光伏发电系统功率提升技术研究.pdf

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1、Vo1．28No．4第28卷第4期北京信息科技大学学报2013年8月Aug．2013JournalofBeijingInformationScienceandTechnologyUniversity文章编号：1674—6864(2013)04—0008—04光伏发电系统功率提升技术研究乔道鄂(北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京100192)摘要：使用Simscape仿真技术，建立光伏阵列物理模型，研究局部阴影条件下，光伏阵列特性曲线的多峰现象对输出功率的影响。设计均匀阴影和梯度阴影两类照射奈件，使用仿真计算方法获得全局峰值跟踪

2、算法最大输出功率，使用累加求和方法获得分布峰值跟踪算法最大输出功率。计算结果表明，在阴影反差较大的情况下，分布峰值跟踪算法可以大幅提高功率输出。关键词：光伏阵列；峰值跟踪算法；分布峰值跟踪算法；Simscape仿真中图分类号：TM74文献标志码：APowermaximizingofsolarphotovoltaicsystemQIAODao—e(SchoolofInstrumentationScienceandOpto—electronicsEngineering，BeijingInformationScienceandTechnolo

3、gyUniversity，Beijing100192，China)Abstract：ASimscapesimulationmodelofphotovoltaicarraysisestablishedtostudyitspoweroutputunderthemulti-peaksituation．Inuniformandgradientshadowconditions，differentmaximumpowerpointtracking(MPPT)algorithmsincludingtheglabaloneandthedistriute

4、doneareanalyzedandcompared．Simulationresultsshowthat。withtheincreaseoftheshadowcontrast。thedistributedMPPTalgorithmcansignificantlyimprovethepoweroutput．Keywords：photovohaicaray；maximumpowerpointtracking；distributedMPPT；simscapesmll1atinn的发电效率，研究光伏阵列的多峰现象具有重要0引言意义。光伏发电是太

5、阳能利用的技术手段之一，随着有许多研究者开展了光伏阵列多峰现象的研持续的技术进步和成本下降，光伏发电装机容量迅究。有人提出Matlab模型，研究部分阴影下光伏速增长。光伏发电系统的基本单元是光伏模块。光阵列的光电特性，集中分析温度、光照及负载变动对伏模块的光电特性表现为非线性，其功率曲线存在输出功率的影响_3J。但这些T作限于使用Matlab着峰值，因此，人们提出了大量的最大功率点跟踪编程语言建模，工作费时且容易出错。(MPPT)方法，来保证光伏模块的功率输出达到最本文采用Matlab环境下Simscape软件包来建大l1J。光伏系统由

6、多块光伏模块组成，这些光伏模模。首先，利用软件包内置模块建立光伏模块的仿块通过串联和并联方式连接，形成光伏阵列。在均真模型，通过对比制造商提供的数据验证模型的有匀光照条件下，各个光伏模块的功率曲线一致，光伏效性。然后，按照串联和并联方式组合出光伏阵列阵列的功率曲线存在唯一峰值。在部分阴影条件模型，在局部阴影条件下，仿真出光伏阵列的多峰功下，各个光伏模块的功率曲线不同，光伏阵列的功率率曲线。最后，使用光伏阵列仿真模型，研究均匀阴曲线出现多峰现象。相当一部分最大功率点跟踪方影和梯度阴影不同情况下，分布峰值功率控制技术法并不能区分局部峰值和全

7、局峰值，这时候，光伏发相对于其他技术的输出功率的提升。电系统可能并没有输出最大功率。为提高光伏系统收稿日期：2013-04—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(51274045)作者简介：乔道鄂(1963一)，男，河南新野人，博士，工程师，主要从事光伏发电方向的研究。10北京信息科技大学学报第28卷是最大功率。多峰现象的存在，造成光伏阵列功率控制技术的复杂化。1800160014001200≥1000＼800600400200图5分布最大功率点跟踪O／V按等值梯度变化。图4光伏阵列的功率曲线均匀遮阴情形下，变化的参数是阴影的光照强度

8、。表1是阴影光强为200W／m时各模块的最大2功率提升技术分析输出功率。表中左上侧10个模块受到遮挡，最多只能输出36W的电功率，右下侧lO个模块没有受到在部分阴影条件下，光伏阵列的综合功率曲线遮挡，最多能