新型占空比直接控制的光伏MPPT研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2011Vo1．41No．7电气传动2011年第41卷第7期新型占空比直接控制的光伏MPPT研究潘雷雷，李国丽，胡存刚(合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽舍肥230009)摘要：在分析光伏电池数学模型和输出特性的基础上，结合Boost电路，针对最大功率点跟踪(MPPT)进行了研究，提出一种新型变步长占空比直接控制方法，该方法有跟踪和稳态两种工作模式，根据环境的变化切换工作模式。利用Matlah／Simulink仿真软件进行了仿真研究，与传统控制方法的对比结果表明，提出的控制方法具有跟踪速度快、控制精度高，稳态运行无波动和易于实现等优点，同

2、时降低了系统的经济成本。实验结果也表明了该方法的可行性。关键词：光伏发电；最大功率点跟踪；变步长；占空比中图分类号：TM615文献标识码：AResearchonaPhotovoltaicMPPTMethodBasedonNovelDutyRatioDirectControlPANLei—lei，LIGuo—li，HUCun—gang(SchoolofElectricalandAutomationEngineering，HefetUniversityofTechnology，Hgfei230009，Anhui，China)Abstract：Basedontheanaly

3、sisofthemathematicalmodelandtheoutputcharacteristicsofthephotovoltaiccells，combinedwithBoostcircuit，anewmethodofvariablestepdirectlydutyratiocontrollingmethodwasproposedaimattheMaximumPowerPointTracking(MPPT)．ThismethodhastWOmodesoftrackingandsteady-state，canchangemodeaccordingtoworkenv

4、ironmenta1．ThismethodwassimulatedbyMatlab／Simu—link．Comparedwithotherclassicalcontrolmethods，thenewmethodhasadvantagesoffasttracking，highpre—cision，steady-stateoperatingwithoutfluctuation，easytoimplement，andreducedtheeconomiccostofthesys—tern．Theresultofexperimentshowsfeasibilityoftheme

5、thodalso．Keywords：photovohaicpowergeneration；maximumpowerpointtracking；variablestep；dutyratio度法(0G)、模糊逻辑法(FL)以及神经网络预测1引言法(neuralnetworkprediction)等L1q]。开路电压太阳能是一种绿色清洁能源，光伏发电也正法和短路电流法，非常容易实现，成本低，但是控逐渐被应用于不同领域。由于光伏电池的结构特制精度不高，跟踪效果也不理想；扰动观察法跟踪点，它的输出卜一V特性呈现一种单波峰非线性速度快，易于实现，但稳态精度不高，工程上常常特性，因

6、此光伏电池板有一个输出最大功率点。采用此种控制算法；增量电导法，跟踪速度快，精同时输出J—特性受环境温度和光照的影响，度也高，同时电压和电流的采集精度要求也很高，当外界环境变化时最大功率点也不停变换，为了否则就达不到理论中的效果；最优梯度算法具有保证光伏阵列输出功率始终处于最大功率点，提扰动观察法的特点，它是基于多维无约束最优化高光伏发电系统的运行效率，必须对光伏阵列的问题的数值计算方法，依赖于初始值，如果初始值运行进行最大功率点跟踪(MPPT)。在光伏发电选的不好，难以得到好的收敛效果；模糊逻辑法和中采用MPPT技术可以有效地提高系统效率，降神经网络预测法两种方法算

7、法比较复杂，实现相低系统成本。对较难，并且神经网络预测法需要长时间的训练，目前国内外学者提出了多种MPPT方法，主也是其很大的缺点。要有：开路电压法(0CV)、短路电流法(SEC)、扰综合考虑应用中实现的难易程度、经济成本、动观察法(P&o)、增量电导法(IncCond)、最优梯跟踪速度与精度，论文提出一种新型基于变步长作者简介：潘雷雷(1986一)，男，硕士研究生，Email：plll9860907@163．corn25电气传动2011年第41卷第7期潘雷雷，等：新型占空比直接控制的光伏MPPT研究的占空比直接控制方法，并通过仿真和实验验证侧，输出