光伏系统最大功率点跟踪控制算法的研究.pdf

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1、建藐电乞。—___—·__—_l_BUILDING2ra1口年第6期IELECTRlCITY光伏系统最大功率点跟踪控制算法的研究邵翠丁宝宋镇江宋丽芳(哈尔滨壬业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨市150001)StudyonTrackingandControlAlgorithmofMaximumPowerPointforPhotovoltaicSystemShaoCuiDingBaoSongZhenjiangSongLifang(SchoolofElectricalEngineeringandAutomati

2、on，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)AbstractThebuildingintegratedphotovohaic1BlPV系统及其特点(BIPV)systemanditsfeaturesaredescribed，andtheBIPV系统是一种建在建筑物上的光伏发电系统．themaximumpowerpointtrackingtechnology(MP)即利用有效的建筑物表面材料(如瓦、玻璃墙等)和forAC—moduleBIPVsystem

3、iSstudied．TheP—Ucurves已有的建筑资源(如屋顶和墙壁等)将光伏组件及其ofphotovohaicmodulesintheBIPVsystemshowmulti．extremumfeatures．andtheauthorsputforwarda配套系统与建筑有机集成在一起的光伏发电系统根improvedalgorithmofMP．Themodelingand据系统结构的不同，BIPV系统可为7类，分别为：simulationbasedontheMatlab／Simulinksoftware

4、iS集中式、串式与多串式、基于旁路直流模块改进的串established．andthesimulationresultsindicatethe式、基于发电控制电路改进的串式、级联直流模块feasibilityofthisalgorithm．式、交流模块式和交流电池元式系统[3，。KeywordsBIPVsystemAC-moduleMPPT在BIPV系统中．光伏组件作为具有发电能力的CVTINCImprovedalgorithmofMP表面建筑材料。由于受到不同安装方向、角度及周围建筑物的影响，存在一定的“

5、阴影效应”．基于常摘要介绍光伏建筑一体化(BIPV系统及其规的集中式、串式和多串式等能量变换结构的系统存特点．研究交流模块式BIPV系统最大功率点跟踪技在能量转换效率低、抗阴影和光伏组件电气参数适配术(MP)针对BIPV系统中光伏组件的P—U曲能力差等问题，难以满足高性能BIPV的要求，所以，线呈现多极值特性．提出多极值条件下光伏组件最大本文采用交流模块式BIPV系统．见图1功率点跟踪控制算法在Matlab／Simulink下进行建模与仿真．仿真结果验证了此算法的可行性关键词BIPV系统交流模块式最大功率点

6、跟踪恒定电压法电导增量法改进MPPT算法能源危机与环境问题引发了人类的关注和思考。为了人类的可持续性发展．国际能源署颁布了一系列的政策和措施．其中．可再生能源的应用和提高建筑图1交流模块式BIPV系统物能效是最主要的两大措施。在这样的国际背景Fig．1AC—moduleBIPVsystem下．太阳能作为绿色的可再生能源得到了广泛的应用和研究．近几年处于大发展的态势。光伏建筑一体化交流模块式BIPV系统主要特点是每个光伏组件(BIPV，BuildingIntegratedPhotovohaic)技术应运而具有

7、独立的最大功率点跟踪．能保证每个组件均工作生。BIPV技术涉及材料学、建筑学和电力电子学三在各自的最大功率点．抗局部阴影和组件电气参数适大领域．本文主要从电力电子学角度．研究适用于交配能力强，且各个模块之间功能彼此独立，易于扩流模块式BIPV系统的MPPT控制算法容．支持即插即用和热拔插．便于光伏组件检修和系34■■■■●：!l：一旦298统维护。这些特点使得交流模块式BIPV系统更适电压Um为23．9V．工作电流／m为6．28A，开路电用于光伏建筑集成的应用。压为30V，短路电流ts为6．73A。根据上述

8、电2光伏组件的等效模型和输出特性气参数和数学模型。在Matlab／Simulink中建立仿真模型．得到光伏电池的P—U和一，输出特性曲线，光伏电池在光照下．具有特殊电性能的半导体如图3所示。内产生自由电荷．这些自由电荷定向移动并积累，在光伏电池两端形成电动势．当用导体将光伏电池150＼钆、两端闭合时便产生电流。这种现象被称为“光生伏打100效应”．简称“光伏效应”⋯。光伏电池的等效电路／／(Um，／P-m)

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