基于分段模糊控制方法的光伏MPPT控制策略研究.pdf

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1、技DO1：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．08．023基于分段模糊控制方法的光伏MPPT控制策略研究李营(广州铁路职业技术学院，广东广州510430)摘要：在对光伏发电系统的电特性进行理论分析的基础上，基于模糊控制思想提出了一种将固定电压法和扰动观察法相结合的分段式光伏MPPT控制方法。通过对固定电压法经验分析确定最大功率点对应电压的取值范围，结合光伏电池的功率一电压特性曲线分析，将MPPT控制分为4个区段，在不同区段采取不同的控制策略，使光伏发电系统能够快速、稳定追踪最大功率。对所设计的分段式模糊控制系统

2、进行了仿真研究，结果显示，系统运行稳定，能够快速响应并较好地追踪最大功率点。关键词：分段模糊控制；光伏系统；MPPT中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015)O8—0082一O5ResearchonMPPTControlofPhotovoltaicSystemBasedonthePiecewiseFuzzyControlMethodLIYing(GuangzhouRailwayPolytechnic，Guangzh0u51043O，China)Abstract：Thispaperanalyzesthe

3、electricalcharacteristicsofPVsystem，presentsapiecewisefuzzyMPPTcontrolmethodwithacombinationbetweenconstantvoltagemethodandperturbationandobservationmethod．Throughtheanalysisoftheconstantvoltagemethodandthepower-photovohaiecharacteristiccurve，determinedthecorrespondingv

4、oltagerangeofm~imnmpowerpointanddividedtheMPPTcontrolinto4sections，adoptdifferentcontrolstrategiesindifferentsections．Asimulationstudywasconducted．Theresultsshow，thesystemisfastresponseandrunningstable，m~imHmpowerpointtrackingeffectisgood．Keywords：piecewisefuzzycontrol；

5、photovohaicsystem；MPPT0引言1光伏发电的等效模型与基本特性随着我国经济社会需求的高速增长，能源消光伏电池的基本原理可看作一个具有光电效耗逐年增加，煤炭、石油、天然气等传统能源缺应的PN结，利用光入射于半导体的光线产生电口逐年增大。传统能源的消耗同时也给生态环境子与空穴，进而产生两个电极，当外接负载构成带来了极大破坏，2013年全国多地长时间重度污回路后，便产生了电能。图1为光伏电池的等效染，部分地区污染指数突破测量上限，使国家经电路图。因单体光伏电池(cel1)容量小，因此在实济社会发展面临资源匮乏和污染加剧的双

6、重考际应用中往往将多个单体通过串、并联形式链接验。太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分，组成光伏阵~1](array)】。以其巨大的能源储量和环保性被认为是当前世界R，上最有发展前景的新能源技术n。但因太阳能光伏IVV▲发电转换效率低、成本高、控制复杂等诸多原因，一直没有得到广泛的普及应用。因此，如何，曲Dn通过技术革新提高光伏发电效率，降低成本，生1上rI产出既可靠稳定又价格低廉的光伏发电设备，成为近年来众多学者研究的热点问题。图1光伏电池的等效电路图广州市教育局协同创新重大项目(编号：13XT07)收稿日期：2015—07—17[

7、三]丑I李营：基于分段模糊控制方法的光伏MPPT制策略研究图1的单体光伏电池由理想电流源，Dh、串联等，各种算法的基本原理和特点如表1所示。由内阻R、并联内阻尺和反向并联二极管D。构成，于光伏器件输出功率的非线性特性且其工作环境当接入负载R后，电池构成回路。其中为光变化频繁，因此为了获得更好的最大功率点跟踪伏电池的短路电流，与外界光线环境有直接关控制效果，应根据外部环境的变化不断调整MPPT系，光线越强，，Dh越大。式(1)为光伏电池的控制参数，在现代控制方法中，模糊控制、神经特性函数。网络控制等智能控制技术无疑具有这方面的优，=，p

8、h—lr[exp皇一1]一(_(1)势。恒压法、扰动观察法和增加电导法均可采用智能控制的方法，根据外部环境的变化调整扰动串联内阻R为无穷小，并联内阻R。为无穷步长进一步提高控制效果。大，因此可以得出：r厂仃]1表1常用M