基于改进扰动观察法的光伏阵列MPPT研究.pdf

《基于改进扰动观察法的光伏阵列MPPT研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第46卷第8期电力电子技术Vo1．46．No．82012年8月PowerElectronicsAug．2012基于改进扰动观察法的光伏阵列MPPT研究冀捐灶，周伟，肖强(1．空军工程大学，陕西西安710038；2．中国人民解放军第93801部队，陕西西安710038)摘要：针对常规扰动观察(P&O)法由于环境快速变化带来的失效性问题，提出一种基于改进P&O法的最大功率点跟踪(MPPT)算法。采用一种压阻可变的方法模拟光伏阵列的输出特性。改进P&O法通过控制Boost变换器的占空比改变变换器的输入电压，从而实现MPPT。以

2、DSP芯片TMs320LF2407A为控制电路主处理器，以Boost变换器为主拓扑电路．搭建了模拟光伏阵列MPPT实验系统。实验结果表明，该改进算法能有效地跟踪光伏阵列最大功率点(MPP)。关键词：光伏阵列；变换器；最大功率点；扰动观察法中图分类号：TM914．4文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)08—0029一O3MaximumPowerPointTrackingofPhotovoltaicArrayBasedonImprovedPerturbandObserveAlgorithmJIJuan．za

3、o，ZH0UWei，XIA0Qiang2(1．AitforceEngineeringUnwemi~，Xi’an，710038，China)Abstract：Animprovedperturbandobserve(P&0)algorithmcantrackthemaximumpowerpoint(MPP)duringrapidlychangingirradiationconditions．Theoutputcharacteristicsofthephotovoltaic(PV)arrayaresimulatedconven

4、ientlybychangingbothvoltageandresistancemethod．ThisimprovedP&OalgorithmcantracktheMPPthroughcontrollingthedutycycleoftheBoostconverter．Anprinciplesample，consistedwithBoostconverterandDSPchipTMS320LF2407A，isbuilttoverifythevalidityofthetrackingprocessoftheMPPdurin

5、grapidlychangingirradiationconditions．Theex-perimentalresuhsshowtheimprovedP&OalgorithmCaD_efectivelytracktheMPP．Keywords：photovokaicarray；converter；maximumpowerpoint；perturbandobservealgorithm1引言2光伏阵列特性太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重光伏电池的基本结构是能够将光能转换为电要组成部分，能量转换效率较低是其发展受到制能

6、的PN结，其等效模型如图1所示[。约的主要因素之一。要提高转换效率，需有效地解决MPPT问题[1】。常用的MPPT方法有：P&O法、恒定电压法、导纳增量法、最优梯度法等，文献[2]比较了各方法的优缺点；文献【3—4】深入研究了几种Fig．1Equivalentcircuitdiagramofsolarcens算法的合成算法；文献【5]介绍了自适应模糊控制法等智能MPPT算法。光伏电池输出特性方程为：P&O法是工程上实现MPPT最常用的方法之一其跟踪方法简单，易于模块化控$1J[6-s】。但在外，L=，c一，0fexp[(

7、+。)]一1)一(1)，界环境快速变化时该算法存在失效问题。此处提式中：为负载电流；，c为光电流；厶为电池内部等效二极管反向饱和电流；为开路电压；Uw为等效二极管端电出一种改进的P&O法。以提高系统应对外界环境压；A为PN结曲线常数；K为波尔兹曼常数；q为电子电快速变化的能力。采用一种压阻可变的方法模拟荷；T为电池表面温度；R为串联电阻；R为旁路电阻。光伏阵列的输出特性。通过改进P&O法控制Boost在实际运行中，按照需要的功率和电压等级，变换器的占空比来实现MPPT。可将若干个单体光伏电池串、并联组成光伏阵列。为了既便

8、于说明问题，又不失一般性。此处采用光定稿日期：2012—03—02作者简介：冀捐灶(1966一)，男，陕西商洛人，副教授，研究伏阵列的理想模型f10】。其输出为：方向为航空电气工程，电力电子与电力传动。U沮=NjL}，I皿=N，P皿N曲(、2、)29第46卷第8期电力电子技术Vo1．46．No．82012年8月Pow