基于改进型扰动观察法的光伏电池最大功率点追踪算法研究.pdf

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1、研究与开发基于改进型扰动观察法的光伏电池最大功率点追踪算法研究毕玉成邹轩2沈建强2(1．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093；2．上海理工大学中德学院，上海200093)摘要为了研究光伏电池最大功率点追踪算法，本文对光伏电池的输出特性进行了分析。以光伏阵列工作在稳定区域内的情况下，dP／dU与存在线性关系为基础，本文提出了一种改进型扰动观察法的最大功率点追踪算法。该算法提出了一个新的判断光伏电池最大功率点的条件，结合扰动观察法和固定电压法寻找最大功率点。与传统的扰动观察法相比，该算法提高了系统的稳定性。对该算法进行了理论推导

2、，并采用Matlab进行了仿真验证，结果表明，该算法能减少在最大功率点附近的振荡。关键词：光伏电池；最大功率点追踪；扰动观察法；仿真ResearchonMaximumPowerPointTrackingAlgorithmforPhotovoltaicCellsBasedOilImprovedPerturbationandObservatiOilMethodBiYucheng；ZouXuan2ShenJianqiang2(1．SchoolofOptical—ElectricalandComputerEngineering，Universityo

3、fShanghaiforScienceandTechnolog~Shanghai200093；2．China-GermanyJointCollege，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093)AbstractThepaperanalysesthevoltage—currentcharacteristicofPVcellstostudymaximumpowerpointtrackingalgorithm．BasedonnearlinearityofdP／dUversus

4、Iinstableworkingareaofphotovoltaicarray,maximumpowerpointtrackingalgorithmforphotovoltaicceilsisimproved．Thealgorithmproposingnewconditiontoconfirmthemaximumpowerpointiscombinedwithconstantvoltagemethodandperturb—observemethod．Thestabilityofsystemisimprovedincomparisonwitht

5、raditionalperturbationandobservationmethod．ThealgorithmistheoreticallyderivedandsimulatedbyMatlab．Theresultsofsimulationshowthatthealgorithmcaneliminateoscillation．Keywords：photovoltaiccell；maximumpowerpointtracking(MPPT)；perturbationandobservationmethod：simulation在当今能源与环境问

6、题突出的背景下，发展新伏阵列最大功率点的研究具有应用价值。能源已成为各国家是否可持续发展的关键问题。太MPPT控制算法一般有两种：①在已知光伏电阳能的利用可以缓解全球能源短缺问题，而且太阳池u—l特性的基础上，通过求解dP／dU=O找到最大能还有无噪声、无污染、能量随处可得等优点。为功率点；②通过不断调整测量逐步寻找最大功率点，了最大化利用太阳能，光伏发电系统一般要引入最通常采用固定电压控制法、扰动观察法、电导增量大功率点追踪技术(MPPT)，使光伏阵列的输出功法、模糊控制法等算法。由已知光伏电池输出特性，率最大化。光伏阵列可以看作是一组直流

7、电源。由进行dP／d0计算找到最大功率j0‘法复杂，需于太阳能电池具有非线性特点，在光照强度和环境利用牛顿迭代法求解，存在仿真时较长的问题。温度变化时，其最大功率点会移动变化。所以，光传统的固定电压法结合扰动观察、电导增量法通过18I电罨技2012~11期研究与开发不断更改工作点并测量输出功率找到最大功率点是常用的MPPT算法。但是传统的扰动观察法具有在＼最大功率点附近振荡的问题，影响系统的稳定性。本文参考了文献【2】的理论，光伏阵列工作在稳定区域内的情况下d尸／d与，存在线性关系，提出了一个新的判断光伏电池最大功率点的条件，这个新的条件可以

8、解决传统扰动观察法在最大功率点附近振荡的问题，提高系统的稳定性。本文最后利用Matlab软件对该算法进行了仿真验证。(a)，_特性曲线1光伏电池特性的分析光伏阵列是