteristics．ThetraditionalPIDalgorithmisdifficulttOachievetheidealcontroleffect．Thispaperpres—entsafastPVemulatorbasedOffphotovohaicba

5、tterysimplifiedmodelandthefuzzyPIDalgorithm．ThisphotovohaiesimulatorisbasedonaBUCK—BOOSTDCconvertercircuit，thesignalsampling，datacalculationandPWMoutputarecompletedinTMS320F2812controller．Finally，thedynamicperformanceofPVcellsintheloadmutationissimu—latedandexperimentedbyMATLABandPVcellsimulatorprot

6、otype．Theexperimentalresultsareinagreementwiththetheoreticalanalysis，itisprovedthatthesimulatorbasedonphotovohaicbatterysimplifiedmodelandthefuzzyPIDalgorithmhastheadvantagesoffastdynamicresponseandsmallovershoot，whichcansatisfythedemandofappli—cationresearch．KEYWORDS：Photovoltaiccellsimulator；Fuzzy

7、；Fourlinearfitting；DCconversioncircuitl引言在光伏发电系统研究应用中，如果使用真实的太阳能电池进行实验，实验环境很容易受到现场光照、温度等天气情况的影响，实验数据波动范围大；另外使用光伏电池进行系统开发，不仅占地面积大，成本高，而且开发进度非常缓收稿日期：2016—04—08修回日期：2016—04—23—134一慢¨。21。因此需要研发一种能够模拟光伏电池I