基于光伏电池输出特性MPPT算法应用研究.doc

本文由aijieyish贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 计算机工程与设计 Computer 冯冬青，李晓飞：基于光伏电池输出特性的 MPPT 算法研究 Engineering and Design 2009,30 (17) 3925 嵌入式系统工程 基于光伏电池输出特性的 MPPT 算法研究 冯冬青， 李晓飞 ( 郑州大学 电气工程学院，河南 郑州 450002) 摘 要： 为了 寻找 更 好的 实现 光伏 发电 系统 最大 功率 点跟 踪控 制方 法， 基于 单个 光伏 电池 的 物理 特性 建立 了太 阳能 光伏 电 池阵 列的 Matlab 仿真模 型， 分析了太阳 能光伏电池阵列 所具有的随着光 照强度和温度 不同而变化的 P-U 和 I-U 非线性特 性。 基于 光伏电池的动态 特性，在最大功率 点跟踪算法的 设计中增加一个 电流监测回路，并 结合自寻优技术 对电导增量法 进行 改进 ， 提出了一种自 适应变步长寻优 算法。仿真结果 表明， 该算法能 够快速准确的跟 踪最大功率点 。 关键 词： 光伏电池; 输出特性; 最大 功率点跟踪; 电 导增量法; 变 步长 中图 法分类号： TM615; TM914.4 文 献标识码： A 文章编号： 1000-7024 (2009) 17-3925-03 Improved MPPT algorithm based on output properties of PV cells FENG Dong-qing, LI Xiao-fei (School of Electric Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450002, China) Abstract： Photovoltaic array simulation can be used to find better methods to implement maximum power point tracking (MPPT) control for efficient solar power systems. An accurate and practical model for photovoltaic arrays is developed with Matlab for the photovoltaic cell mechanisms. The model could simulate both the P-U and I-U characteristics of photovoltaic arrays for any insolation level and ambient temperature. Test results prove that the improved variable step optimization algorithm with current monitor circuit to alter the control rule make the photovoltaic system quickly and track the maximum power point accurately. Key words：photovoltaic cells; output characteristic; maximum power point tracking (MPPT); incremental conductance algorithm (IncCond); variable step size 0 引 言 电流监测回路，结合变步长自寻优技术对电导增量法进行了 改进， 并采用 Matlab 软件对几种算法进行了分析比较， 实验结 果表明该设计方案可有效克服跟踪速度和跟踪精度之间的矛 盾， 有利于进一步提高光伏电池的利用率。 受外界环境因素影响变化大、 发电效率低等特点严重制 约了光伏效应太阳能电池的推广使用。 如何有效降低光伏效 应太阳能电池设计成本， 提高发电效率是目前研究的热点和 难点。 采用最大功率点跟踪技术可以最大限度提高光伏电池 输出功率， 从而显著提升光伏电池的工作效率。最大功率点 跟踪控制器， 通过调节负载功率， 改变光伏电池板的输出电压 和电流， 试图使电池板输出最大功率 [1]。目前， 最大功率点跟 踪算法主要集中在扰动观测法 [2-4] 1 1.1 光伏电池的等效模型与输出特性