基于最大功率点与最小损耗点跟踪的光伏水泵系统-IngentaConnect.PDF

第 29 卷 第 11 期 农 业 工 程 学 报 Vol.29 No.11 2013 年 6 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jun. 2013 61 基于最大功率点与最小损耗点跟踪的光伏水泵系统效率优化 1 2 1 1 孙冠群 ，孟庆海 ，王斌锐 ，蔡 慧 （1. 中国计量学院机电工程学院，杭州 310018 ；2. 北方工业大学电力电子与电气传动工程中心，北京 100144 ） 摘 要：太阳能光伏电源是一种非常有潜力的再生能源，但应用成本高、投资回报率低是当前制约独立光伏水泵 系统在光照充足的农村地区大面积推广的瓶颈之一。该文研究工作的核心是优化光伏水泵系统、提升效率，在不 增加硬件投入的前提下，一是利用一种最大功率点跟踪（maximum power point tracking ，MPPT ）算法优化光伏转 换效率，二是在异步电动机的损耗方面优化进而提升效率，利用一种最小损耗点跟踪 （minimum loss point tracking ， MLPT ）算法提高水泵用异步电动机效率，并且将MPPT 与 MLPT 耦合。通过样机试验验证了优化策略的实际运 行情况，其节能效果具有一定的实际意义，从而可有效提高投资回报率。 关键词：水泵，效率，优化，独立光伏电源，异步电动机，MPPT ，MLPT doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.11.008 中图分类号：TK519 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2013)-11-0061-10 孙冠群，孟庆海，王斌锐，等. 基于最大功率点与最小损耗点跟踪的光伏水泵系统效率优化[J]. 农业工程学报， 2013，29(11)：61－70. Sun Guanqun, Meng Qinghai, Wang Binrui, et al. Efficiency optimization of stand-alone photovoltaic pumping system based on MPPT and MLPT[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(11): 61 －70. (in Chinese with English abstract) [18] 下水源深，永磁电动机显示不出多大优势 ，本文 0 引 言 所研究的光伏水泵电机为三相异步电动机，该电机 中国复员辽阔，在西部的高原及干旱地区，农 维护较方便、成本低、更适宜深井提水。近年国家 村及农业发展水平低；东部海岸线漫长，海岛众多。 正在加大高效异步电动机的推广力度，有补贴，也 这些偏远无电地区，国家大力推广离网光伏系统的 有强制标准要求，发展前景比较广阔。 应用，光伏水泵系统也得到了一定的推广和应用， 电动机的效率并不是在所有负载情况下都具有 尤其在西部地区。为使光伏水泵项目得到推广，就 高效率，电动机的运行工况也并不总是在额定状态 应尽量降低成