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1、电流预测的电导增量法在光伏MPPT中的应用徐锋,等电流预测的电导增量法在光伏MPPT中的应用ApplicationofCurrentPrediction-basedlncrementalConductanceMethodinPVMPPT112徐锋郑向军徐钰12(台州职业技术学院自动化研究所,浙江台州318000;宁波市设联施工图设计审查有限公司,浙江宁波315000)摘要:在太阳能最大功率点跟踪(MPPT)控制中,传统的扰动观察法(P&O)和电导增量法(INC)在跟踪精度和跟踪速度之间存在矛盾。当外界条件剧烈变化时,还可能产生误判而使跟踪失败。在简要论述误判发
2、生的原因、电流预测的原理和变步长扰动特点的基础上,提出了一种基于电流预测和变步长相结合的INC,通过对传统的INC判据和变步长算法的改进,使MPPT控制的速度和精度均得到提升,并能有效避免系统的误判。仿真和试验证明,该方法较传统P&O和INC有明显优势。关键词:最大功率点跟踪(MPPT)电导增量法系统误判电流预测变步长中图分类号:TM914文献标志码:AAbstract:InsolarenergyMPPTcontrol,therearecontradictionsbetweentrackingaccuracyandtrackingspeedintraditio
3、nalperturbationobservation(P&O)methodandincrementalconductance(INC)method.Furthermore,whenexternalconditionsdramaticallychange,misjudgementmayoccurandleadtotrackingfails.Onthebasisofbriefdescriptionofthereasonsofmisjudgement,theprincipleofcurrentprediction,andthefeaturesofdisturbanc
4、ewithvariablesteplengths,theINCbasedoncombinationofcurrentpredictionandvariablesteplengthisproposed.ThroughimprovingthetraditionalINCcriterionandvariablesteplengthalgorithm,thecontrolspeedandaccuracyofMPPTareupgraded,andmisjudgementofthesystemcanbeavoided.Theexperimentalsimulationsh
5、owsthatthemethodproposedisobviouslybetterthanP&OandINC.Keywords:Maximumpowerpointtracking(MPPT)Incrementalconductance(INC)methodSystemmisjudgmentCurrentforecastsVariablesteplength0引言1光伏电池的数学模型光伏电池的输出P-V特性是一条以最大功率为极光伏电池受辐照度和温度的影响,其特性曲线会值的曲线。传统的扰动观察法(perturbationobservation,随时发生漂移,系统表
6、现出强非线性和时变性特点。P&O)和电导增量法(incrementalconductance,INC)均是光伏电池数学模型的通式可以表示为:q(U+IR)以dP/dV=0为系统是否工作在最大功率点的判据。这LLSUL+ILRSI=I-I[eAKT-1-](1)LSCDO两种方法本质相同,仅在算法上有所区别。它们主要的Rsh缺陷是搜索步长难以适应跟踪速度与控制精度之间的式中:IL为电池输出电流;UL为输出电压;Isc为短路电流;I为饱和电流;q为电荷常数;A为P-N结系数;K矛盾,稳定时工作点始终处在振荡状态,当外界条件突DO为玻尔兹曼常数;T为电池绝对温度;R
7、为旁漏电阻;变时,系统还可能出现误判。sh[4-5]文献[1]~[2]分别对变步长INC和变步长P&O进RS为串联电阻。行了研究,在跟踪速度和减小振荡方面均有改善,但无式(1)为超越方程,且ISC、IDO等参数随温度与辐法避免误判问题。文献[3]提出了一种功率预测的照度变化而变化,方程求解十分困难,甚至很难得出精P&O。该方法能有效避免误判,但无法兼顾跟踪速度与确的模型。采用通过数学模型的实时计算来实现最大精度。本文结合功率预测的思路,提出了一种变步长和功率跟踪是很难取得满意效果的。电流预测的INC。仿真和试验证明,该方法能有效避免2传统电导增量法的振荡和误判
8、误判,在响应速度和抑制振荡方面也有良好
