e7参数自校正PID方法的光伏发电系统M控制.pdfVIP

第28卷第3期 电力自动化设备 V01．28No．3 J■l ElectricPowerAutomation 2008年3月 Equipment Mar．2008回 基于模糊参数自校正PID方法的 光伏发电系统MPPT控制 王 岩，李 鹏，唐劲飞 (华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，河北保定071003) 摘要：针对光照强度变化的不确定性、光伏电池阵列温度变化、负栽变化和光伏电池强非线性，使 光伏电池阵列的最大功率点变化的情况，提出一种采用模糊参数自校正比例、积分、微分(PID)控制 换器实现MHyI’。模糊参数自校正PID控制方法能合理地处理好控制精度和速度的矛盾。论述了 模糊参数自校正PID控制器的结构、参数确定、规则的生成、模糊决策与推理。仿真结果表明所提 方法可有效消除最大工作点处的振荡现象且易于实现，提高了系统的稳定性。 关键词：分布式发电；光伏电池；MP田；模糊参数自校正PID控制 914．4 文献标识码：A 中图分类号：TM 光照强度由强变弱 光照强度由强变弱 0 引言 随着全球性能源危机和环境污染的日趋严重． 有效、合理地利用现有资源、保护环境已成为全球关 注的焦点¨]。光伏发电具有无污染、无噪声、取之不 尽、用之不竭等优点，且除阳光外无需其他生产材料， 是一种具有广阔前景的绿色能源，越来越受到关注， 在未来的供电系统中将占有重要的地位。 光伏发电存在的问题是光伏电池的输出特性受 外界环境影响大，温度和光照强度的变化都可以导 2采用Boost变换器实现MPPT的分析 致输出特性发生较大的变化；另外，光伏系统初期投 资比较大，光伏电池转换效率低且价格昂贵。因此， Buck变换器属于串联型开关变换器。又称为降压 充分利用光伏电池所产生的能量是光伏发电系统的 变换器。如图2所示。由于Buck变换器是连续向负载 基本要求位]。要解决这些问题，首先要研制价格低廉 供电、间断从电源取电，因此需要在光伏电池板输出 且能量转换效率高的光电材料．其次可在光伏电池 端并联储能电容器以保证光伏阵列输出电流的连 续。然而在大功率情况下，储能电容始终处于大电流 与负载间加入最大功率点跟踪(MPPT)装置。使光 伏电池始终能够输出最大功率，以便更有效地利用 充放电状态．对其可靠工作不利，同时由于储能电容通 太阳能。目前，光伏系统的最大功率跟踪问题已经 常为电解电容。使Buck变换器无法工作在更高的频 成为学术界研究的热点。 率下。增大了MPPT装置的体积，使整个系统变得笨重[3]。 l光伏电池的特性 图l(a)是光伏电池在不同温度、辐射强度下的 电压一电流特性曲线，图l(b)是光伏电池在不同温 度、辐射强度下的电压～功率特性曲线。 由图l可见。光伏电池在任何时刻都存在一个 图2Buck电路拓扑图 ofBuckcircuit+ 最大功率输出的工作点。而且随着光照强度和温度 Fig．2Topology Boost变换器属于并联型开关变换器，又称升压 的变化而变化。由于实际使用中不能保证负载总是 工