基于双模MPPT的光伏发电控制策略研究.pdf

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1、第48卷第3期电力电子技术V01．48．No．32014年3月PowerElectronicsMarch2014基于双模MPPT的光伏发电控制策略研究惠晶．童鑫(江南大学，轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：提出一种结合拉格朗日二次插值法和最优梯度变步长3点比较法的双模式最大功率点跟踪(MPPT)控制方法，该方法用于光伏发电系统可避免扰动观测法产生的电压振荡及误判造成的功率损失，同时可以改善恒压法不能随环境条件实时调整工作电压的缺陷。仿真与实验结果表明该方法的有效性。关键词：光伏发电；最大功率点跟踪；插值法中图分类号：TM615文献标识

2、码：A文章编号：1000—100X(2014)03—0001—03StudyofControlStrategyofPhotovoltaicPowerGenerationBasedonDUalModeMPPTHUIJing．TONGXin(KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry，theEducationMin~try，Wuxi214122，China)Abstract：Adualmodemaximumpowerpointtracking(MPPT)controlmethodisproposed，w

3、hichcombinestheLag·rangequadraticinterpolationmethodandoptimalgradientvariablestepthree—pointmethod．Thismethodusedinpho-tovoltaicpowergenerationsystemavoidsthepowerlosscausedbyvoltageoscillationandmisjudgmentwhenusingpe~urb＆observealgorithmandovercomestheshortcomingsthatoperationvoka

4、geca!lnotbeadjustedwithenviro—nmentchangewhenusingconstantvoltagetracking．Simulationandexperimentshowthevalidityoftheproposedmethod．Keywords：photovohaicpowergeneration；maximumpowerpointtracking；interpolationmethodFoundationProject：SupportedbytheCombinationofInnovationProjectinJiangsu

5、Province(No．BY2012069)1引言电池最大输出功率也随之改变。为提高光伏电池输出功率，需在光伏电池和负载间加入MPPT电路。光伏电池具有非线性的输出特性，其输出功率存在最大功率，MPPT就是通过控制方法使光伏电池工作在最优的工作状态，实现最大功率输出，提高由光能向电能转化的效率[1】。这里在对目前主要的MPPT改进算法进行分UU析的基础上，采用一种基于插值法和变步长3点(a)不同温度下(b)不同光照下比较法的光伏双模MPPT算法。与常规的定步长图1光伏电池P—U特性曲线扰动观测法相比．不仅能克服MPPT过程中的振荡Fig．1P_character

6、isticcurvesofthephotovoltaiccell和误判等问题．且能在不干扰系统正常工作的前3光伏电池最大功率点跟踪算法提下快速感知环境变化．MPPT的动态响应速度快，稳态精度高，具有一定的实用价值。3．1扰动观测法扰动观测’法【，】原理为每隔一定的时间增加或2光伏电池输出特性减少电压．并通过观测其后功率变化的方向来确图1示出光伏电池在不同温度、光照情况下保下一步的控制信号总是朝输出功率增大的方向的P-U特性曲线。可见，光伏电池输出功率与输出改变。其控制方法简单，易于实现，但稳态时只能电压呈非线性关系[21，在不同温度、日照强度下，在最大功率点附近

7、振荡运行，跟踪步长对跟踪精光伏电池存在唯一的最大输出功率点。当光伏电度和响应速度无法兼顾。在日照急剧变化时容易池置于室外环境时，由于外部环境不断改变，光伏产生误判，从而导致跟踪效果不是十分理想。3．2插值法基金项目：江苏省产学研创新项目(BY2012069)针对上述情况，在此对传统插值法进行改进，定稿日期：2013—12—30作者简介：惠晶(1957一)，男，陕西西安人，教授，研究方依据有限工作点提供的信息并利用拉格朗日插值向为电力电子变换与控制技术。运算拟合出一条以电压为自变量的光伏电池输出1第48卷第3期电力电子技术Vo1．48。No．32014年3月Pow

8、erElectronic