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用于光照快速变化的复合MPPT控制

2022-09-21王云亮肖群林吴艳娟

电子测试 2022年17期

王云亮,肖群林,吴艳娟

(天津理工大学 电气工程与自动化学院,天津,300384)

0 引言

随着能源枯竭、环境污染等问题日益加剧,太阳能作为一种比风能安全可靠,更具稳定性的绿色能源,是世界能源发展的热点之一[1,2]。但光伏矩阵的发电效率除了非线性输出特性的影响外,更重要的是会受到外界环境因素的影响,如光照强度、温度[3]等,因此需要采用高效的MPPT控制策略,提高光伏矩阵的发电效率。

目前常用的MPPT方法主要为扰动观察法(P&O)、电导增量法(INC)和基于智能控制的改进算法,在这些方法中,P&O法和INC法因其结构简单、易于实现被广泛应用,但也存在功率震荡、收敛慢的缺点[4,5,6]。文献[7,8]提出变步长INC法,依据dP/dU的变化情况适时改变步长,加快跟踪速度,减小震荡损耗;但在光照强度突然变化的瞬间,dP/dU的变化幅度很大,会对步长的改变产生误判,加剧功率震荡。文献[9]采用基于电导增量和改进粒子群的MPPT算法,提高了系统的跟踪精度,但光照强度突然变化时,粒子群算法需要进行全局搜索,跟踪响应较慢。文献[10]提出一种根据负载曲线的改进INC算法,提高了在光照变化时的跟踪响应,但在跟踪精度方面存在一定的缺陷。

针对上述问题,本文提出一种新型复合MPPT控制策略。在光照强度突然变化时,利用I-U特性曲线估算出最大功率点电流,利用INC法快速定位到最大功率点附近,提高跟踪响应速度;再利用模糊控制进行准确搜索,减小震荡损耗。最后在光照强度突变的情况下进行仿真实验,证明复合MPPT控制策略的有效性。……

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