局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究.pdf

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1、《电气自动化)2o15年第37卷第1期—撕能源发电控制技术一TheNewEnergyPowerControlTechnolog局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究王汝田，陈酋峰，崔永恒(东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012)摘要：光伏阵列在局部阴影条件下，其输出P．V特性曲线将呈现多个功率峰值。为了追踪到全局最大功率点，对局部阴影条件下光伏阵列输出P—V特性曲线进行了深入分析，对各功率极值点对应电压和被遮挡的光伏组件个数及光照强度之间的关系进行了研究。得出了相邻功率极值点对应电压之差的最小值为0．8Uoc(Uoc为单个光伏组件的开路电压)等规律，在这些规律的基础上，提出

2、了一种新的最大功率点跟踪方法，能够快速、准确地跟踪到全局最大功率点。应用MATLAB软件搭建了仿真模型，仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。关键词：光伏阵列；局部阴影；全局最大功率点；P—V特性曲线DoI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．01．022[中图分类号]TM615[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)01—0064—03ResearchonMPPTControlMethodforPVArrayunderPartiallyShadedConditionsWANGRu—tian，CHENQiu—feng，CUIYong—he

3、ng(SchoolofElectricalEngineering，NortheastElectricPowerUniversity，JilinJilin132012，China)Abstract：Underpartiallyshadedconditions，theoutputP—VcharacteristiccurveofthePVaraywillshowmultiplepowerpeaks．Inordertotracktheglobalmaximumpowerpoint，weanalyzeindepththeoutputP—Vcharacteristiccurve，andstudy

4、therelationshipbetweenthevoltageofeachpowerpeakandthenumberofshadedPVmodulesandthelightintensity．Webecomeawareoftherulethattheminimumvoltagedifferencebetweenadjacentpowerpeaksis0．8Uoc(UocistheopencircuitvoltageofasinglePVmodule)．Basedonsuchrules，weproposeanewMPPTmethodforquickaccuratetrackofthe

5、GMPP．ByusingMATLAB，weestablishasimulationmodel，andthesimulationresultsverifythecorrectnessandeffectivenessoftheproposedmethod．Keywords：PVarray。Ppa~ialshade；globalmaximumpowerpoint(GMPP)；P—VcharacteristicCHIVe0引言本文对局部阴影条件下光伏阵列输出P—V曲线进行了深入的分析，并得到了一定的规律。在这些规律的基础上提出了一传统的化石能源13益枯竭，能源危机和环境污染严重地制约种基于变

6、步长扰动观测法的全局最大功率点跟踪方法，并通过了世界经济可持续发展。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以无MATLAB软件里的Simulink工具搭建仿真模型，用S函数编写控污染、可再生、永不枯竭、不受地域限制等优点，越来越受到人们制程序。仿真结果表明，该方法能又快又准地追踪到全局最大功的青睐⋯。率点。光伏电池的输出特性受外界环境影响较大，导致其光电转换效率不高。为了提高光电转换效率，降低成本，我们就要对光1局部阴影下光伏阵列输出特性的研究伏阵列进行最大功率点跟踪。当光伏阵列处于局部遮挡条件下，1．1局部阴影条件下光伏阵列工作状态分析由于其接受的光照强度不均匀，导致光伏阵列的输出P—V曲

7、线实际应用中，为了防止热斑效应损坏光伏电池，需要在串联呈现出多个峰值，这就使得传统的最大功率点跟踪方法失效J。光伏组件的每个组件正、负极两端并联一个旁路二极管，该旁路目前，针对局部阴影条件下光伏阵列的最大功率点跟踪方法有很二极管有保护光伏组件的作用。图1为带有旁路二极管的串多。粒子群算法虽然能准确地追踪到全局最大功率点，但此算法联光伏组件支路模型图。需要引入的状态变量较多，所以其控制方法十分复杂，在实际应用中不易实现。基于扰动观测法和导纳增量法的全局最大功