并網(wǎng)光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制.pdf

1、隨著環(huán)境問題的突出，傳統(tǒng)能源的枯竭，可再生能源如太陽能、風(fēng)能、潮汐能越來越受到人們的關(guān)注，其中，太陽能作為方便、環(huán)保、高效的新型可再生能源，有著廣闊的應(yīng)用前景。我國(guó)光伏制造業(yè)發(fā)展很快，但在提高光伏發(fā)電效率、穩(wěn)定輸出電流、友好并網(wǎng)等方面的研究起步相對(duì)較晚，研究更加高效、穩(wěn)定的光伏發(fā)電技術(shù)非常迫切。
　　最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）是提高光伏發(fā)電效率的關(guān)鍵技術(shù)，本文針對(duì)這一關(guān)鍵技術(shù)展開理論和應(yīng)用研究。首先，在光伏陣列建模的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)功

2、率計(jì)算模型，實(shí)時(shí)計(jì)算得到最優(yōu)功率作為預(yù)測(cè)控制的跟蹤目標(biāo)。基于MLD模型設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)控制器，通過求解MIQP問題得到最優(yōu)解序列，將第一個(gè)解作為最優(yōu)占空比輸入控制器中，并不斷進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化。不僅使光伏系統(tǒng)始終保持工作在最大功率輸出狀態(tài)，還避免了傳統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤方法中對(duì)功率電壓變化率逐步比較引起的局部振蕩，減少了能量損耗，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。在光伏實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行不同工作環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)，針對(duì)晴天、陰天、雨天三種不同的情況實(shí)驗(yàn)并與傳統(tǒng)擾動(dòng)觀察法進(jìn)行對(duì)比

3、，顯示了文中方法對(duì)光伏輸出最大功率點(diǎn)跟蹤的準(zhǔn)確性和有效性。
　　其次，本文研究了在出現(xiàn)局部遮陰情況下的最大功率跟蹤問題，由于局部遮陰導(dǎo)致輸出曲線上出現(xiàn)多峰的情況，傳統(tǒng)的MPPT方法往往會(huì)陷入局部最優(yōu)點(diǎn)從而使得跟蹤失效，降低了光伏輸出總效率，這是光伏發(fā)電要避免的情況。參照功率建模方法，本文利用支持向量機(jī)（SVM）方法建立功率計(jì)算模型，提高模型在遮陰環(huán)境下的適應(yīng)性，使得輸出功率保持跟蹤目標(biāo)功率，跳出局部最優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤的目

4、標(biāo)。
　　最后，分析了光伏發(fā)電逆變技術(shù)，逆變后的交流電流需要滿足與電網(wǎng)電壓同頻同相、總諧波失真率低等要求，在工作過程中需要與克服直流側(cè)輸出電流變化引起的擾動(dòng)，從而高效輸出準(zhǔn)確的正弦交流電。本文提出了具有電流跟蹤、電壓變動(dòng)最小、開關(guān)切換頻率最小三個(gè)目標(biāo)的性能指標(biāo)，通過使上述性能指標(biāo)最小化選擇最優(yōu)開關(guān)變量，調(diào)節(jié)輸出電流，使得并網(wǎng)電流不僅保持于電網(wǎng)電壓同頻同相、跟蹤目標(biāo)電流、引入諧波最少，并且具有最小的開關(guān)切換頻率，有利于保護(hù)器件和節(jié)省