强跟踪UKF算法在光伏系统MPPT中的应用.pdf

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1、第41卷第18期电力系统保护与控制Vo1．41NO．182013年9月16日PowerSystemProtectionandControlSep．16，2013强跟踪UKF算法在光伏系统MPPT中的应用聂晓华(南昌大学信工学院，江西南昌330031)摘要：强跟踪UKF算法是采用Unscented策略逼近非线性分布且强跟踪系统突变的状态估计算法，该算法兼具强跟踪算法鲁棒}生强、Unscented变换精度高、实现简单的优点。针对光伏系统在部分遮蔽情况下最大功率点误判问题，结合恒压法与强跟踪UKF算法，提出了一种新的光伏系统MPPT策略。采用恒压法快速定位最大功率点的

2、电压范围；在该电压范围用尽量小步长的控制电压，以相应瞬时功率作为被估量，采用STUKF算法精确估算最大功率点，确定相应控制电压；保证光伏系统MPPT跟踪速度基础上，提高跟踪精度，通过状态跟踪判断状态突变，避免了误判问题。仿真和实验验证了所提策略的正确性、有效性。关键词：光伏系统；最大功率点跟踪；恒压法；强跟踪UnscentedKalman滤波ApplicationofthestrongtrackingUnscentedKalmanfilteralgorithminphotovoltaicsystemmaximumpowerpointtrackingNIEXiao

3、．hua(SchoolofInformationEngineering，NanchangUniversity,Nanchang330031，China)Abstract：StrongtrackingUnscentedKalmanfilteralgorithmisallestimationmethodofapproximatingnonlineardistributionbytheUnscentedstrategyandtrackingstronglysystemstatusmutation．Thealgorithmcombinestheadvantageofst

4、rongtrackingalgorithmrobustness，highaccuracyofUnscentedtransformandsimplerealization．Inallusiontothephotovoltaicsystemmaximumpowerpointmisjudgmentproblemunderpartiallyshadedconditions，anewMPPTcontrolstrategyisproposedbycombiningfixedvoltagemethodwiths~ongtrackingUnscentedKalmanfilter

5、(STUKF)algorithm．Thevoltagerangeofthemaximumpowerpointisdeterminedbythefixedvoltagemethod．Inthisvoltagerange，thesmall-stepcontrolvoltageisadopted，theinstantaneouspoweristakenastheestimativevalue，thepowermaximumpowerpointisaccuratelyestimatedbythestrongtrackingUnscentedKalmanfiler,and

6、itscorrespondingcontrolvoltageisobtained．TheMPPTtrackingaccuracyisimprovedonthebasisofassuringtheMPPTtrackingspeed．Themutationstatusofpowerisdetectedbytrackingthestate，andtheMPPTmisjudgmentproblemisavoided．Thecorrectnessandefectivenessofthestrategyisverifiedbysimulationandexperiment．

7、Keywords：photovoltaicsystem；maximumpowerpointtracking；fixedvoltagemethod；strongtrackingUnscentedKalmanfilter中图分类号：TM76；TM615文献标识码：A文章编号：1674—3415(2013)18—0089—07法，总结阵列结构优化的原则，并在此基础上进一O引言步考虑局部峰值及工作电压范围等因素的影响，提光伏电池输出功率受外界温度、光照强度和负出适用性较广的光伏阵列优化设计方法。文献[6]载影响，具有特殊的时变非线性【lJ，为此在传统MPPT结合电路的串

8、并联理论，对局部阴影条件