基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究.pdf

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1、第45卷第7期电力电子技术Vo1．45，No．72011年7月PowetElectronicsJuly2011基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究郭明明，沈锦飞(江南大学，电气自动化研究所，江苏无锡214122)摘要：通过分析光伏阵列特性，针对变步长电导增量(INC)法在光照强度发生大幅度变化时由于错误计算步长引起的系统振荡的缺点，采用了一种改进的变步长INC法，能够快速并准确地进行最大功率点跟踪(MPPT)。最后搭建了BoostMPPT控制的硬件电路进行实验验证。结果表明，在光照强度发生大幅

2、度变化时，改进后的算法能快速、准确地跟踪到最大功率点(MPP)并很好地稳定在MPP工作，表现出良好的动态性能。关键词：光伏阵列；最大功率点跟踪；变步长；电导增量法中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2Ol1)07—0014—03PhotovoltaicArrayMaximumPowerPointTrackingBasedonImprovedVariableStepSizeINCMethodGUOMing—ming．SHENJin—fei(ElectricPowerAuto

3、mationInstituteof．~angnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：ByanalyzingthecharacteristicsofphotovohaicaⅡay，insuddenlargeirradiancechanges，variablestepsizeincrementalconductance(INC)methodcausesthesystemtooscillateduetoincorrectcalculations．AnimprovedI

4、NCmethodisproposed，whichcanimprovetheoperationalstabilityofphotovohaicpowergenerationsystem．ThehardwarecircuitofBoostmaximumpowerpointtracking(MPPT)controllerisbuilt．TheexperimentalresultsshowtheimprovedmethodcanquicklyandaccuratelytracktheMPPandstablyw

5、orkatMPPinsuddenlargeirradiancechanges．Keywords：photovoltaicarray；maximumpowerpointtracking；variablestepsize；incrementalconductancemethod1引言性曲线可描绘成如图1所示，即光伏阵列在特定环境下，光伏阵列输出电流、电压与功率之间的关近年来。光伏发电技术得到了快速发展。为充系。可以看出光伏阵列特性曲线与光照强度、环境分发挥光伏阵列的效能．光伏发电系统都配有温度和负载阻抗有

6、关。MPPT控制电路f1_21。扰动观察法和INC法是应用最多的MPPT控制方法。文献[3—4]提出了变步长的MPPT算法．在MPP附近时以小步长进行跟踪．远离MPP时以较大步长进行跟踪，使得系统能快速跟踪到MPP。但在外界环境剧烈变化时，由于du／di和dp／du的影响使变步长算法错误地计算步长，使系统在MPP附近产生较大振荡，降低了系统跟踪效率。针对这个问题，此处采用了一种改进的变步长INC算法。在外界环境剧烈变化2．2改进算法的基本思想由图1中光伏阵列特性曲线可见。在MPP处时，强制光伏阵列工作

7、点以小步长跟踪，在不影响斜率为零，而P=U／，则有：快速性的前提下提高了稳态跟踪精度．并通过实验验证了改进算法的有效性。dU=d=0，詈dU一u(1)2变步长INC算法的改进因此，将di／du=一I／U作为判定光伏阵列是否2．1光伏阵列特性工作在MPP的依据，则有：在电压源区，dp／du0。根据光伏阵列的这一内在特性，文献【5】提出定稿日期：2011一o5—17了一种步长的构造方法，即：作者简介：郭明明(198

8、6一)，男，宁夏银川人，硕士研究生，Nr=CN=C[1+(U／I)／(du／di)](2)研究方向为新能源发电与控制技术。式中：C为速度因子l4基于改进变步长电导增量法光伏阵列MPPT研究{f0Ⅳ