自适应变步长占空比扰动法在光伏发电MPPT中的应用
2011-04-20薛阳张佳栋
上海电力大学学报 2011年6期
关键词:系统
薛阳,张佳栋
(上海电力学院电力与自动化工程学院,上海 200090)
光伏最大功率点跟踪(Maximum Power Pint Tracking,MPPT)技术,是指在温度、光照等外界条件发生变化时,系统通过控制改变太阳电池阵列的输出电压或电流的方法使阵列始终工作在最大功率点上,从而保证光伏阵列始终保持最大功率输出[1].它是太阳能光伏并网发电中的一项重要的关键技术.目前已有多种MPPT控制算法,如恒定电压法、电导增量法.前者控制简单但精度不高;后者跟踪方法简单,被测参数少但会在最大功率点产生震荡.智能处理算法(如模糊控制法、神经网络法)具有较好的动态和稳态性能,但控制复杂较难实现[2-4].
传统干扰观察法因其算法简洁、容易实现,以及与光伏阵列的电气特性参数无关等特点已得到广泛应用,但由于扰动步长固定,当步长较大时会使系统在最大功率点附近产生较大的震荡,造成能量损失,当步长较小时系统搜索时间过慢,效率降低[5].为了得到较高的响应速度和稳态跟踪精度,本文采用一种自适应变步长占空比干扰观察法,通过建立仿真模型来证明其具有较好的跟踪效果.
1 光伏电池的等效模型
光伏电池的等效模型如图1所示[2-4].

图1 光伏电池等效模型
光伏电池的输出特性方程为:


光伏电池模块是由光伏电池元串并联而成的,设有m条n个光伏电池元串并联形成的光伏电池,则此光伏模块的数学模型为:

