电导增量法光伏发电MPPT研究综述.pdf

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1、综述电导增量法光伏发电MPPT研究综述余运俊，张翔，王时胜，张燕飞(南昌大学信息工程学院电气与自动化工程系，江西南昌330031)摘要：综述了在单峰值的情况下光伏发电系统中最大功率点跟踪使用的电导增量法以及各种变体算法，总结分析各自的优缺点，对光伏阵列最大功率点跟踪技术的跟踪速度、控制精度及将来研究和应用中需要解决的问题作了探讨。关键词：最大功率点跟踪；光伏发电；电导增量法中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1002-087X(2014)12-2440-05Reviewofincrementalconductancemetho

2、dforphotovoltaicpowergenerationMPPTYUYun-jun,ZHANGXiang,WANGShi-sheng,ZHANGYan-feiAbstract:TheincrementalconductancemethodandtheirvariantsalgorithmsusedinMPPTofphotovoltaicpowergenerationinthecaseofonepeakvaluewerereviewed.Theiradvantagesanddisadvantageswereanalyzed.Thet

3、rackingspeed,controlprecisionofphotovoltaicarraymaximumpowerpointtrackingtechnologyandtheproblemsneedtosolveinresearchandapplicationwerediscussed.Keywords:Maximumpowerpointtracking(MPPT);Photovoltaicpowergeneration;Incrementalconductancemethod太阳能光伏发电以其安全可靠、无污染、维护成本低廉和Pm资

4、源的无限性等优点[1]受到世界各国的普遍青睐，将是未来主导的绿色能源之一[2]。而提高光伏系统光电转化效率、降低光/A伏发电成本一直是研究的热点[3]。最大功率跟踪的效率对提高II，m光伏发电系统的效率尤为重要，本文针对电导增量法MPPTW/P(maximumpowerpointtracking)最近的研究成果作了综合对比分析。1光伏电池阵列的数学模型及MPPTU/VUm图1光伏电池阵列输出特性图原理调整光伏模块的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这太阳能电池组件的I-U特性随光照强度和温度的变化而一过程就称为MPPT。变化，其输出

5、电流-电压数学模型[4]可表示为：在光伏电池与负载之间加入DC/DC电路使负载阻抗能I=Iph-Ioìíexpéq(I×Rs+U)ù-1üý-I×Rs+U(1)变换[5]，并将DC/DC和负载合起来视为等效负载。通过改变êúîëAKTûþRshDC/DC工作的占空比，使光伏电池负载匹配光伏电池输出阻式中：为光生电流，A；o为PN结反向饱和电流，A；为串抗，最终使光伏电池工作在MPP处[6]。联电阻；为旁漏电阻；为二极管品质因子；为波耳兹曼常数；为绝对温度，K；为单位电荷数。光伏阵列输出特性如2电导增量法MPPT控制方法的发展图1所示。及

6、比较在一定的光照与温度下，当输出电压为某一特定值时，输2.1与其他MPPT控制方法的比较出功率达到最大值，这个特定的工作点称为最大功率。提高目前，国内外研究和应用MPPT算法有很多，主要有恒定光伏发电系统的整体效率、降低成本，一个重要途径就是实时电压法、扰动观察法、电导增量法、神经网络法、模糊控制法收稿日期：2014-04-28[7]等。其中恒定电压法所依据的参数与外界环境相关，跟踪效基金项目：国家国际科技合作专项(2014DFG72240)；江西省科技果不是很理想。神经网络法[8]跟踪效果较好，但样本获取过程支撑计划项目(2013BB

7、E50102)作者简介：余运俊(1978—)，男，江西省人，博士，讲师，主要研究较难，且要根据系统参数变化不断对模型做出调整，否则就不方向为光伏微网智能控制、低碳电力。能达到预期的效果。模糊控制法[9]能够快速响应外部环境变2014.12Vol.38No.122440综述化，具有较好的动态特性和控制精度，但模糊规则的建立是以开始专家经验为基础。而在光伏MPPT控制中专家经验并不完备，采样U(K),I(K)因此存在一定的局限性。当前实际应用中大多采用的是扰动计算A=I(K)+U(K)(△I/△U)观察法和电导增量法。扰动观察法实现相对简单

8、，且硬件容易NY实现具有良好的可靠性，但是在稳定条件下有大幅度振荡，只A=0?能工作在最大功率点附近[10]。而电导增量法以动态变化光伏电NA>0?池输出电压来跟踪最大功率点，其主要特点是控制精度高，稳Y△