光伏系統(tǒng)不均勻光照下最大功率點跟蹤研究.pdf

1、光伏發(fā)電是太陽能的一個重要應用，是當前最有發(fā)展前景的新能源和可再生能源技術。提高光伏發(fā)電的技術水平對改善能源結構，構建能源安全體系具有重大意義。
　　在不均勻光照情況下，光伏陣列由于局部溫度過高，會出現熱斑現象。解決熱斑效應的常用方法是給光伏電池組件并聯旁路二極管，這種方法雖然可以防止部分遮光的光伏電池熱擊穿，但使得光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率降低，并且二極管不具有可控性。光伏陣列受到不均勻的光照時，輸出的伏安特性曲線呈階梯狀，其功率伏特曲

2、線含有多個局部峰值。在外界環(huán)境突變時，傳統(tǒng)的光伏電池數學模型和單峰最大功率點跟蹤方法都不再適用。所以，建立一種新的光伏系統(tǒng)拓撲結構，研究新的控制算法，從而快速的找出不均勻光照情況下光伏系統(tǒng)的最大功率點，實時調整最大功率輸出，有利于提高光伏發(fā)電效率。
　　本文在查閱了國內外大量的相關文獻的基礎上，針對目前光伏發(fā)電技術的研究現狀，設計了一種新的集成轉換器的光伏系統(tǒng)拓撲結構，采用改進的粒子群算法，對不均勻光照下光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制技術進行

3、了深入的研究。分析了光伏電池在不均勻光照下的電氣特性和最大功率點跟蹤(MaximumPowerPointTracking，簡稱MPPT)的原理和基本算法。研究了集成轉換器的拓撲結構和工作原理，并對多個模塊組成的光伏陣列的集成轉換器控制策略進行了詳細探討，使每個電池模塊都工作在各自的最大功率點。提出了帶擴展記憶的粒子群算法(PSOwithExtendedMemory，簡稱PSOEM)，與標準粒子群算法的性能進行了仿真比較試驗，針對不均勻光

4、照下光伏陣列輸出特性曲線存在多個局部峰值，根據PSOEM在多峰函數的全局尋優(yōu)、多變量尋優(yōu)方面的良好性能，將其應用到不均勻光照下光伏陣列的最大功率跟蹤控制中，解決了局部遮陰下多峰尋優(yōu)的問題。
　　根據建立的數學模型和系統(tǒng)的控制策略，在Matlab/Simulink中對兩個模塊組成的系統(tǒng)在各種不同遮光情況下進行仿真試驗，通過試驗來驗證該控制策略的整體性能。試驗結果表明，相對于并聯旁路二極管的方法而言，本文提出的方法在提高光伏陣列的輸出