基于改进电导增量法的光伏电池最大功率跟踪

《基于改进电导增量法的光伏电池最大功率跟踪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于改进电导增量法的光伏电池最大功率跟踪焦明曦1魏庆亮2（1国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林K:春130000，2山东国研电力股份有限公司山东济南250101）摘要：为有效提供高光伏电池利用效率，木文提出了基于改进电导增量法的最大功率跟踪控制方法。通过Matlab/Simulink仿真表明改进的电导增量法可以实现最大功率跟踪，并在外界环境变化时快速跟踪到光伏电池最大功率点。关键词：光伏模型；改进的电导增量法；最大功率跟踪；仿真Abstract:InordertoimproveefficiencyofPV,MPPTbasedonimprovedincreme

2、ntalconductanceispresented.TheMatlab/SimulinksimulationshowsthatthemaximumpowerpointofPVcanbetrackedwithimprovedincrementalconductance,andcanbetrackedfastwhenexternalenvironmentchanges.Keywords:PVmodule;improvedincrementalconductance；MPPT;simulation引言太阳能光伏发电作为一种新能源发电技术，由于其•有无污染、安装地点灵

3、活、资源丰富等优势而受到世界各国的青睞［1］。但光伏电池输出功率的大小受周围环境影响比较大，特别是光照强度和温度的影响，所以如何提高其利用效率一直是各国研究的重点，最大功率跟踪（MPPT）控制技术便应运而生。现在普遍使用的MPPT包括定电压法、扰动观察法、电导增量法［2］等。对于扰动观察法，其控制方法比较简单，但跟踪步长固定，不能兼顾跟踪精度和响应速度，且在最大功率点附近振荡运行会造成一定的功率损失［3］。电导增量法具有比较好的跟踪精度，输出电压能以比较平稳的方式跟踪最大功率点，但其跟踪步长也是固定不变［4］,存在与扰动观察法一样的问题，为此木文，通过设定功率随

4、电压变化率门槛值、改变跟踪步长实现最大功率跟踪，并进行了仿真验证。1太阳能光伏电池的数学模型及仿真模型1.1光伏电池数学模型光伏电池是利用半导体PN结的光伏效应制成的一种能将光照辐射能直接转换为电能的转换器件。其等效数学模型如图1所示。建立工程数学模型吋需要做两点近似［5】：一是并联等效电阻一般很大•，二是串联等效电阻远远小于二极管正向导通电阻，可以认为。冋吋考虑两个条件:一是模型开路时，，；二是在最大功率点处,。由此得到新的四个参数再进行计算，、b=0.5、c=0.00288o由上面的（1）~（7）表达式可在Matlab/Simulink中建立光伏电池的仿真模

5、型。2改进的电导增量法工作原理传统的电导增量法是一种比较理想的跟踪方法［6】，其跟踪步长固定，步长设置较人，则跟踪速度加快，但穂态波动比较大，造成能量损失，步长设置较小，稳态波动减小，跟踪精度高，但减慢了跟踪速度。改进的电导增量法在原来方法的基础上加一个功率随电压变化率检测装置，当检测到变化率小于某一个门槛值t时，说明快要达到最大功率点，此时减小跟踪步长，当变化率大于门槛值时，图3光伏电池MPPT仿真模型建立的仿真模型如图3所示，光伏电池设置参数如:=126w/=7.44A、=35.4V、=6.94A、=28.8V,升压斩波电路设置参数为：、、、。。采样吋间为0

6、.0005s,算法采用ode23t，步长为D=0.02,Dm=0.001。光伏电池输出功率随电压变化率等于零吋，输出功率最大，所以门槛值应取一个比较接近于零的值，这里取门槛值t=0.5。3.2光照强度变化吋光伏电池模型仿真分析如图4为光伏电池输出功率和Boost电路输出电压的变化曲线。光照强度设置为0.3S时由1000w/降为800w/,0.6S吋再降为600w八由图（a）和图（b）可以看出，温度变化吋可以较快的达到最大功率点。（b）V-t特性曲线陶4光伏电池输出功率和Boost电路输出电压的变化曲线由以上分析可以看出，改进的电导增量法可以加快调整吋间，提高响砬

7、速度，II输出比较平缓，跟踪精度较高。4结语本文基于光伏电池工程用数学表达式建立了光伏电池数学模型，并用改进的电导增量法实现MPPT,仿真证明本文建立的模型对外界环境具冇一定的适应能力，其响应速度比较快，跟踪精度较高。参考文献[1】梁才浩，段献忠.分布式发电及其对电力系统的影响[」].电力系统自动化，2001,12:53-56.[2]EsramT,ChapmanPL.Comparisonofphotovoltaicarraymaximumpowerpointtrackingtechniques[J].IEEETransactionsonEnergyConvers

8、ion,2007,22(