扰动观察法能量损耗研究.pdf

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1、第44卷第4期电力电子技术Vo1．44．No．420l0年4月PowerElectronicsApril，2010扰动观察法能量损耗研究陈欢，张兴，谭理华(合肥工业大学，安徽合肥230009)摘要：光伏并网发电系统中，最大功率点跟踪对于提高光伏系统的效率至关重要。详细分析了扰动观察法的振荡、跟踪过程中和误判的能量损耗，并提出一种改进的扰动观察法。仿真和实验证明新方法能很好地解决振荡、跟踪精度和跟踪速度问题。关键词：扰动观察法；振荡；误判；能量损耗中图分类号：TK514文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)04—0015—02TheEnerg

2、yLossofPerturbandObserveMethodCHENHuan，ZHANGXing，TANLi．hua(HefeiUniversit)，ofTechnolog?，Hefei230009，China)Abstract：Increasingefficiencyisthenlostcriticalissuesforphotovoltaicsystems．Theoscillations，trackingenergylossandamisjudgementenergylossofperturbandobserve(P&O)methodareanalyz

3、ed．ThenanimprovedP&Omethodisproposed，whichcansolvetheoscillations，trackingaccuracyandtrackingspeedproblems．Keywords：perturbandobservemethod；oscillations；misjudgement；energylossl引言3扰动观测法能量损耗分析随着可再生能源的应用将越来越广泛，太阳能扰动观察法由于其算法固有的特性，在跟踪过光伏发电的发展非常迅速，但光伏发电存在着初期程中必然造成能量损失。在此把扰动观察法的能量成本大、转换

4、效率低下等问题，因此最大功率跟踪技损耗分为振荡分析、跟踪过程能量损耗分析以及误术备受关注。光伏系统的功率输出主要受光照强度、判分析3部分进行介绍。温度、以及PV端电压影响⋯。根据该特性，可适当调3．1振荡分析节Pv端电压．使PV系统在给定环境下实现最大功根据扰动观测法的原理可知：即使电池的工作率输出。在最大功率点跟踪方法中，扰动观察法的算点已经在Pm附近，它也会一直振荡，而无法稳定工法简单实用，其应用尤其广泛l2l。但跟踪过程中的振作在最大功率点上。在这过程中就造成了部分功率荡问题【3l和光照突变情况下的误判问题影响跟踪损失。根据分析，可得出振荡状态可分为

5、4点振荡和精度，导致能量损失。针对上述问题，详细分析了振3点振荡两种，图1示出4点振荡。荡损耗、跟踪过程中的能量损耗及误判情况下的能量损耗，并提出-~eo改进的扰动观察法。能够减小振荡及能量损失，提高跟踪速度和精度。2扰动观察法理论分析扰动观察法算法简单、容易实现，是MPPrr算法(a)第1种情况(b)第2种情中应用最广泛的一种【5l。假设为最大功率点，P，／'2图1扰动观察法4点振荡为其左侧两点，且PO，系统当前工作点定方向扰动，若P2一Pl>0，则下一周期不改变扰动方在对应于尸m的工作电压左侧附近

6、的点。根向，继续增加扰动；若／'2一P<0，就判定这一扰动使得据扰动观察法原理，系统将增大电压：U2=U+Au。调PV运行点背离MPP．则在下一周期施加反方向的整后系统工作点位于右侧，若经检测，计算得到扰动。可见、扰动观察法就是反复进行输出电压扰的P2P2，将导致电压继续减小到实质是一个自寻优过程。，使得<，系统才改变调整方向。这样系统

7、就在点，()，之间循环振荡，直至外部条件发生变化。当P2>P~时，P4在P2右边，分析与上述类似。如定稿日期：2009—10—13作者简介：陈欢(1984一)，男，重庆人，硕士，研究方向为电图2b所示，每个周期由于振荡造成的能量损失为：工电能新技术及应用。Pl=(—)+(PⅢ一Pl(3))+(—P4)=3Pm—P2一(3)一P4。l5第44卷第4期电力电子技术V01．44．No．42010年4月PowerElectronicsApril，2010当图1a中P。与重合时，理论上会出现3点率点处时，损失的能量越小，所以在最大功率点附近振荡，即当。恰好为最优电压

8、时，系统将在Pl，，运行时要减小步长。尸3之间循环振荡。每个周期造