基于滑模控制的光伏系统的最大功率点跟踪
2018-02-03,,2,,2
机械与电子 2018年1期
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(1. 西安工业大学电子信息工程学院,陕西 西安 710021;2. 西安工业大学自主系统与智能控制国际联合研究中心,陕西 西安 710021)
0 引言
尽管太阳能电池组件的成本相对较高,但由于其长期的经济前景和对环境保护的优势,太阳能以其取之不尽,用之不竭,不产生任何废弃物,没有噪声污染的特点,愈来愈受到关注、开发和利用。目前光伏(PV)电力系统成为太阳能主要利用方式之一,已经在世界各地商业化[1]。因此,如何快速地实现跟踪最大功率点跟踪MPPT成为光伏发电的研究热点[2]。
光伏(PV)电池在最大功率点(MPP)提供最大功率,而MPP的变化范围主要取决于光伏阵列的温度和日照强度[3]。目前,常用的最大功率点跟踪(MPPT)方法主要有:扰动观察法,其原理简单,易于实现,但是跟踪速度慢、对传感器精度要求不高,容易出现误判现象;电导增量法,其跟踪速度快、准确率高,但是需要处理大量数据,对于硬件的要求比较高;模糊控制法,其稳态精度较高、系统控制设计灵活、鲁棒性好,但动态响应较慢、适应能力有限、特定条件下易震荡[4-6]。以上这些方法都有一定的使用限制,使得系统无法快速且稳定地跟踪到最大功率点[7]。滑模变结构控制策略与常规控制的根本区别在于具有使系统结构随时间变化的开关特性。使得变结构控制具有快速响应、对参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辨识,物理实现简单等优点[8]。
针对DC/DC功率变换器工作在开关管开通与关断状态具有变结构性的特点,基于光伏组件的特性,将扰动观察法的控制思想与滑模变结构相结合,提出了一种基于滑模变结构控制的MPPT方法。……
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