基于模糊控制的光伏并网发电系统研究.pdf

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1、研究与开发基于模糊控制的光伏并网发电系统研究王建宝南海鹏余向阳吴罗长陈亚娟(西安理工大学，西安710048)摘要本文设计了一种基于模糊控制的光伏阵列最大功率跟踪(MPPT)控制策略及基于模糊一PI电流内环的双闭环并网逆变控制方法。对模糊控制器选择了适当的模糊规则和合适的比例量化因子，并且对PI比例调节器选择了合适的比例积分因子。仿真结果表明，相对于电导增量法及干扰法，基于模糊控制策略的光伏最大功率跟踪系统具有优良的动态和稳态性能；基于模糊一PI电流内环的双闭环并网逆变控制方法，实现了光伏发电系统的并网，大大提高了控制精度及动态性能。关键词：光伏并网发电系

2、统；最大功率跟踪控制；模糊控制；逆变器TheResearchofPhotovoltaicSystemGrid-connectedSystemBasedonFuzzyControlWangJianbaoNanHaipengYuXiangyangWuLuochangChenYajuan(Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048)AbstractBasedonfuzzycontrol，thispaperdesignedmaximumpowerpointtracking(MPPT)controlstrategyanddoub

3、leclosed-loopcontroloftheFuzzy-·PIcontrolmethodwhichisinthecurrentloop．Theproperfuzzyrulesandproportionquantificationfactorswerechoseninfuzzycontroller．Inaddition，proportionalandintegralfactorswereselectedinPIregulator．Simulationresultsshowthat，comparedwithincrementalconductancea

4、pproachandinterferencemethod，photovoltaicmaximumpowerpointtrackingsystembasedonfuzzycontrolhasgooddynamicandstaticperformance．Meanwhile，byadoptingclosed—loopcontroloftheFuzzy—PIcontrolmethodwhichisinthecurrentloop，thegrid—connectedwasrealizedandthecontrolaccuracyanddynamicperform

5、anceweregreatlyimproved．Keywords：photovoltaicgrid—connectedsystem；MPPT；fuzzycontrol；invert变器内环控制方案普遍选择直接的电流负反馈控1引言制，常见的控制方案主要包含两种方式：电流滞环外界环境温度和光照强度的变化都会导致光伏控制和电流PI控制。对于电流滞环控制法由于滞环电池输出特性发生较大的变化。因此，有必要采用宽度一般被设计为固定值，造成一个周波中开关器最大功率跟踪控制技术对光伏发电系统进行控制，件的开关频率却是变化的，这将导致电流频谱较使其工作在最佳状态，目前常用

6、的跟踪方法为恒电宽，增加了滤波器等环节的设计难度。采用模糊．PI压法，干扰法、电导增量法。恒电压法适合于外界电流环，通过在线实时调整PI参数，实现系统的最环境变化小的场合；干扰法在最大功率点附近波动，佳控制。造成功率的损失；电导增量法步长变化难以确定，2模糊控制的基本原理使的功率误差范围较大。基于以上情况本文使用模糊控制法进行最大功率跟踪控制，该方法响应快、模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模受外界影响小且在最大功率点附近波动较小【JJ。糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制【2】。将误在目前的研究和实际应用中，国内外对并网逆差信号E作为模糊控制的一个

7、输入量，经过模糊化10f壤一-I纛燕2011年第5期研究与开发变为模糊量，根据模糊量及模糊控制规则，计算控2．2模糊自适应PI控制器设计制模糊量，解模糊得到控制精确量。PI控制器以其精度高，计算量小等优点被广泛2．1最大功率跟踪控制模糊控制器设计的应用于过程控制，但PI控制存在对控制对象的依(1)模糊控制器的输入量、输出量及模糊子集赖性，参数修改不方便。本文提出模糊．PI控制器如和论域图3所示，通过在线调整Xp，Ki参数，使其变为取光伏发电系统的第时刻输出功率变化量和自适应模糊一PI自适应调节器，提高了控制精度及控第n一1时刻占空比步长作为模糊控制器输入

8、和制器的动态性能。Ec；第n时刻占空比步长作为模糊控制器输出Ad。将模糊语言变量