基于光伏系统的动态代理模型最大功率点跟踪算法研究
2021-08-31张孝顺谭恬蒙蝶张桂源冯永坤
张孝顺,谭恬*,蒙蝶,张桂源,冯永坤
ZHANGXiaoshun1,TANTian1*,MENGDie1,ZHANGGuiyuan1,FENGYongkun2
(1.汕头大学工学院,广东汕头515063;2.国网湖南输电检修公司,湖南衡阳421000)
(1.Collegeof Engineering,Shantou University,Shantou 515063,China;2.State Grid Hunan Power Transmission Maintenance Company,Hengyang 421000,China)
0 引言
随着科技的日益进步和人类对能源需求的不断增长,开发清洁无污染的可再生能源成为世界能源发展的必然趋势[1-2]。目前,光伏已成为重要的可再生能源之一。与其他可再生能源相比,光伏系统具有能量储备充足、清洁无污染、无噪声运行、维护成本相对较低等优点。然而,光伏系统仍面临许多挑战,其中之一就是在各种复杂天气条件下实现最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)[3]。
传统的MPPT算法具有结构简单、搜索速度快等优点,如增量电导法(Incremental Conductance,INC)[4]、扰动观测法(Perturb&Observe,P&O)[5]。这类传统的MPPT算法仅在光伏阵列处于均匀光照强度的情况下能获得较好的MPPT性能。然而在实际情况中,光伏太阳能电池板由于多种原因出现了光照强度不均匀导致部分阴影条件(PSC)出现的情况[2,6]。在此情况下,光伏系统的P-V输出特性曲线会出现多个峰值点,即多个局部最大功率点(Local Maximum Power Point,LMPP)[7]。上述传统MPPT技术容易陷入LMPP而难以寻找到全局最大功率点(Global Maximum Power Point,GMPP),导致光伏系统发电效率低下。
目前,针对光伏系统在PSC下实现MPPT这一问题,海内外学者提出多种研究方法。文献[8]对传统P&O算法进行了改进,通过恒定负载技术实现功率变化跟踪。文献[9]提出了基于变步长天牛须搜索(Variable-Step Beetle Antennae Search,VSBAS)算法的MPPT控制方法,对天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)算法进行改进,兼顾算法的搜索精度与速度,通过控制脉冲宽度调制驱动信号占空比来实现MPPT控制。文献[10]提出一种基于Z源逆变器的粒子群和模糊变步长电导增量算法,在局部阴影条件及环境辐照度阶跃变化下实现光伏系统的MPPT。……
