变步长电导增量法在光伏系统最大功率点跟踪的应用研究
2021-09-17赵晓亮孟庆端
中国设备工程 2021年17期
关键词:系统
赵晓亮,孟庆端
(河南科技大学电气工程学院,河南 洛阳 471023)
光伏发电系统中的光伏电池作为能量供给单元,其功率输出随着温度和光照强度的变化而变化,在某一工作环境下,其功率输出有唯一的最大值。为充分利用光伏电池的能效,需要对光伏电池的最大功率输出点进行实时调控,使其尽可能稳定工作在最大功率点附近,这就是光伏发电系统最大功率点跟踪技术(maximum power point tracking,MPPT)。
目前常用的MPPT 方法有恒定电压法,扰动观测法和电导增量法。恒定电压法具有控制简单,追踪速度快,但不适于温度突变的情况;扰动观测法结构简单,参数使用较少,但存在追踪速度和精度的自有矛盾,并且在光照强度发生突变时,系统会产生误判和扰动;电导增量法则可以迅速响应光照强度的变化,并且具有较高的控制精度,但存在追踪步长选择无法兼顾追踪速度和稳定精度的问题。本文提出了一种变步长电导增量法,用来缓和最大功率点追踪的速度和稳定精度的矛盾。通过MATLAB/Simulink 仿真,结果表明,提出的变步长电导增量法在外界条件发生突变时,可以快速准确地追踪到最大功率点,并保证追踪速度和稳定精度。
1 光伏系统的MPPT 原理
在光伏发电系统中,光伏电池的输出功率和光照强度、环境温度存在非线性关系,光伏电池的输出特性是指在温度恒定的前提下,对应于某一光照强度,随着输出电压的增加,光伏电池的输出功率也随之增大,当电压增大到某一数值时,输出功率达到最大值,此处为最大功率点处,之后输出功率随着电压增大开始减小。……
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