光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤算法的研究與實現.pdf

1、在全球面臨環(huán)境污染和能源危機的雙重壓力下,太陽能因其儲量大、無污染、不受地域限制等優(yōu)點正在成為世界能源組成中的重要部分。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,提高光伏陣列的轉換效率是需要解決的核心問題之一,采用最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技術可以有效解決這一問題。在MPPT控制中存在兩個相互矛盾的問題:響應速度和跟蹤精度,目前的研究主要集中在如何調整步長平衡這兩個問題。該論文針對以上問題,立足于

2、現有研究成果和技術,主要從以下幾個方面對光伏發(fā)電MPPT算法進行了研究:
　　(1)提出基于分數階微分補償的擾動觀察MPPT算法,在保證響應速度的前提下提高了跟蹤精度。在擾動觀察法微分判斷條件的前提下,引入具有獨有特性的分數階微分,將其作為一階純微分的輔助新信息加入判斷條件。提出一階純微分與分數階微分結合的方法,利用分數階微分的濾波特性,有效地削弱功率振蕩,克服跟蹤精度與響應速度不能同時兼顧的缺點。同時給出所提出算法的直觀理論分析

3、。仿真結果表明,所提出的算法能有效地減小穩(wěn)定運行時的固有振蕩,減少跟蹤過程中的功率損失,提高算法的跟蹤效率。
　　(2)提出基于坐標變換的變步長擾動觀察MPPT算法,在保證跟蹤精度的前提下提高了響應速度。以光伏陣列輸出特性曲線的最大功率點電壓為基準,分別對其兩側電壓坐標進行自然對數變換。利用自然對數非線性遞增的特性,對光伏陣列輸出特性曲線進行不等比例地壓縮,實現步長隨實時電壓調整的變步長跟蹤。仿真結果表明,所提出的控制算法可以實現