基于模糊控制的光伏阵列MPPT仿真.pdf

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1、·电气技术与自动化·戴晨骏，等·基于模糊控制的光侠阵列MPPT仿真基于模糊控制的光伏阵列MPPT仿真戴晨骏。王宏华(河海大学电气工程学院。南京210098)摘要：研究了光伏阵列的非线性功率输出特性，建立了基于Matlabsimulink／Powersystem的光伏阵列仿真模型，对基于模糊控制采用扰动观察法进行光伏发电最大功率点跟踪进行了仿真。关键词：光伏阵列；最大功率跟踪；模糊控制；扰动观察法中图分类号：TK51；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2010)02-0136-03MPPTofPhotovoltaicArra

2、yBasedonFuzzyControlDAIChen-jun，WANGHong—hua(ColegeofElectricalEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Accordingtothenon-linearconditions，thispaperstudiesthePVarraypoweroutputcharacteristics，establishesthemodelofphotovoltaicarraywithMatlabSimulink／PowerSystem

3、andpresentsthesimulationofmaximumpowerpointtracking(MPPT)forPVarraywiththeperturbationandobservationmethodbasedonfuzzycontro1．{．．Keywords：photovoltaicarray；maximumpowerpointtracking；fuzzycontrol；perturbationandobservationmethodT=i+K×S(4)0引言AT=T—(5)AS=(6)ref—l光伏发电正在由“补充能源”逐渐向“

4、代替能源”转变，其已成为全球研究发展的前沿。但如何提高光伏发电，。=，自×(1+eAT)(7)ref的效率和品质是有待深入研究的重要问题。U=uo(1一cAT)(1+bAS)(8)光伏电池的输出功率易受太阳光照强度和温度的影响，在光照强度和温度一定的条件下，光伏电池的输出电，=，m×(1+eAT)(9)。L)耐压和输出电流之间具有非线性的关系，且有唯一的最大功U=(1，一cAT)(1+bAS)(10)率点。最大功率跟踪(MPPT)的目标是使光伏电池在光式中；

5、smf——参考日照强度，(1000W／m)；照强度和温度变化时保持最大功率输出。=25℃

6、——实际光照强度，(W／m)；目前用于光伏电池MPPT的方法主要有：恒电压法、z——参考电池温度，(25oC，298K)；扰动观察法、增量电导法、最优梯度法、间歇扫描法、模糊mh——环境温度，K；逻辑控制法和神经网络等。研究了光伏阵列的非线性功△

7、s——实际光照强度与参考光照强度的差值，率输出特性，基于Madabsimulink／Powersystem建立了光(W／m)；伏阵列仿真模型，并对基于模糊控制采用扰动观察法的光△卜实际电池温度与参考电池温度的差值，K；伏发电MPPT进行了仿真。卜光照强度变化时，光伏电池阵列的温度系数，典型值为0．3℃口

8、m。／w；1光伏阵列仿真／rse——光照强度S下、电池温度时，光伏电池短路电流，A；传统的光伏电池等效电路表达式中因含有多个难以——光照强度S下、电池温度时，光伏电池确定的参数，故不实用。文献[1]给出了面向工程实际的开路电压，V；光伏电池简化数学模型⋯：，——光照强度Js下、电池温度时，光伏电池，=，s{1一cl{exp[U／(C2)]}一1}(1)最大功率电流，A；C=(U／Uo一1)exp[一Um／(C2)](2)U'm——光照强度S下、电池温度时，光伏电池C：=(U／一1)[in(1一Im／1)](3)最大功率电压，V；当光照强度和温度发

9、生变化时，由以下公式计算式a，b，C为常数，推荐的典型值为：0=0．0025，b=0．5，(1)至式(3)中的参数：C=0．00288。作者简介：戴晨骏(1984一)，男，江苏苏州人，硕士研究生，主要从事光伏发电等新能源领域研究。·136·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cnE—mail：ZZHD@chainajourna1．net．cn《机械制造与自动化》·电气技术与自动化·戴晨骏，等·基于模糊控制的光伏阵列MPPT仿真依据式(1)至式(3)，考虑光照强度、环境温度等变化池阵列为Sunteeh的STP040S一12／C

10、，其U为17．2V，Im为对光伏电池的影响，基于MatlabSimulink／PowerSystem所2．33A，U为21．5V，，为2