光伏电池建模及MPPT控制策略.pdf

2011 年 电 工 技 术 学 报 Vol.26 Sup.1 第26 卷增刊 1 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY 2011 光伏电池建模及MPPT 控制策略 杨永恒 周克亮 （东南大学电气工程学院 南京 210096 ） 摘要 提出了一种求取光伏电池模型等效电阻的方法，并利用 Matlab 的 S- 函数构建了光伏 电池的仿真模型。在对光伏系统常用的扰动观测法和电导增量法这两种MPPT 算法进行了深入地 分析和比较的基础上，针对扰动观测法的不足，提出了一种改进扰动观测MPPT 方案。最后，通 过仿真和实验对这三种MPPT 算法进行了测试和比较。结果表明，所建立的光伏电池模型能够较 好地模拟实际光伏模块的特性，且调试简单，便于数字实现；所提出的改进扰动观测MPPT 算法 在一定程度上弥补了传统方法的不足，与理论分析一致。 关键词：光伏建模 S- 函数 MPPT 扰动观测法 电导增量法 中图分类号：TM615 Photovoltaic Cell Modeling and MPPT Control Strategies Yang Yongheng Zhou Keliang （Southeast University Nanjing 210096 ） Abstract In this paper, a novel solution to the equivalent resistances of a photovoltaic (PV) cell was developed. The simulation model of a PV array is established using a matlab/s-function. In addition, popular MPPT algorithms for PV systems-perturb and observe algorithm (PO) and incremental conductance algorithm (INC) are investigated. A modified PO algorithm is proposed for the improvement of PO algorithm. Both simulation results and experimental results demonstrate the validity of the model of PV array and the advantages of the proposed PO MPPT algorithm. Keywords ：PV cell modeling, S-function, MPPT, PO algorithm, INC algorithm Tracking ，MPPT ）。当前，有两种基本的 MPPT 方 1 引言 法：扰动观察法（PO ）和电导增量法（INC ）。其 太阳能作为清洁能源之一而得到广泛应用，但 中，扰动观测法结构简单、被测参数少，而电导增 大部分太阳电池厂家通常仅为用户提供产品在标准 量法在外界环境发生迅速变化时，其动态性能和跟 2 ） 踪特性方面比扰动观察法好[2-3] 。此外还有神经网络 测试条件（温度为 25 ℃，光照强度为 1000W/m 下的短路电流I scn 、开路电压 Vocn 、最大功率点电流 法、恒定电压法和恒定电流