光伏發(fā)電MPPT算法及控制器研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,有限的煤、石油、天然氣等化石能源已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)的發(fā)展需要,為了避免能源危機(jī)出現(xiàn),必須大力開(kāi)發(fā)可再生的新能源。太陽(yáng)能是可再生新能源之一,干凈綠色,取之不盡,因此光伏發(fā)電也成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
　　 光伏電池的最大輸出功率會(huì)隨外部環(huán)境如光照度、溫度變化而變化,而在每一種環(huán)境條件下都有唯一最大功率輸出點(diǎn)。為了充分利用電池的發(fā)電潛能,提高利用率,減少材料、空間等資源浪費(fèi),必須在光伏發(fā)電系統(tǒng)中加入控制器,對(duì)輸出進(jìn)行最大功率

2、點(diǎn)跟蹤,使得光伏電池始終處在最大功率輸出的狀態(tài),無(wú)論環(huán)境發(fā)生怎樣的變化。
　　 本文將對(duì)光伏發(fā)電控制器的軟件和硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),并重點(diǎn)對(duì)最大功率跟蹤算法進(jìn)行研究。首先分析光伏發(fā)電的基本原理,用Matlab/Simulink軟件建立光伏電池仿真模型,繪出電池的輸出特性曲線(xiàn)并進(jìn)行分析。然后對(duì)最大功率跟蹤常用算法的原理及其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)進(jìn)行分析,常用算法包括固定電壓法、擾動(dòng)觀測(cè)法、增量電導(dǎo)法等。選用固定電壓?jiǎn)?dòng)結(jié)合增量電導(dǎo)法的算法方案,提出跟

3、蹤步長(zhǎng)與P-U曲線(xiàn)斜率成指數(shù)變化關(guān)系的步長(zhǎng)優(yōu)化方案,以及跟蹤周期與跟蹤步長(zhǎng)成反比關(guān)系的變周期優(yōu)化方案。為了使算法更適應(yīng)快速變化的環(huán)境,提出三點(diǎn)跟蹤優(yōu)化方案。三點(diǎn)跟蹤可以判斷環(huán)境是否在變化,并在環(huán)境變化時(shí)避免誤判,減少輸出波動(dòng)。
　　 為了檢驗(yàn)算法的有效性,用Matlab語(yǔ)言結(jié)合仿真模型進(jìn)行編程,對(duì)算法進(jìn)行仿真分析。在仿真時(shí),對(duì)新算法和傳統(tǒng)算法、優(yōu)化前后的算法進(jìn)行比較。仿真結(jié)果表明算法有效可行。
　　 分析常用的太陽(yáng)能控制